影响配电网供电可靠性的因素及原因分析

林恒

摘要：我国的配电网供电可靠性研究相比其他发达国家来说起步较晚，仍处于发展初期。而今国民经济的发展和人民物质文化生活水平的提高都受到建设和改造配电网工作的直接影响，所以应通过运用合理的管理手段和技术方法，降低对供电可靠性的影响，以达到向用户提供经济、可靠、优质的电能的目的。

关键词：配电网；供电可靠性；供电企业；供电可行性；定量评估 文献标识码：A

中图分类号：TM732 文章编号：1009-2374（2015）34-0133-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.34.068

随着社会经济技术的进步，配电网可靠性所占的比例也越来越大。在现阶段，由于考核供电企业安全生产文明双达标的基本指标是供电可行性和供电可靠性。因此，应立足于我国配电网络系统的现状，及时预见经常发生的故障，分析其原因，并找寻解决问题的方法，保证长时间的供电来提高供电可靠性，而这将在高速发展的现在越来越受到电力企业和电力客户的青睐。

1 配电网可靠性的基本概念及内容

配电网可靠性是配电网按可承受的质量准则和所需数量不间断地向电力用户提供电力和电量的能力的量度。其发展严重影响着我国社会经济的发展水平。

配电网具有元件繁多、结构复杂的特征，因此准确有效地进行可靠性评估十分重要。

在对配电网可靠性进行定量评估时，要首先规定问题的定量指标，这些定量指标要易为人们接受，且便于在系统间进行比较。定量指标的合理性可以为人们提供大量有用的信息，为提高供电可靠性作为依据。

提高配电网的可靠性的内容：（1）设备自身的可靠性。泛指构成配电系统的元件处于完好的正常状态，能够充分发挥自身的功能，并且具有较高的可靠性；（2）配电系统的可靠性。是指有效地利用具有相当的可靠性水平的配电网元件，将诸多元件按照最合理、高效的组合方式组合，并使之运行。系统的可靠性还应当包括其可维护程度；（3）运营的可靠性。系统具有自动处理的能力，并能够向用户可靠供电，在方便用户用电的同时，还不断提升自身的运行处理能力。

2 影响供电可靠性的因素

2.1 故障发生率与修复时间

长期暴露于外，并且具有点密、线长、面域大的特点的配电网在运行中经常发生跳闸事故，极大地降低了供电的可靠性。在维修、替换等方面给供电企业造成了较大的经济损失，还给居民正常生活造成了影响。线路的强度不够、安全的距离较近、自然地老化等问题都无形中加大了故障出现的概率。

2.2 网络架构的不合理

由于我国地势较复杂，许多配电网的网络结构设计得不合理，系统一发生故障时就会导致停电事故发生，达不到相应的安全指标。在配电网运行中，主接线的形式不同，会造成大修、调试、故障检查的停电时应及时保证长时间和大面停电的不同，因此，在受端系统内发生任一严重故障时，配电网应保证系统稳定，快速解决问题，并对故障点进行及时的隔离，对电网进行重新分配，不仅可以大大节省故障的排除时间，同时能够极大地减小停电事故的影响范围，对提高配电网可靠性具有重要的意义。加快配电网改造，防止过电压事故大面积再生，可使配电网安全有效地运行。

3 提高配电网可靠性的方法

一般说来，提高配电网可靠性有两种方法：首先是改造配电网设施的硬件力度要增大，其中分布式电源的应用较多；其次是软件改进，评估算法和控制算法这两方面需要加强改进。

3.1 利用分布式电源提高配电网可靠性

分布式发电系统一般是指靠近用户现场或者用户现场配置的小型发电机组来满足用户的需求。它不仅可以独立于公共电网直接为少量用户提供电能，还可将其接入配电网络，与公共电网共同为用户提供电能，支持现存配电网的经济运行。这些小的机组主要燃料有风能、光能、太阳能等可再生资源。保护了环境，节约了自然资源，为我们的生活创造更好的环境。

在配电网中运用分布式电源有两个主要原因：（1）为了提供备用给重要负荷或为加速扩大的负荷提供电源；（2）改善配电网的可靠性。运用分布式电源在配电网中来提高配电网可靠性，将来分布式配网的成长目标将是形成分布式的配电网系统。

接入配电网中的分布式电源系统使得其构造和运行方式发生了一定改变，加上具有很多与传统发电站和配电变电站不同的自身特点，有许多的不适应性，由此所造成的问题较多。因此在分布式电源所带来的影响下，有必要寻找一种新的配电网可靠性模型和方法。

在分布式电源影响下，寻找出了一种配电网可靠性评估方法，该方法在考虑接入分布式电源后配电网呈现出了一些特性，比如电源发电燃料的变化、形成孤岛概率、设备的故障以及负荷需求的变化等。在进行最后的可靠性评估时，采用该方法对接入分布式电源的配电馈线进行分析，最后的成果表明在分布式电源的接入后使得负荷点的可靠性水平得到了很大的提高，特别明显的表现在对靠近分布式电源安装处和馈电线路末端的负荷点。

3.2 利用优化算法提高配电网可靠性

3.2.1 基于贝叶斯网络的配电网可靠性评估法。运用此法对电力系统进行可靠性评估，能够很好地表达出不确定的信息，不但能计算出电力系统的可靠性指标，而且能方便地预测出电力系统将要发生的故障，及时有效地解决问题，从而解决了电力系统传统可靠性评估方法的缺点与漏洞。与在安全系统工程中经常运用的FTA（故障树分析法）有异曲同工之效。

3.2.2 配电网的模糊可靠性评估算法。该法可以较好地考虑许多模糊性不确定因素的影响，是一种定性与定量相结合的方法，它包括粗糙集、区间法、归属函数等方法。该算法能够考虑在众多不确定因素中进行评估，其结果可信度很高，具有一定的实用性和较大众的适用性。综合应用数理统计与模糊集合论，提出模糊可靠性评估方法，总结出模糊不确定的指标，并结合算例及Monte Carlo模拟法验证明该法的正确性。

3.2.3 混合法。混合法是蒙特卡洛模拟法和解析法的巧妙结合。解析法是指得到的平均值的指标，而蒙特卡洛法基本思想是随机模拟系统的状态转移过程，通过此法可以提高模拟效率，减少模拟统计量的方差，提高模拟实验的准确度。

3.2.4 人工智能方法。人工智能法是一种高精度分析方法，它不仅可以处理由于过负荷故障引起的系统结构改变，还可以解决多个断路器同时跳开的问题。它只需要一个可靠性测试系统就可以进行可靠性分析，从而体现其有效性。以上问题，数学模型均为非线性模型。该算法能同时对n个目标的问题进行深度优化。因此，适用于大型配电系统可靠性评估。人工智能方法是新发展起来的计算机应用技术，在我国的配电网系统中有着广阔的发展前景。

4 结语

配电网是电力系统的重要环节，其发展在一定程度上影响了我国人民生活水平及国民经济的飞速发展。就目前来看，我国的配电网安全可靠性远远不如国外的配电网发展水平，针对以上问题，要从根本上缩小这种差距，加大对电网系统的改造和设备投资力度，提高电网的安全可靠性，从而减少停电损失，满足用户需求。

参考文献

[1] 陈文高.配电系统可靠性实用基础[M].北京：中国电力出版社，1998.

[2] 刘立.配电网经济性和可靠性的综合评估[D].浙江大学，2007.

（责任编辑：蒋建华）