影响配电网供电可靠性的因素及原因分析

影响配电网供电可靠性的因素及原因分析

摘要：供电系统的可靠性是指经过整个配电网络将电力输送到用户供电部分，

从而对用户部分进行连续性的供电。配电网往往是出于电力系统的最末端，它能

够把发电系统和用户用电部分进行连接，是将电力从整个配电网络将电力输送到

用户供电部分的重要环节。由于供电系统可靠性是企业和国家发展的必要条件，

所以我们应该避免其出现常见的配电故障，减少对于企业和用户用电不稳的情况。

关键词：配网供电；网络结构；客户密度；自动化；专业技能

1 配网供电可靠性的意义

配网供电可靠性，实际上就是在电力系统设备发生故障时，衡量能使由该故

障设备供电的用户供电故障尽量减少，使电力系统本身保持稳定运行（包括运行

人员的运行操作）的能力的程度。研究影响供电可靠性的原因与对策，不仅仅关

系着用户最关心而又敏感的停电程度来评价，特别是对于供电系统末端的配电系

统更具有现实的意义。

2 影响供电可靠性的原因

2.1 网架结构问题

配电网网架结构薄弱、结构不合理，造成供电可靠性低。部分线路为单电源

辐射接线，没有备用，故障时负荷无法转移；部分线路虽为环网接线，但由于导

线线径细、联络开关容量小等原因，导致互供能力较差，出现故障时无法转移负荷。

2.2 自动化程度低

随着我国科技的不断发展，很多行业都实现了网络化、智能化和自动化系统，这不仅能大大节省人力资源的消耗，也能提高系统运行的可靠性。但是，配网供

电系统的自动化程度还远远不能满足当前我国经济发展的需要，尤其在很多贫困

和偏远山区，配网供电还大量依靠人工来完成，其危险性可想而知，可靠性也会

因工作人员的疲劳和疏忽而大打折扣。

2.3 管理和维护人员专业技能欠缺

配网供电是一项非常专业而复杂的工作，工程质量直接决定了供电可靠性。

随着我国供电系统自动化程度越来越高，对于相关技术人才的要求也越来越高。

而当前我国配网供电管理和维护人员专业技能还有很多欠缺。这方面的因素很多，一方面是很多企业对上岗人员并没有进行专业培训，当出现问题时，不能及时解决，造成时间上的延误，即使有很多工作人员具有较高的学历，但大多实践经验

还显得不足。此外，有些人员缺乏责任心，在工作中不够细心，职业素质完全不

合格，给电力系统带来了很多不可预知的负面影响。

2.4 自然灾害影响多

我国是一个自然灾害多发的国家，雨、雪、雷电和地震等自然灾害带来的影

响和破坏力是人类无法预知的，是供电可靠性的一个非常大的威胁。如何降低自

然灾害给供电系统可靠性带来的影响，是当前相关人员面临的一个重要课题。

2.5 客户密度与分布

客户密度是指每单位长度内所承载的客户数量，其数值的大小与客户分布有

着直接的关系，客户密度较大的地区，由于一次短线的停电，其造成的影响都是

巨大的，也就直接制约着供电可靠性的提高。

2.6 计划停电

有时候，电力部门为满足用电增长及安全供电的需要或者发生自然灾害，会

定期对设备进行检修施工，对某些地区实施计划停电，同时保障军队、医院和学

校等重要部门的供电需求，从而对部分用户的用电可靠性造成了一定影响。

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