配电系统可靠性准则及规定

配电系统可靠性准则及规定一、电力系统可靠性准则的一般概念所谓电力系统可靠性准则，就是在电力系统规划、设计或运行中，为使发电和输配电系统达到所要求的可靠度满足的指标、条件或规定，它是电力系统进行可靠性评估所依据的行为原则和标准。

电力系统可靠性准则的应用范围为发电系统、输电系统、发输电合成系统和配电系统的规划、设计、运行和维修工作。

电力系统可靠性准则考虑的因素一般有：①电力系统发、输、变、配设备容量的大小；②承担突然失去设备元件的能力和预想系统故障的能力；③对系统的控制、运行及维护；④系统各元件的可靠运行；⑤用户对供电质量和连续性的要求；⑥能源的充足程度，包括燃料的供应和水库的调度；⑦天气对系统、设备和用户电能需求的影响等。

其中①、②、⑥等因素可由规划、设计来控制，其余各因素则反映在生产运行过程之中。

电力系统可靠性准则按其所要求的可靠度获取的方法、考虑的系统状态过程及研究问题的性质不同，有以下几种不同的分类方法：1.1. 概率性准则和确定性准则电力系统可靠性准则按其要求的可靠度获取的方法，分为概率性准则和确定性准则。

（1）概率性准则。

它是以概率法求得数字或参量来表示提供或规定可靠度的目标水平或不可靠度的上限值，如电力（电量）不足期望值或事故次数期望值。

因此，概率性准则又称为指标或参数准则。

此类准则又被构成概率性或可靠性评价的基础。

（2）确定性准则。

它采取一组系统应能承受的事件如发电或输电系统的某些事故情况为考核条件，采用的考核或检验条件往往选择运行中最严重的情况。

考虑的前提是如果电力系统能承受这些情况并保证可靠运行，则在其余较不严重的情况下也能够保证系统的可靠运行。

因此，确定性准则又称为性质或性能的检验准则。

此类准则是构成确定性偶发事件评价的基础。

概率性准则较之确定性准则考虑更为广泛，用概率法求得的可靠性指标可以得出对事故风险度的较佳估计。

1.2. 静态准则和暂态准则电力系统可靠性准则按照电力系统的动态过程和静态过程的不同，可分为暂态准则和静态准则。

（1）静态准则。

它仅考虑在相当长时间的各种不同电力系统静态情况下和系统无扰动的情况下，系统供电能力的所有各种可能情况的可靠性指标。

因此，静态准则又被称为充裕度准则。

（2）暂态准则。

它仅考虑在电力系统发生事故的很短暂的暂态过程中，包括运行人员的反应能力在内的电力系统维持安全稳定运行的能力，例如机组的无功响应能力、机组的带负荷能力等。

因此，暂态准则又称为安全性准则。

1.3. 技术性准则和经济性准则电力系统的可靠性准则按研究问题的性质不同，可分为技术性准则和经济性准则。

（1）技术性准则。

它考虑的是为保证供电质量和可靠性，系统必须承受的考核和检验条件。

（2）经济性准则。

它考虑的是经济问题，包括事故停电损失值与固定和运行费用值总费用的优化。

此外，电力系统可靠性准则还可以根据所应用的范围，按电力系统各主要环节分为发电系统准则、输电系统准则和配电系统准则；按生产工作过程分为规划准则、设计准则和运行准则等。

由于现代社会对电力系统供电可靠性和停电后迅速恢复供电提出了很高的要求，因此各国对电力系统都制定了各种可靠性准则。

根据国际大电网会议的调查报告，目前已有20多个国家在发电、输电和配电方面制定了有关规划、设计或运行的可靠性准则。

其中比较著名的有北美电力可靠性协会及所属9个地区协会建立的电力系统规划设计可靠性准则；英国电力委员会建立的《供电安全导则》；英国中央发电局建立的《发电厂接入系统计划安全标准》及《超高压输电网计划安全标准》；美国邦维尔电力局（BPA）建立的可靠性准则；北美电力系统互联委员会（NAPSIC）建立的运行可靠性最低准则；美国东北区联网协调委员会（NPCC）1967年9月建立的互联电力系统设计和运行基本原则，1969年4月建立的继电保护及有关装置的最少维修导则，1970年8月建立的大电力系统保护原则，1979年1月建立的大电力系统重合导则；前苏联电力和电气化部建立和批准的电力系统稳定导则等。

我国在1981年颁发的《电力系统安全稳定导则》和1984年颁发的《电力系统技术导则》中也制定了相应的准则。

二、配电系统可靠性准则的概念配电系统可靠性准则就是在配电系统规划、设计或运行中，为使配电系统达到要求的可靠度必须满足的指标、条件或规定，也是配电系统可靠性评估所依据的行为原则和标准。

配电系统可靠性准则必须与用户的需要及系统对供电充裕度的需求相一致，其基本内容包括供电质量和供电连续性两个方面。

供电质量一般以允许的电压和频率水平来表示；而供电连续性则表示成规定连续性满足用户供电质量要求的项目，通常以停电及停运的频率、停电及停运的平均持续时间以及年停电、停运时间的期望值等作为评价供电连续性的参数。

采用什么标准最为合理，应视各国的具体情况而定。

一般把它与经济性联系起来加以优化，求出最佳的可靠度。

而经济性则主要反映在供电成本和停电造成的损失两个方面，可靠度愈高，供电成本费用愈多，停电损失费用愈少，反之亦然。

研究结果表明，供电成本费用和可靠度成递增关系，可近似地用指数函数来表示。

其特征系数与全系统的状况、设备费用及性能指标有关。

而停电损失费用则与可靠度呈递减函数关系。

停电损失费用系指因停电影响用户生产给国民经济造成的减少和国民收入的减少，供电部分因停电造成的电费收入的减少，以及其它全部经济损失。

此外还包括了由于大规模停电而给社会生活造成的恶劣影响等。

最佳可靠度可以由供电成本费用和停电损失费用与可靠度关系曲线叠加后的总费用的最低值来决定。

因此，各国和各电力系统有关配电系统可靠性准则的具体规定也是各不相同的。

三、我国城市电力网可靠性的规定城市电力网（简称城网）是城市范围内为城市供电的各级电压网络的总称，它既是电力系统的主要负荷中心，又是城市现代化建设的一项重要基础设施。

而对城市电力网的可靠性规定，则是搞好城市电力网规划、设计，加强城市电力网改造和建设的重要依据。

在我国，有关城市电力网的可靠性规定，是主要体现在《城市电力网规划设计导则》（以下简称《导则》和《全国供用电规则》（以下简称《规则》）中。

1985年5月，水利电力部为了适应城市电力网规划和建设的需要，在总结1981年由原电力工业部和原国家城建总局联合编制并颁发的《关于城市电力网规划设计若干原则（试行）》的执行情况及全国电力网改造工作经验的基础上，由原水利水电部同城市建设环境保护部组织有关单位讨论并制定了《城市电力网规划设计导则（试行）》。

1993年3月，能源部和建设部又委托中国电机工程学会城市供电专业委员会在原有试行本的基础上进一步修改、补充，正式颁发。

新的《导则》从技术经济和可靠性两个方面对城市电力网的规划编制和要求、负荷预测、规划设计的技术原则、供电设施、调度、通信、自动化、特种用户的供电技术要求等作了详细而具体的规定，既总结了近几年来我国各地执行《城市电力网规划设计导则（试行）》以来的实践经验，又吸取了国外的先进技术，并贯彻了国家城市规划法的有关规定，是我国在编制和审查城市电力网规划设计、进行城市电力网改造和建设的依据和指导文件。

1983年8月，原水利水电部为了适应国家经济发展的需要，更好地协调供电与用电关系，确立正常的供电秩序，以实现安全、经济、合理地使用电力，在1972年7月颁发的《供用电规划（试行本）》的基础上，总结供用电工作中存在的问题，广泛征求各地区和各有关部门的意见，修改而成《规则》。

它是供用电系统改造、建设和运行管理的依据和指导性文件。

上述两个文件从供电质量、安全及供电连续性等方面对城市电力网的可靠性作了规定，这些规定在事实上构成了我国有关城市电力网的可靠性准则。

《导则》规定，城网布局、负荷分布、供电能力、供电可靠性、电压和电能的损失、负荷预测、电网结构及电网的经济效益等是编制城市电力网规划的主要内容。

城市电力网规划应着重研究电网的整体，应从分析现有城网的状况、根据需要和可能改造和加强现有城网入手，研究负荷增长规律，解决城网的结构布局和设施标准化，提高安全可靠性，做到远近结合、新建和改造相结合、技术经济合理。

在实施城网远期规划后，应使城网具有充分的供电能力，能满足各类用电负荷增长的需要、供电质量、可靠性达到规划目标的要求。

在经济分析中，供电能力、供电质量、供电可靠性、建设工期能同等程度地满足同一地区城网发展需要，是规划、设计方案比较的可比条件之一。

方案比较可用优化供电可靠性的原则以取得供电部门和全社会最大的经济效益。

作为可靠性重要内容的负荷预测，是城网规划设计的基础。

为使城网结构的规划设计更为合理，负荷预测应从用电性质、地理区域或功能区分、电压等级分层等三个方面分别进行。

城网的标称电压应符合国家标准：送电电压为220kV；高压配电电压为110、63、35kV；低压配电电压为380/220V。

《规则》规定，供电局和用户都应加强供电和用电设备的运行管理，切实执行国家、电力部制定的有关安全供用电的规章制度，以保证供电的可靠性和供电的连续性，努力提高服务质量，更好地为用户服务。

供电局对用户的供电电压，应从供电的安全、经济出发，根据电网规划、用电性质、用电容量、供电方式及供电条件等因素进行技术经济比较，然后加以确定。

四、城市电力网的可靠性标准所谓城市电力网可靠性标准，实际上就是在城市配电系统（配电网络）的可靠性准则。

如前所述，它包括供电质量和供电连续性两个方面。

4.1. 供电质量供电质量主要表现在以下几个方面：（1）供电频率的允许偏差在《规则》中规定：电网容量在300万kW及其以上者，供电频率偏差为±0.2 Hz；电网容量在300万kW以下者，供电频率偏差为±0.5Hz。

（2）用户的受电电压质量。

在《导则》中引述了国家标准GB12325《电能质量—供电电压允许偏差》的规定：35kV及其以上供电电压正负偏差的绝对值之和不超过规定电压的10%，如供电电压上下偏差为同符号（均为正或负）时，按较大的偏差或绝对值作为衡量依据；10kV以下三相供电电压允许偏差为额定电压的±7%；220V单相供电电压允许偏差为额定电压的+7%与－10%。

《规则》对用户受电端的电压变动幅度也作了类似的规定。

（3）电压损失。

在《导则》中规定了城市配电网络各级电压的允许电压损失的范围。

（4）对特殊用户供电的质量。

对特殊用户供电的质量要求为：○1各类工矿企业和运输等用电部门中可能引起电网电压及电流发生畸变的非线形负荷。

《导则》规定，该类用户注入电网的谐波电流及电压畸变率必须符合SD126《电力系统谐波管理暂行规定》的要求。

○2冲击负荷及波动负荷（如短路试验负荷、电气化铁道、电弧炉、电焊机、扎钢机等）引起电网电压的波动及闪变。

《导则》引述了国标GB12326《电能质量—电压允许波动和闪变》的规定。