陳 鋒，陳小飛，張弘毅，金鑫鋒

（國(guó)網(wǎng)浙江省電力有限公司杭州供電公司，杭州 310009）

本文主要分析了10kV配電網(wǎng)的薄弱環(huán)節(jié)，并且針對(duì)薄弱環(huán)節(jié)制定了技術(shù)改進(jìn)措施，提升薄弱環(huán)節(jié)的供電可靠性。

1 10kV配電網(wǎng)的薄弱環(huán)節(jié)

（1）10kV配網(wǎng)規(guī)劃問(wèn)題。10kV配電網(wǎng)是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要電能載體，由于傳統(tǒng)的電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)理念、投資資金等因素的影響，城市電網(wǎng)規(guī)劃對(duì)于110kV或者220kV等主網(wǎng)有足夠的重視，對(duì)其升級(jí)建設(shè)投入的人力、物力較多，而對(duì)10kV配電網(wǎng)沒(méi)有足夠重視，導(dǎo)致其常發(fā)生電源點(diǎn)不足、調(diào)控能力差等現(xiàn)象。此外，大多城市10kV配電網(wǎng)架構(gòu)、主變?nèi)萘?、供電范圍以及可操作性等在很大程度上無(wú)法滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的用電需求。上述多種原因等綜合在一起，嚴(yán)重降低了10kV配網(wǎng)的供電可靠性。

（2）10kV配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)問(wèn)題。10kV配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)主要存在的問(wèn)題是：線路的聯(lián)絡(luò)水平比較低，沒(méi)有很好的電能轉(zhuǎn)供能力，且線路分段數(shù)很少，結(jié)構(gòu)薄弱，調(diào)控能力差，難以充分發(fā)揮其作用，更無(wú)法在整體上滿足城市用電的需求。

（3）10kV配網(wǎng)配電設(shè)備存在問(wèn)題。10kV配電網(wǎng)供電線路易老化，運(yùn)行多年的架空線出現(xiàn)故障的概率較高且存有安全隱患。斷路器、配電變壓器、刀閘、避雷器等處于長(zhǎng)期運(yùn)行的設(shè)備，老化程度嚴(yán)重，日常維護(hù)措施如不能很好的落實(shí)，會(huì)嚴(yán)重增加其運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，從而增加故障發(fā)生率，從根本上影響了配電網(wǎng)的供電可靠性。此外，配電網(wǎng)的故障查找、故障重合閘、故障識(shí)別等自動(dòng)化裝置嚴(yán)重不足，沒(méi)有遙測(cè)、遙調(diào)、遙控、遙信等基本功能，自動(dòng)化水平低下，不能充分滿足10kV配網(wǎng)的自動(dòng)化監(jiān)控、檢測(cè)、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行等要求。

2 對(duì)10kV配電網(wǎng)線路按薄弱程度進(jìn)行排序

2.1 可靠性評(píng)估

將配電網(wǎng)的模型線路圖經(jīng)可靠性評(píng)估軟件識(shí)別分析計(jì)算，通過(guò)故障模式后果分析法進(jìn)行了可靠性評(píng)估計(jì)算。

2.2 薄弱線路排序

運(yùn)用可靠性評(píng)估軟件對(duì)配電網(wǎng)的網(wǎng)架進(jìn)行分析，通過(guò)用戶損失率-負(fù)荷損失率曲線來(lái)反映網(wǎng)架故障情況下的薄弱環(huán)節(jié)。負(fù)荷損失指在某個(gè)停電事故下，會(huì)導(dǎo)致多少負(fù)荷的損失，這個(gè)值代表的是電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，負(fù)荷損失越小電力企業(yè)的停電引起的經(jīng)濟(jì)損失就越小。用戶損失率指的是某個(gè)停電事故下會(huì)引起停電的用戶數(shù)目占總用戶的比例，這個(gè)值代表的是電力企業(yè)的“供電可靠性”，用戶損失越小說(shuō)明可靠性越高。

高的可靠性對(duì)電力企業(yè)而言并不意味著高的經(jīng)濟(jì)性，在實(shí)際電網(wǎng)改造中，更希望的是用相同的資金盡可能的達(dá)到最大的改造效果。通過(guò)用戶損失率和負(fù)荷損失率的分析，將用戶損失率和負(fù)荷損失率大的線路進(jìn)行排序，取用戶損失率和負(fù)荷損失率大的交集考慮優(yōu)先改造，既保證了提升供電可靠性，又有效地減低一旦停電帶來(lái)的損失。

圖1 用戶損失率—負(fù)荷損失率曲線圖示意

3 從技術(shù)層面上提升10kV配電網(wǎng)薄弱線路的供電可靠性

3.1 使用先進(jìn)的配電監(jiān)測(cè)設(shè)備，對(duì)線路進(jìn)行適度分段、聯(lián)絡(luò)

對(duì)配網(wǎng)監(jiān)測(cè)設(shè)備進(jìn)行更換或者維修，通過(guò)使用先進(jìn)的配電監(jiān)測(cè)設(shè)備，對(duì)10kV配網(wǎng)自動(dòng)化水平和在線監(jiān)測(cè)提供有力的技術(shù)支撐和保障，從而全面掌握配網(wǎng)系統(tǒng)各個(gè)設(shè)備、元件的運(yùn)行狀態(tài)；提高對(duì)配網(wǎng)運(yùn)行狀況、開(kāi)關(guān)狀態(tài)以及斷路器動(dòng)作頻率等內(nèi)容的監(jiān)測(cè)，并且加強(qiáng)潮流分析、電力負(fù)荷等現(xiàn)象的有效管理。

與此同時(shí)，在10kV配網(wǎng)中要輔助使用聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)和切換開(kāi)關(guān)，確保分支線路發(fā)生故障后，可以將故障分支排除在整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程中，同時(shí)，一部分失電負(fù)荷可以在某種程度上移接到其他供電系統(tǒng)中，從而繼續(xù)供電，保證非故障線路可以進(jìn)行正常的安全供電，減少故障線路停電時(shí)間以及停電帶來(lái)的損失。

3.2 采取環(huán)網(wǎng)供電模式

配網(wǎng)系統(tǒng)中常會(huì)存在一些具有特殊負(fù)荷或者重要線路的部分，針對(duì)此情況，可采取環(huán)網(wǎng)供電模式進(jìn)行正常供電，從而有效提高供電線路的輸送力，保證配電網(wǎng)的供電可靠性。對(duì)某些地區(qū)而言，停電會(huì)帶來(lái)很大的經(jīng)濟(jì)損失，對(duì)于這些地區(qū)也可以實(shí)行環(huán)網(wǎng)供電，保證高的供電可靠性。

3.3 優(yōu)化運(yùn)行方式

通過(guò)可靠性評(píng)估分析在各種運(yùn)行方式下系統(tǒng)、饋線、負(fù)荷點(diǎn)的供電可靠性指標(biāo)，為確定最佳運(yùn)行方式提供定量的決策依據(jù)。最佳的運(yùn)行方式可減少故障停電次數(shù)、減小線路預(yù)安排停運(yùn)率，從而減小系統(tǒng)平均停電頻率和系統(tǒng)平均停電時(shí)間。

3.4 更換老舊設(shè)備

更換老舊設(shè)備和選用質(zhì)量好的新設(shè)備可以解決處于損耗失效期設(shè)備故障率高的問(wèn)題，有效減小系統(tǒng)平均停電頻率和系統(tǒng)平均停電時(shí)間。同時(shí)，質(zhì)量好的新設(shè)備可靠性高，維護(hù)少、檢修少，可減小線路預(yù)安排停運(yùn)率，從而減小系統(tǒng)平均停電頻率和系統(tǒng)平均停電時(shí)間。

4 薄弱環(huán)節(jié)改造優(yōu)化案例

以某區(qū)配電網(wǎng)為例進(jìn)行薄弱環(huán)節(jié)分析，并針對(duì)薄弱環(huán)節(jié)從技術(shù)層面上進(jìn)行模擬優(yōu)化升級(jí)改造，提升區(qū)域電網(wǎng)的供電可靠性。該區(qū)有7條線路，分別為：西市一線、南市一線、城市一線、城市二線、南市西線、西市二線、隧道。區(qū)域電網(wǎng)架構(gòu)如圖2所示。經(jīng)可靠性評(píng)估計(jì)算，該區(qū)現(xiàn)狀供電可靠性指標(biāo)如表1所示。

表1 現(xiàn)狀供電可靠性指標(biāo)

通過(guò)薄弱環(huán)節(jié)分析，城市一線為用戶損失率最大的線路，南市西線為負(fù)荷損失率最大的線路，需優(yōu)先對(duì)這兩條線路進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)改造。經(jīng)自動(dòng)化改造，加裝分段、聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)，運(yùn)行方式優(yōu)化調(diào)整，老舊設(shè)備更換四個(gè)環(huán)節(jié)的技術(shù)方案改造，整體以及單條線路的供電可靠性都有顯著提升。改造后的區(qū)域可靠性指標(biāo)如表2所示。

表2 改造后供電可靠性指標(biāo)

由表2和表1對(duì)比發(fā)現(xiàn)，區(qū)域和線路的停電時(shí)間都有明顯降低，供電可靠性得到了提升。

5 結(jié)束語(yǔ)

為提高10kV配電網(wǎng)的供電可靠性，可以先找出區(qū)域的薄弱環(huán)節(jié)，從薄弱環(huán)節(jié)著手改造配電網(wǎng)的網(wǎng)架，從而有效改善配網(wǎng)系統(tǒng)的不足之處，使其順利完成升級(jí)改造。技術(shù)層面主要是改善配網(wǎng)架構(gòu)情況，引入先進(jìn)設(shè)備，采用自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)等，管理層面主要是加大配網(wǎng)檢修力度，有效管理其不足之處，提高故障的處理能力，從而在根本上保證10kV配網(wǎng)的安全性和供電可靠性，確保10kV配網(wǎng)可以更好地運(yùn)行。