影响配电网供电可靠性的改进措施探索

发表时间:2021/9/6   来源:《科学与技术》2021年第4月第11期   作者:段超颖
[导读] 配电网为众多用电客户提供服务,它的安全稳定是电力系统正常运行的
       段超颖
       国网冀北电力有限公司兴隆县供电分公司 ,河北省 承德市
       摘  要:配电网为众多用电客户提供服务,它的安全稳定是电力系统正常运行的基础保障,随着经济发展水平的增加,现有形势下的配电网结构和设备不能跟上社会的高速发展,存在供用电不平衡的情况。本文针对县级供电网络,通过分析目前配电网供电可靠性的现状,综合考虑影响配电网供电可靠性的因素,从提高供电可靠性的两种基本方法入手,经过可行性和经济性的平衡,提出优化设计、设备改造、合理规划等措施来提高配电网供电可靠性,推进城乡供电服务均等化。
        关键字:配电网  可靠性
一、配电网供电可靠性现状
       1.电力系统可靠性
       可靠性通常是指元件或系统在规定的条件下和规定时间区间内能完成规定功能的能力。可靠性的三个基本要素是规定的条件、规定时间和规定功能。
       (1)规定条件:包括使用时的环境条件和工作条件。比如电网运行时的环境因素。
       (2)规定时间:产品规定的任务时间。例如,组成电力网络的每个元器件都有寿命,随着元器件服役时间增加,出现故障的概率增加,可靠性下降。
       规定功能:产品规定的必须具备的功能及其技术指标。例如,电力系统要保证平稳可靠的供电,不同类型的供电区域其供电可靠率及综合电压合格率指标不同。(如表1所示)。供电区域为A的用户年平均停电时间不高于52分钟(大于等于99.990%),综合电压合格率要求大于等于99.99%;供电区域为B的用户年平均停电时间不高于3小时(大于等于99.965%),综合电压合格率要求大于等于99.95%;供电区域为C的用户年平均停电时间不高于12小时(大于等于99.863%),综合电压合格率要求大于等于99.79%;供电区域为D的用户年平均停电时间不高于24小时(大于等于99.726%),综合电压合格率要求大于等于97.00%。
       对确定和满足实体的可靠性要求所进行的一系列组织、计划、规划、控制、协调、监督、决策等活动和功能的管理,称为可靠性管理。电力系统可靠性兼具充裕性和安全性两个特征。充裕性又称静态可靠性,即在静态条件下电力系统满足用户电力、电能的能力。安全性又称动态可靠性,即在动态条件下电力系统经受住突然扰动,并不间断地向用户提供电力和电能的能力。供电系统用户供电可靠性反映了电力工业对国民经济电能需求的满足。
       2.现状
       目前,配电网运行面临的环境复杂,不可控因素较多。小动物攀爬裸露的导线、鸟类搭建鸟巢等会导致接地或相间短路;雷电感应导致设备所承受的对地电压超出耐受范围而引起接地短路,若雷电直接击中设备,还会导致设备受到严重破坏,引起停电;暴雨、山体滑坡等自然灾害会导致线路附近树枝吹落到杆塔和设备上导致短路,暴雪会导致线路覆雪过重超出杆塔承受范围,使杆塔损毁变形、导线断落;处于室外的配电设备容易受到汽车撞击、吊车钩挂、挖掘机触碰等外力因素遭到破坏,导致供电中断;设备健康状况参差不齐,供电网络面积很大,巡视消缺面临很大压力。

配电网的随机故障一方面造成用户停电损失,一方面直接影响着上级电网实现可靠性管理的目标。
       当前配电网存在诸多薄弱环节,发展水平不符合负荷增长规律,加强配网结构布局,加强设备巡视消缺,使配电网具备充足的综合供电能力,以提高供电质量和供电可靠性。这就需要在电力生产过程中,充分考虑设备运行工况、设备运行环境,对运行方式薄弱环节进行识别和优化调度。
二、提升配网、农网供电可靠性方法探索
       配电网可靠性评估方法有解析法和模拟法两种。解析法是指根据元件之间的功能关系,用公式表示系统的可靠性评估模型。其原理简单,模型准确,而且便于有针对性的进行不同元件性能对电网可靠性的影响分析。模拟法是一种用计算机产生随机数对系统元件的失效事件随机抽样构成系统失效事件集,并通过概率统计方法建立可靠性指标计算公式的一种电力系统可靠性评估模拟方法。我国目前通过制定电网规划的可靠性准则来确保系统的安全可靠,可靠性技术应用在规划设计、运行维护、调度运行等各方面。结合县级配电网发展现状,综合考虑可行性和经济性,采取网架重构、互联互供、合理分段、自动隔离、智能自愈等优化措施,深挖配农网供电潜能,本文探索出提高供电可靠性的可行思路如下。
       (1)为提高线路供电可靠性,缩小停电范围,可采用多分段适度联络方式提高线路拉手率。对无法联络的线路进行合理分段,缩小停电范围。对难以实现多联络的线路,采取首端、中端、末端等多种互联模式,提高负荷转供能力。
       (2)提高线路设计标准。在对电网规划设计之前做好调查研究工作,特别是针对自然灾害频发区域,通过明确线路走向、杆塔位置、导线型号等工作提升电网规划设计质量。
       (3)加强运维与巡护,建立运维、管理人员互联互通机制。为户外设备外露接头配置相应绝缘护套,放置防鼠挡板,加强巡视发现鸟巢、风筝挂线等状况及时处理;在汛期到来之前做好设备巡视与检测,及时处理缺陷设备;针对易发生雷击的区域,采用新式避雷器或装设防雷间隙,提升线路雷击耐受水平。
       (4)运用自动化手段,提高故障自动隔离和自愈水平。配电自动化设备的应用可以根据配电线路的故障信号快速定位故障区段,并通过远程遥控配电开关,实现配电线路故障的快速隔离与非故障区段的自动恢复供电。
       (5)加强对运行操作的管理,强化岗位员工标准化操作意识,制定事故预案与紧急事件操作手册,优化操作流程,实行标准化作业时间控制,减少设备停电时间。
三、结论
       随着城市发展和人民生活水平提高,对电网供电能力提出了更高的要求,提高电力系统可靠性水平,保证电力系统安全稳定运行成为当前非常重要的研究课题。本文针对县级供电配电网可靠性发展现状提出了五个方面的可行思路,为提供可靠的配网、农网供电,满足乡村电气化、电动汽车、能源替代等负荷增长需求,进一步推进城乡供电服务均等化打下基础。
       
参考文献
[1]沈力.电力可靠性管理基础[M].中国电力出版社,2012.
[2]崔毅.10kV配网故障停电原因分析及解决对策[J].中国电气工程学报,2020
[3]马一斐.配网自动化技术在配网运维中的运用分析[J].中国电气工程学报,2020
[4]杨利.解析10kV配网故障停电原因及措施[J].大科技,2018
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