提高城市配电网供电可靠性技术的研究

提高城市配电网供电可靠性技术的研究

摘要：配电系统是电力系统中与用户联系最紧密的一环，是电力系统供电可靠

性的重要组成部分，配电系统一旦出现问题将直接影响用户的正常用电，因此对

提高城市配电网供电可靠性技术的研究显得尤为重要。文章主要分析了影响城市

配电网供电可靠性的主要因素，并对提高城市配电网供电可靠性技术进行了研究。

关键字：配电网供电可靠性因素

一、影响城市配电网供电可靠性的主要因素

供电可靠性是指供电系统持续供电的能力，是考核供电系统电能质量的重要

指标，反映了电力工业对国民经济电能需求的满足程度。为了提高城市配电网供

电可靠性，首先需分析影响城市配电网供电可靠性的主要因素。通过多年的工作

经验可以总结出影响配电网供电可靠性的主要因素，主要包括以下几个方面：（1）网架结构

在变电站容量一定时对于同一种网络结构，供电可靠性指标随着负荷密度的

增大而增大。这主要是由于随着负荷密度的增大，变电站的供电半径减小，变电

站到负荷的线路长度也会相应的缩短，而在单位长度线路的故障率一定的情况下，线路的平均故障率与线路长度成正比关系，所以配电网的可靠性指标就会相应的

提局。架空网中三种典型网络结构的可靠性指标由高到低依次为三分段三联络、

单联络、福射式。电缆网中典型网络结构的可靠性指标由高到低依次为供一备、

双环式和单环式、双射式和对射式、单射式。架空网的可靠性低于电缆网的可靠性。这主要是因为在综合情况下堆位长度架空线路的故障率高于电缆线路。

（2）设备水平

设备存在的主要问题是设备的老化、质量问题及环境影响，通过增加配电设

备在线监测装置和加强巡视等方法，即提高企业技术水平和管理水平，可有效降

低设备故障率。

（3）配电自动化水平

配电自动化是保障配电网供电可靠性的重要手段，配电自动化的实施能够及

时了解配电网的运行状况，在故障发生时能迅速对故障定位，并进行故障区域的

隔离及选取最优方案恢复非故障区。此外配电自动化的实施能够对配电网运行方

式进行优化，达到减少线路损耗和改善电压质量的目的。配电自动化的实施还能

够提高配电网的应急响应能力，在发生恶劣天气或输电线路故障时，能够生成负

荷批量转移策略，以避免发生大规模停电。

二、提高城市配电网供电可靠性技术

提高配电网供电可靠性的技术措施有很多，其中最根本的是建立坚固的配电

网网架结构，提高配电设备技术水平，提高配电自动技术水平。

1、提高网架结构设计技术水平

加强主网结构，加快主网建设，满足负荷发展需求。根据城市发展规划和城

市电网建设划，落实变电站站点和线路走廊，保证新建变电站和线路能够按期投产。加快中压网络建设加快中压网络建设，满足负荷发展的需求。调整重载线路

负荷，使线路负荷趋于平衡、合理，减少线路设备运行压力。配电网的规划必须

考虑相当长时期的适用性，网架结构宜保持不变，因而对于线路运行负荷水平限

制的选取原则必须始终贯彻，同时当用电负荷增加时改造工程量应最小。改善网

架结构规范配网接线方式，研究配网典型接线方式、目标网架及过渡方式，使配

网接线简单、清晰，并具有较高的可靠性和灵活性。按负荷容量和数量，优化负

荷沿线路分布方式，实现线路和配变容量裕度合理，采用多分段适度联络、环网供电等结构，提高故障条件下非故障段负荷的转供能力。可根据用户数和负荷容量加装分段开关，实现多分段多联络的供电网架结构。对容量超过的支线线路末端逐步装设联络开关，缩短过长线路的供电半径，合理分配主干线与分支线的长度比例。试行系统闭环运行选择供电可靠性要求最高、最重要的中心区域，试行两个双回路系统的闭环运行，真正实现“零停电”，从而大大提高客户的供电可靠性。优化低压网络加装配变监测仪，实时掌握配变负荷、电压、功率因数及健康状况。对部分低压配网可以考虑采取联络供电方式，提高系统的供电可靠性。

2、提高设备技术水平

在建设和改造中选择可靠性高、免维护或少维护的设备，避免重复更换，尽量做到简化统一，减少维修工作量和停电检修次数。对新发展的地区釆用较高的标准，尽量釆用先进的设备，留有一定的裕度，争取一步到位，达到十年基本不变的要求。更换存在质量问题、老化程度高的等故障率较高的设备。提高线路绝缘化水平，逐步更换架空裸导线，并结合当地市政建设要求和电网现状适时适当的将架空线路改为地下电缆。消除现有线路接地、外力破坏等事故，着力解决架空线路维护量大、故障率高、树线矛盾突出、线路设备停电比例大等问题。提高设备抵御自然灾害能力对于大风及暴风雨、冰霍等自然灾害引起的故障，可以使用大截面或加强型导线，雷电分布密集地区可以安装避雷器和避雷线。

3提高配电自动技术水平

首先，提高配电自动化主站系统技术，主站系统是实现配电自动化接口的平台，在建设过程中综合考虑，采用信息交换模型进行构架，通过总线交换技术实现与其他系统信息的共享，有系统软件平台、硬件平台、应用功能、安全防护等内容。在配电自动化工程建设中要遵守的基本原则有三点：①配电自动化主站系统采用的硬件应该符合国际标准的先进设备，要满足设备扩容改造的要求，有较高的数据处理能力，兼具安全性、可靠性、通用性和可扩展性。②配电自动化的主站软件架构设计要提供功能扩展和接入插口，以便满足实际配网系统的需要，且主站系统软件部分基于模块化的设计思想，能实现配网自动化系统与其他系统的信息交换。③主站系统应满足二次系统在安全防护上的要求，能有效阻止危险因素，保证数据和操作的安全性。

其次，加强馈线自动化系统技术。馈线自动化的功能就是在中压电网发生故障时能快速发现故障并判断，自动隔离故障段，即时恢复费故障段的供电，减少停电范围，馈线自动化建设方案应当满足当前和未来发展的需要，可采用三种模式。①集中式自愈模式：该模式是通过将各终端检测到得故障和网络信息汇总分析，综合判断出故障发生区域，并发出控制信息实现故障隔离和非故障区域负荷的自动转移。②分布+集中型自愈模式：在该模式下，是通过终端设备的就地通信实现对配网线路故障的分析定位和隔离。③用户侧自愈模式：该模式是在用户侧装设智能化的分界开关，如果用户内部发生故障，在站内出线开关动作跳闸的时候，用户侧的分界开关也同时断开了。在建设时应该遵循集中型模式为主要模式，在部分线路上采用分布+集中型自愈模式的原则，以及在用户侧自愈模式使用的分界开关需要在线路上能够实现用户的自动故障隔离的原则。

第三，提高配电自动化终端系统技术，配电自动化终端系统最关键的是终端选点的问题，这是根据不同供电区域可靠性分类、用户负荷等级类型及一次设备的现场条件来确定节点的，共有三个层次的选点：①遥信节点。有助于故障定位的节点；②遥测、遥信节点。是主干线路上的重要节点，能使主站全面了解到配