天津滨海地区配电网供电可靠性薄弱环节分析

天津滨海地区配电网供电可靠性薄弱环节分析

崔健苑林蔡凤军张震栗薇李春晖万宝

（1.国网天津市电力公司滨海供电分公司，天津300450；2.国网天津市电力公司，天津300010；3.国网天津市电力公司电力科学研究院，天津300010）

摘要：随着用户对供电可靠性要求的不断提高，可靠性评估在供电可靠性管理中的作用也越来越大。本文对天津滨海供电公司试点区域98条中压配电线路进行可靠性评估，找出电网中的薄弱环节，重点分析设备投运年限对供电可靠性的影响，并根据评估结果对电网供电薄弱环节提出了相应的改善措施。计算结果表明提出的改善措施能够明显提升用户供电可靠性。

关键词：配电网可靠性评估；薄弱环节分析；设备投运年限

0引言

供电可靠性是指一个供电系统对用户持续供电的能力。它是电力可靠性管理的一项重要内容，直接反映了供电系统对用户的供电能力和服务质量，是一个供电企业技术装备水平和管理水平的综合体现。随着经济的迅速发展和人民生活水平的不断提高，人们对供电可靠性的要求也越来越高，因此，提高供电可靠性既是用户期望，同时也是供电企业所追求的目标。

近几年的配电网规划中开始建立以供电可靠性为目标的发展理念，面向供电可靠性理念：建立以供电可靠性为目标的发展理念，将可靠性管理由传统的生产运行环节拓展到规划、建设、营销、检修、运行全过程管理检修、运行全过程管理。供电可靠性管理由事后统计评价向事前预测评估转变已成为不可逆转的必然趋势。

本文对天津滨海供电公司试点区域98条中压配电线路进行可靠性分析和薄弱环节辨识，重点分析设备投运年限对供电可靠性的影响，提出了相应的改善措施，对改善措施的实施效果进行了定量评估，对区域供电可靠性水平的提升起到了积极的促进作用。

1评估模型与方法

1.1评估模型

1、设备模型

设备模型是根据配电网中各类设备及设施对系统和用户供电可靠性的影响程度，对实际配电网中设备及设施进行归并或忽略，以简化网络结构，使之适于配电网供电可靠性评估计算。

2、设施停运模型

在对设施进行可靠性建模时，采用三状态模型。

三状态模型主要考虑设施的运行状态、强迫停运状态和预安排停运状态，可通过稳态“运行-强迫停运-预安排停运”的状态转移图进行模拟。

1.2设备可靠性参数

本次研究中在设备的故障率平均值基础上，考虑设备投运年限、制造厂家、运行环境等因素又给出了细化的典型参数。

（1）设备投运年限：设备故障率变化参考浴盆曲线的规律（即设备投运初期故障率较高并逐渐降低，随着进入正常使用或有效寿命期故障率较低并处于较稳定状态，最后进入衰耗或疲劳屈服期故障率急剧上升）。

（2）制造厂家：通过分析配网设备运行质量状况，根据配网专业经验和现有厂家情况，将设备质量水平划分为进口、合资、国产三类。

1.3评估方法

采用故障模式后果分析方法（FMEA）对配电网进行可靠性评估。通过分析所有可能的故障事件及其对系统造成的后果建立故障模式后果表，然后综合形成可靠性指标。具体步骤如下：

（1）枚举单个设施故障，计入设施故障后断路器跳闸、故障隔离、恢复供电过程，确定故障对各负荷点停电的影响，确定各负荷点的年度停电时间和停电次数；

（2）将所有设施单独故障后各负荷点的年度停电时间和停电次数列表，形成故障模式后果分析表；

（3）计算负荷点可靠性指标和系统可靠性指标。

2应用案例

2.1电网现状

评估对象为天津市滨海供电公司98条中压配电线路，属于A+类供电区域，线路联络率为94.9%，联络线路“N-1”校验通过率为100%，线路典型接线方式为单环网、单联络、多分段适度联络。

2.2计算结果

借助天大求实配电网可靠性评估系统进行对天津市滨海供电公司试点区域进行可靠性分析，计算得出电网的可靠性指标：

系统平均总停电时间SAIDI为0.80小时/户年，平均供电可用率ASAI为99.9909%，缺供电量ENS为74375kWh。

通过对比，可以发现试点区域供电可靠性主要受到故障停电影响较大，其对平均供电可用率指标的影响程度达到68%，对系统缺供电量指标影响程度达到了65%。

2.3薄弱环节分析

本次分析重点针对开关及配变类设备故障停电引起的用户停电进行分析，找出引起用户停电时户数较大以及投运年限较长的设备。其中开关类影响最严重为港27线中某断路器，运行超25年，预期造成停电户时数为0.6394h?户/年;配变类影响最严重为736线某配变运行超22年，预期造成停电户时数为1.8248h?户/年。以上设备由于运行年限长，故障率偏高，造成影响程度大，可考虑更新设备以降低设备故障率，从而降低其故障停电影响。

3改善措施及其效果分析

基于天津市滨海供电公司试点区域薄弱环节分析结果，本文从改造成效和经济效益两方面对设备配置改造方案进行分析。

改善措施：对薄弱环节分析中找出的故障停电时户数较大的开关设备进行更换。实施前后指标对比如表1所示。

由上表可知，实施措施后，设备故障停电造成的停电时户数明显降低，建议结合改造项目优先更换此部分设备。

4结论

本文对天津滨海供电公司试点区域98条中压配电线路进行可靠性分析和薄弱环节辨识，重点分析设备投运年限对供电可靠性的影响，提出了相应的改善措施，对改善措施的实施效果进行了定量评估，证明了适当更新老旧设备可对区域供电可靠性水平的提升起到了积极的促进作用。本次评估直接采用GIS系统数据，为今后针对设备改造对可靠性影响提供了指导作用，同时也大大减轻了规划人员的工作量，由于详细区分了设备的运行年限的影响，所得结果与现场情况一致。为基于设备资产全寿命周期的分析提供可靠性方向的技术支撑。

参考文献

[1]王成山，王赛一，葛少云等.中压配电网供电可靠性定量评估系统的开发与应用[J].电力系统自动化，2002(24)

[2]谢莹华，王成山，葛少云等.城市配电网接线模式经济性和可靠性分析,2005(7)