基于配网自动化技术的供电可靠性分析研究 李晓

发表时间:2021/6/8   来源:《基层建设》2021年第4期   作者:李晓
[导读] 摘要:随着经济和各行各业的快速发展,城市电网供电可靠性也是电网规划改革的重要内容,只有不断强化供电稳定状态,解决供电过程中的各类问题,才能提升供电企业的运行效率,为城市电网的供电可靠性目标实现打下基础。
        国网岚县供电公司  山西吕梁  033000
        摘要:随着经济和各行各业的快速发展,城市电网供电可靠性也是电网规划改革的重要内容,只有不断强化供电稳定状态,解决供电过程中的各类问题,才能提升供电企业的运行效率,为城市电网的供电可靠性目标实现打下基础。基于此,研究从供电可靠性入手,指出当前影响供电工作的主要因素为配电网结构、技术装备、设备质量以及运行故障等,同时针对各类影响因素构建指标体系,使城市供电的优化措施更具可行性,对我国电力事业的可持续发展具有重要意义。
        关键词:配电网;规划;可靠性
        引言
        配电网是电力系统的重要组成部分,目前其可靠性能否满足负荷已成为主要矛盾。投入增加可以改善配电网可靠性水平,但并非投入增加可靠率会实现100%提升,合理投资额度与配网可靠性存在某种关联,配电网可靠性与经济性存在一定指标。分析配电网规划问题,探讨可行规划提升配网可靠性的有效策略。
        1配电网可靠运行的重要性
        在发电机组等发生强迫故障、停运等退出运行期间,为保证连续不断供电,电力系统应具有备用冗余容量,满足设备的经济性与技术性约束要求。需对经济性与可靠性进行协调分析,大面积停电事故造成灾难后果迫使加大对电力系统可靠性的监管,保证电力系统运行风险度维持在可控范围内。电力系统规划运行需要考虑元件故障不确定性特征。电力系统由大量设备、元件等构成,具有规模大、潮流非线性分布、故障点对系统安全运行影响难预测等特点,可靠性关系到电力系统的各关键部门,工作覆盖设计等各管理环节。可靠性工作内容种类繁多,包括对可靠性统计、提高方式措施等。随着我国经济快速发展,城市用电负荷需求巨大,随着产业结构调整,负荷构成比例发生变化,居民用电增长快速,对电能质量及供电可靠性要求提高。过去国家对发电环节投入比重较大,导致对配电网不重视,用电负荷增加使得一些线路负荷增大,电力系统局部故障扩大,会导致大面积停电事故。
        2供电可靠性的优化措施
        2.1停电计划线上申报平衡
        以减少停电次数、时间短、范围小为主要管理原则,构建检修计划线上平衡审批闭环管理流程,在各县公司计划编制阶段即开展可靠性影响分析,基于配电网图模编制检修计划,并基于配电网拓扑模型自动分析每条计划的影响范围,公专变以及低压用户数量,同时,计算影响的中低压停电时户数以及设备重复停电情况;并充分考虑带电作业,带电配合,负荷专供等方式对计划影响进行压降,通过系统计算并真实反映通过以上方式对单位可靠性影响带来的提升。上报后的检修计划通过地市运检部计划专责、供服中心配调专责对每条检修计划进行审批,如实掌握影响范围,并汇总各县公司上报的计划对地市公司整体可靠性目标造成的影响,综合考虑后,对计划进行审批。审批通过的检修计划汇总形成单位预计划池,对计划类型、计划影响范围、超100、200、300以上时户数计划等进行归类分析,辅助配网计划平衡会的开展,各单位综合批复后,自动推送至设备侧管理系统,并生成结构化的停电信息向上报送,减少人员在多个系统中录入计划的重复工作。
        2.2优化配电网络的结构
        基于上文供电可靠性的影响因素,供电企业首先要对配电网络结构进行优化,例如在设备老旧、故障率较高的区域进行调整优化,以缓解供配电负荷为主,通过对线路与变电站的组合方式进行调整,使各区域的配电网络能够满足用电需求。同时,还要结合电力资源的需求趋势增加变电站的建设数量,提高电网供电能力,尤其是在城市供电网络中,围绕10kV网络结构与新增布点的联络体系进行优化,充分发挥出10kV供电网络的综合能力。利用合理分段的工作模式,可以有效缩小停电范围与减少停电时间。


        2.3预测模型数据
        设备状态受内部因素的外部因素共同作用,内部因素为设备本身制造工艺决定,与设备使用时间和老化程度有关;外部因素为设备维护状况,气象条件,外力破坏等。通过对实时数据的积累和设备运行状况的监测,结合外部数据进行相关耦合可以推导出设备在某段时间后可能达到的状况,进而预测故障,为运行单位制定维护计划,采取应急措施提供支撑。
        2.4加强配电网智能化管控能力
        1)构建贯穿“站-线-台-户”、面向源网荷储能源互联的配电网一体化二次系统,实现配电网可观可测、互联互通、灵活自愈、全景透明,加快推进新一代配电自动化系统建设应用,提升配电自动化实用化水平。2)深化台区智能融合终端应用,提高配用电设备感知管控能力,建设应用电网资源业务中台,推动配电网管理向数字化转型升级。3)强化配电网建设运维一体化专业管理,深化供电服务指挥中心运营,构建“强前端、大后台”现代服务体系。4)充分利用信息化、电力物联网建设成果以及人工智能等新技术,提高可靠性系统智能化水平,为供电可靠性管理提供现代化管理和分析手段。
        2.5提升配电技术水平
        在当前的城市供电网络中,大部分网架结构都存在较大的优化空间,应该大力推广全新型的网架结构与带电作业模式,一方面可以提升供电稳定性与可靠程度,另一方面可以提升供电故障的维修效率,大幅度缩减停电时间。因此,供电企业要不断强化配电技术水平,将不停电作业作为管控目标,逐步建立与完善带电作业的相关管理制度及规范。例如对带电作业的保护措施进行完善,对运维人员的技术水平与工作意识进行培训。这样才能准确及时地掌握配电网设备的运行情况,避免停电试验工作造成的影响,还要落实设备生命周期管理与配电网调度作业的相关措施,体现出智能化配电网络的应用优势。
        2.6严格停电作业方案审查
        加强计划停电作业方案编制管理,积极采用移动变/配电站提高辐射线路联络转供能力,采取负荷转移和不停电作业措施减少用户停电,做到“能转必转、先转后停、能带不停”。建立施工检修停电方案联合审查机制,加强停电合理性审核把关,在停电计划拟定时同步开展停电影响范围模拟计算,按照“先算后报、先算后停”的原则,严格落实供电可靠性管控要求,确保计划停电方案最优、影响范围最小、停电时间最短。
        结语
        供电可靠性管理是需要长期坚持、不断改进的系统性工作。制约可靠性提升的4个要素分别是:网架、设备、自动化和管理。从长远看,电网网架结构、设备质量和自动化水平是提升供电可靠性的物质基础,需要通过持续的电网建设投入,建设坚强合理的标准化网架结构,应用坚固耐用的高质量设备,提升配电自动化实用化水平,提高配电网转供电能力,降低配电网故障率。从近期看,在现有配电网网架基础和设备水平条件下,提升可靠性管控水平是见效最快、成本最低的有效途径。“十四五”期间,应坚持远近结合,在持续开展配电网建设改造的同时,将配电网停电管控作为当前可靠性提升的主要抓手,进一步提升不停电作业、配电自动化等技术应用水平,加大预安排停电管理精细度,强化差异化运维保障,有效降低故障停电影响,进一步改善客户用电体验。
        参考文献:
        [1]周厚科.基于可靠性的中低压配电网规划研究———以某地区为例[J].技术与市场,2020,27(5):163-164.
        [2]李德智.配电网规划提升配网可靠性的研究[J].工程技术研究,2019,4(22):157-158.
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        [4]陈斌华.配电网规划提升配网可靠性的研究[J].科技视界,2019(18):82-83.
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