乐亭农村电网可靠性评估与影响因素研究

**县农村电网可靠性评估与影响因素研究

AssessmentandEnhancementofLaotingCountyDistribution

NetworkReliability

中文摘要

配电网是电力系统中直接针对用户的环节，其主要功能是向各种规模的用户传输电能。现代社会对电能的要求越来越高，除满足一定的可靠性外，还耍尽可能的满足经济性的要求。在系统的规划、运行阶段可以通过电网改造、增加投资费等措施提高供电可靠性。然而，一味的追加投资必将导致运行成木的增加，难以满足经济性的要求；同样过分限制投资又将必然导致系统可靠性水平的降低。在供电部门对用户满意程度越来越关注的今天，如何在配电网的规划、运行过程中协调好可靠性和经济性的问题已经成为迫切需要解决的实际课题。配电网可靠性成木一效益分析将系统投资成木与可靠性效益有机的结合起来，为配电系统的可靠性经济评价提供了有效的依据。

配电网可靠性评估的算法是进行配网可靠性研究的重耍课题。本论文在综述了一些常用的配网可靠性评估算法的基础上，提出了一种基于成功概率的配电网可靠性评估方法，通过对配电网工作机理的分析，介绍了带有复杂分支馈线的配电网可靠性评估新方法。通过算例对该方法与其它方法进行了对比，表明了该方法在程序设计、计算速度和精度方面具有优势。可靠性成本与可靠性效益是一对孑盾体。论文给出了以可靠性成本与可靠性效益相结合作为寻求配网最优的投资策略的目标函数。详细讨论了配电网负荷支路是否设置断路器以及在负荷支路是否设置备用变压器的判据。通过对不同情况下某段主馈线上分段开关是否设置对系统停电损失造成的影响，将主馈线分段开关的可靠性成本与可靠性效益结合，最终得到了主馈线分段开关的最佳设置策略。论文对配电网的投资策略进行了研究，将供电企业和电力客户结合起来进行考虑，在分析可靠性指标的基础上考虑电力客户的停电损失，将停电损失和投资费用结合，从而得到最优的投资方案，并将该优化方案应用到测试系统屮，验证了木文所提优化函数的有效性和实用性。

从提高配电网负荷点供电可靠性的角度出发，对**县电网的供电可靠性问题进行了深入的研究。本文首先简要冋顾了可靠性评佔的发展概况，指出了现有分析方法的优缺点，采用复朵网络分层等值简化法和最小路法分析评估了**县电网供电可靠性水平，然后根据供电可靠性评佔的结论结合电网实际提出了多套**县电网供电可靠性改进方案。之后站在经济性的角度对提出的多套改进方案作了

优劣比较，给出了明确的优劣评判指标，对评判的结果做出了详尽的说明，最斤根据比较的结果和作者的经验给出了对提高**县电网供电可靠性的建议。通过数值仿真计算和**县实际电网模型的算例分析，给出了可靠性评估的结果，证明了所用方法的准确性和有效性。通过引入经济性指标给岀了地区电网可靠性提高的最优化提高方案。

配电网，可靠性，评估，最小路方法，成本效益分析

ABSTRACT

Thedistributionnetworkisconnecteddirectlytocustomersinpowersystem,itsmainfunctionistosupplycustomerswithelectricity-Modernsocietydemandsthatelectricalenergyshouldbeaseconomicalaspossiblewithareasonabledegreeofcontinuityandquality.Thecontinuityofenergysupplycanbeincreasedbyimprovedsystemstructure,increasedinvestmentduringeithertheplanningphase,operatingphaseorboth.Over-investmentcanleadtoexcessiveoperatingcost,whichmustbereflectedinthetariffstructure・Consequently,theeconomicconstrainwillbeviolatedalthoughtheprobabilityofthesystembeinginadequaternaybecomeverysmall.Ontheotherhand,under-investmentleadstotheoppositesituation.Howtoplandistributionnetworksandgetthebalancebetweeneconomyandreliabilityisaveryimportantproblem.Reliabilitycost/worthassessmentprovidestheopportunitytoincorporatecostanalysisandquantitativereliabilityassessmentintoacommonstructuredframework.Thealgorithmofreliabilityevaluationisanimportantsubjectinthepowerdistributionsystemreliabilityresearch・Anewmethodbasedonsuccessfulprobabilitytotheevaluationofthedistributionsystemreliabilityisdevelopedinthisdissertation.Anexampleisintroducedtoshowhowtoevaluatethecomplexdistributionsystemreliability,whichisbasedonanalyzingtheworkingmechanismofthedistributionsystem.Theexamplealsocomparedthenewdevelopedmethodwithothertraditionalmethodsshowingthatthenewmethodhasadvantageinprogramming,calculatingspeedandaccuracy・

Thereliabilitycostandthereliabilitybenefitisoppositeindistributionsystems.Theobjectivefunctionoftheoptimizationinvestmentstrategyofthedistributionsystemsispresentedbycombiningthereliabilitycostwiththereliabilitybenefitinthis,pape匚Theconsequencesofoutagetothesystemswithdifferentdeploymentschemesofthedisconnectswitchesareanalyzedandcompared・AtheoremisproposedonhowtodeploythedisconnectswitchesonthebeginningofthemainfeedertoachievethebestoverallbenefitWhetherthefuseshouldbemountedandwhetherthestandbytransformershouldbepreparedintheloadbranchisparticularlydiscussedandtwocriterionsaboutthisissuearealsoproposed.Theinvestmentstrategyofthedistributionsystemnetworkiscarried.Thelowestcostschemeisfoundbycombiningthelossesw让htheinvestment,whichconsiderstheinvestmentstrategybothoftheutilityandofthecustomer.Theschemeisalsovalidatedbyatestsystem,resultsshowthattheschemeisrightandpractical.

Thestudycentralizestheenhancementofreliabilityofloadpointindistributionnetwork.AnddiscussatsubjectofreliabilityofdistributionsystematLaotingcounty.Firstly,thearticlebrieflyreviewedthehistoryoftheassessmenttechnologyofpowerdistributionnetwork,andlaystressonthedefectsoftheresentmethods.Newmethodofreliabilityassessmentbasedontheminimalpathmethodandequivalentapproachisproposedforcomplicateddistributionsystem.ThelevelofpowersupplyreliabilityatLaotingcountyisevaluatedbythismethod.TheoutputsofassessmentwithexperienceofoperationareusedtodevelopsomeimprovingplanfordistributionsystemreliabilityatLaotingcounty.Afterthat,theimprovingplansarecheckedcarefullybytheankleofeconomicviewer,anddefinitecriterionsareliveninpape匸Thereasonsofcomparisonandselectionareexplainedcarefully.Bytheendofpaper,basedontheresultofcomparisonofimprovingplansandauthor'sexperience,somepropositionforreliabilityimprovementsofdistributionsystematLaotingcountyareliven.TheresultofdigitalsimulationandevaluationofmodelbasedonrealnetworkatLaotingcountyareusedtoassessthereliability.Thesampletestshowsthatnewmethodiseffectiveandaccurate.Theoptimaloneofimprovingplansforlocalnetworkisshownaftertheuseofeconomicalcriterions.

Keywords:distributionnetwork,reliability,assessment,minimalpathmethod,cost/benefitanalysis

目录

1.1背景和意义

1.1.1背景

TOC\o"1-5"\h\z

L1.2意义 2

1.2配电网可靠性评估方法综述 3

121可靠性评估模型 3

1.2.2町靠性评估模熨的改进 4

1.2.3町靠性评估算法的改进 5

1.2.4智能方法在对靠性评佔中的应用 5

1.3配电网可靠性提高措施综述 6

4木文的内容介绍 6

第二章配电系统可靠性研究的理论基础 8

1配电网的特点及评估模型 8

2.2配电网可靠性评估的指标 10

2.2.1基木指标和计算公式 11

2.2.2专川指标及:其计算公式 II

3配电网可靠性评佔的方法 12

2.3.1复杂配电网的可靠性等值方法 13

2.3.2最小路法可靠性评佔[26] 16

3.3算例分析 18

第三章林县电网可靠性的评估 20

1**县电网概述 20

1.1**电网整体概况 20

3.1.2乐亭电网35KV变电站正常运行方式 20

3.1.3**县电网结构图 23

3.2*县电网可靠性评估的内容 23

3.2.1*县电网供电可靠性现状分析 24

1、 供电可靠性管理体系结构 24

2、 供电可靠性指标体系 25

3.2・2影响*县电网供电可靠性的因素分析 31

3.2.3彩响供电可靠性水平的相关因素分析 32

3.3县电网供电町靠性预测 33

3.3.1可靠性忖标预测方法 33

3.3.2趋势外推法可靠性预测 34

3.3.3灰色预测法可靠性预测 37

3.3.4棊于理论评估结杲的可靠性预测 38

3.3.5•墓于设备统计数据的川靠性预测 40

3.3.6对靠性综合预测瓯数 40

4町靠性预测值推荐方案 42

第四章*县电网可靠性的提高 44

1*县电网供电可靠性存在提高 44

4.2提高**县电网供电可靠性的措施 46

4. 2. 1减少外部人员导致故障停电事故次数的措施 46

4. 2. 2减少过电压导致停电爭故次数的技术措施 47

4.2. 3改进熄弧方式捉高供电可翕性 48

4.2. 4减少每次停电时间 49

4.2. 5加强城网的管理和改造 50

4.3效益分析 51

4.3. 1成木/效益分析方法 52

4.3. 2算例分析 53

第五章结论 55

参考文献 56

致 谢 58

附 录 59

附图1 59

2009年兀亭电网接线示意图（35KV及以上） 59

乐亭电网35KV系统接线图 60

第一章绪论

1.1背景和意义

1.1.1背景

冃前我国电力T业正在进行公司化改组，由原来的国家垄断经营向放宽管制、口由竞争的电力市场机制转变，向商业化运营和法制化管理发展，即推行“两个根本性转变”，构筑与社会主义市场经济相适应的、以资本和电网调度为纽带的新的管理体制。随着电力部门的体制改革和电力市场的开放，电力企业的经营和管理策略也逐步从生产管理转移到面向用户、以用户为中心上來。面对国家宏观经济政策的冲击和市场竞争的压力，电力企业必须重视配电网持续供电的能力，重视用户的满意度，才能在优胜劣汰的市场竞争中求得生存与发展。另外随着信息化社会的到來和数字化经济的出现，以及人民生活水平的FI益提高，用户对供电可靠性的要求也越来越高，配电系统的充裕性和为用户的重耍设备提供高质量的电力的要求也受到更高度的关注。因此供电可靠性，不仅与捉高用户对企业的信任程度有关，而但与电力企业白身发展的关系也密不可分。

配电系统可靠性分析是供电可靠性技术屮的重要组成部分，提高配电系统

可靠性水平是保证供屯可靠性水平的重要手段之一。近年来国家电网公司己将供电可靠率指标列入供电金业“双达标”、“创一流”的必备条件Z-；在1995年版《电业生产事故调杏规程》中，10kV用户供电可靠率也被列入供电安全考核项日之屮。随着电力金业管理工作的不断发展和深化，配电可靠性管理在生产管理T作屮所占的位置也越来越重耍。因此，进行配电系统可靠性研究己成为电力企业迫切需要解决的问题。

乐亭县面积1308平方公里，地处环渤海湾地区中心地带和京津唐秦四市环抱之中，东南两面濒临渤海，海岸线长98.2公里，为河北省第一沿海大县。第二产业突飞猛进，全县有工业企业479家，纺织、建材、造纸及纸制品、化工、机加工、医药、原盐、农副产品加工等八大骨干行业，年需电量约为4692.42千瓦时［1］。

电力供应不能完全满足国民经济的发展要求，出现了供小于求的被动局面,在盛夏季节出现的供电卡脖子现象尤为突岀。另外城市建设不断进行旧城改造和新区开发工作，电力企业需要与Z配合解决配电网线路老化、供电半径超标、电能质量差等问题。因此电力金业如何提高供电可靠性,提高供电企业的经济效益,是摆在乐亭县电企业面前的一个重要任务。

1.1.2意义

配电系统处于电力系统的末端，是整个电力系统与用户联系，向用户供应电能和分配电能的重要环节。配电网的根本任务是尽可能经济、可靠地将电力分配给各用户。整个电力系统对用户的供电能力和质量都通过配电系统来体现，一旦配电系统设备发生故障或进行检修、试验，就会造成系统对用户供电的屮断。据不完全统计，用户停电故障中80%以上是出电力系统中的配电环节的故障引起的。也就是说，配电系统对用户供电可靠性的影响最大。配电设备数量大、分布面广，对系统投资和停电损失的影响不容忽视。因此配电系统可靠性，直接体现供电系统对用户持续供电的能力，是整个电力系统结构及运行特性的集中反映，是电力可靠性管理的一项重要内容［2］。

进行配电系统可靠性研究在保证供电质量、促进和改善电力工业生产技术和管理、提高电力企业经济效益和社会效益，进行网络建设和改造上均有着重要的作用。供电可靠性指标作为创建一流电力企业指标休系的重要组成部分，集中体现了电网水平、技术水平、电力企业的管理水平和向用户提供的服务水平，并已成为电网发展和用户服务的重要评价指标。在电力市场化发达国家，可靠性己成为用户选择供电对彖、竞价上网及政府审批电价的主要参考因素。近十年來，配屯系统可靠性管理也日益受到电力部门的高度重视，供屯企业在“创一流企业”、“达标”的同时，把配电系统可靠性数值及统计分析结果用于指导电力生产建设，取得了良好效果。

进行配电系统可靠性研究，具有如下意义：

通过指标分析，能找出影响供电可靠率的主要因素，针对问题，从电网网架结构、设备配置、设备及人员管理等方面提出相应的措施，使可靠性管理更科学、合理。对供电半径、馈线的分段数、用户数的分配、变压器的容屋配置等进行经济性分析，使可靠性管理在经济的前提下取得更大的效益。还可以发现现状网的薄弱环节，对停电事故进行全面重点分析，形成意见，反馈给相关部门；发现一般规律性的问题，从而更好地指导生产实践问题；为网络优化及电网建设改造提供依据。

能调整传统的工作方法和方式，在管理内容、手段、措施等方面有进一步的创新和发展；促进电力企业及相关行业的技术进步和科学管理水平的提高；是保证供电质量、实现电力工业现代化的重要手段，可为电网规划、建设和改造捉供决策依据，具有巨大的社会效益和经济效益。

1.2配电网可靠性评估方法综述

配电系统是指10-110kV的网络，其可靠性指标为由供电点到用户，包括配电变电所、高低压配电线路及用户接线在内的整个配电系统及设备，按可接受标准及期望数量满足用户电力及电能量需求能力的量度［3］。配电系统可靠性分析是指计算、分析负荷点和系统的可靠性指标以及为提高这些指标所必须采取的措施［4］。

1.2.1可靠性评估模型

一般认为，第-•批电力系统的可靠性研究的著作出现T1947年，在这些著作中概率数学的应用还是比较简单的，而且只限于研究发电系统的可靠性。进入上个世纪六十年代，电力系统可靠性的研究工作才扩展到了输电和配电网，并逐渐使用了一些更为复朵的方法。1965年9月，北美电力系统发生了世界电业史上最严重的事故，从而导致了屯力系统可靠性研究的飞速发展;1970年，比灵顿发表了关于屯力系统可靠性研究的第一本技术性专著一《电力系统可靠性分析》［5］,从此，电力系统可靠性的发展进入了一个新的时期。目前，可靠性工作儿乎已扩展到电力系统的各个方面。由于计算机技术的飞速发展，现在电网己逐步采用计算机对系统进行研究和监控，这就使依赖计算机对电力系统进行可靠性分析和研究己经成为必然的发展趋势。

配电网可靠性的研究始于本世纪60年代，其起步晚于发电和输电系统的可靠性研究，这是由于人们当时还没有意识到配电网由于直接与用户和连，对供电可靠性影响最大，同时，为数众多的配电网投资累计起来也十分可观。这就意味着配电网可靠性的工程应用将会产生巨人的经济效益。从而配电网的可靠性研究得到了迅速的发展。冃前，在工业发达国家，可靠性评估己成为配电网规划决策中的一项常规性工作。国内对配电网可靠性的研究始于80年代初期，由于缺乏必耍的统计数据和行Z有效的分析方法，发展较为缓慢。近年来，随着经济的迅速发展和改造的开展，迫切需要对配电网进行科学，合理的规划。而且各种统计资料也显示，配电系统引起的约占用户停电事故的80%l6Jo同时随着电力企业管理工作的不断发展和深化，供电可靠性在生产管理工作中所占的位置也越來越重要。

H前求取电力系统可靠性指标的方法主要有蒙特卡洛法和解析法两大类。蒙特卡洛法采用计算机随机抽样试验的方法进行状态选择，用统计方法计算可靠性指标，该方法计算结构简单，使用灵活，且不受系统规模的限制;蒙特卡洛法在欧洲配电网可靠性评估中应用较多，但是计算误差与试验次数的平方根成反比，为了取得合适的精度不得不花去大量的计算时间［6］。这种方法日前主要用于发、输电组合系统及变电站的可靠性评估屮。解析法采用故障枚举法进行状态选择，用解析法计算可靠性指标。解析法可进一步分为状态空间法和网络法：以马尔可夫模型来描述的状态空间法［7］北美应用较多，准确度较高，但是计算量随元件数的增多呈指数增长，因此当系统规模大到一定程度时，采用此方法有一定的困难［6］。文献［8,9］比较了蒙特卡洛法和解析法的模型和计算方法，发现当系统规模较小时采用蒙特卡洛法明显费时，但是两种方法的结果却儿乎一致。因此配电网的可靠性评估主耍采用解析法。

1.2.2可靠性评估模型的改进

因为配电网是典型的辐射形网络，所以常常采用串联元件的可靠性分析方法，但是配电系统的可靠性评佔在实际建模时要考虑许多实际因素。文献［10］认为，低压配电系统屮负荷点和系统的可靠性除了与线路的故障有关，述与系统屮各种开关、母线等各种元件有关；提出了一•种计及开关和母线故障的配电系统可靠性评估方法。文献［11］认为，有些元件的故障并不必然导致负荷点与电源点之间失去联系，但是这类故障会使线路和部分元件过负荷或者过压，因此要求负荷点必须减低负荷量才能保证持续供电。文献［12］扩展了原有的线路和节点元件模型，重新基于分层结构描述节点与线路Z间的拓扑关系，新方法得出的关系清晰明了。该模型适用于带有复杂分支子馈线的配电系统。该文还采用了宽度优先搜索算法对模型进行顺向和逆向遍历求解系统的可靠性指标。

1.2.3可靠性评估算法的改进

研究人员在解析法和蒙特卡洛法两种主要方法的基础上，提出了许多新的评估方法。为了解决考虑多重故障时运算量过大的问题，文献［13］提出了一•种基于同心松弛概念的启发性思想用于可靠性估计。当系统规模较大的时候该算法的优势明显。文献［14］提出一种基于最小路思想的快速评估方法，该方法认为系统非最小路上的元件故障对负荷点的可靠性影响可以折算到最小路节点上加以考虑所以可以仅考虑折算后的最小路上的元件对负荷点供电可靠性的影响，提高计算速度。文献［15］采用最小割集理论，提出一•种通用性的适于计算机实现的配电系统可靠性评估算法。该算法考虑了影响系统可靠性的诸多因素，其计算结果能为配电系统规划和运行提供大量有效信息，有利于工程技术人员发现配电系统的薄弱环节。

为了在可靠性评估过程中考虑原始参数的不确泄性问题近年来学术界也提出了一些方法。文献［16］用随机变量表示原始参数和可靠性指标，这种方法比较有效，但是计算公式的推导十分复杂。文献［17］又提出了模糊可靠性评估方法，文献［1&19］区间分析方法。前者用模糊集表示原始参数和可靠性指标，但是存在选择何种模糊集以及如何给出英隶属函数的问题;后者用区间数表示原始参数和可靠性指标，但是只能给出可靠性指标的一个区间范圉，不能反映其分布情况。文献［20］基于未确知有理数方法提出了-•种新的可靠性评估方法，新方法可以更详细描述参数不确定性。但是为了得到合适的精度所需的计算量太大。

1.2.4智能方法在可靠性评估中的应用

文献［21］提出了一种基于人工神经网络的电力系统可靠性分析方法，解决以往未能解决的一些问题。女口：低准确度、大计算量和复杂的模型。它通过对一个可靠性测试系统进行可靠性分析说明该方法的有效性，但人工神经网络需要一段训练时间。文献［22］则利用遗传算法提出了一•种多口标优化方法，使得在配电系统扩建时能够获得最优的可靠性和最低的扩建费用。

1.3配电网可靠性提高措施综述

配电网可靠性水平不仅与配电网的结构有关，而且与气候条件［23］、后勤保障以及人员的整体素质有关。造成供电可靠性卜•降的原因很多，从电网的管理者和维护者的角度出发，不外乎软硬两个层面的不足。各个企业因存在着不同的问题，因此解决问题的思路和采取的措施也不尽相同。在分析可靠性指标背后的原因以后针对造成停电的各项因素采取改进措施。按照原因來划分提高的措施有减少外部人员导致停电事故、减少过电压导致停电事故、减少因熄弧不当导致停电事故、减少计划停电持续时间、加强城网管理和改造。概括性地说，改善电网结构、建设坚强的电网是提高可靠性的一个重要前提条件，在这个前提条件卜•加强管理观念工作，做到各项T作有计划、有组织、协调统一才能达成提高可靠性的H标。另外在规划和制订可靠性改进方案的时候必须还要考虑到经济性指标，不能忽略经济效益一味强调提高可靠性。只有考虑到各项改进方案的效益和成木以后，才能制定真正符合地区电网要求的可靠性改进方案。因此要认真研究分析电网结构、进行管理变革，不断壮大电力企业的发展以适应电力企业对人民群众全面实现小康社会，构筑和谐社会对电力的需求。

1.4本文的内容介绍

近年来乐亭县经济发展突飞猛进，电力作为国民经济的基础产业，优质、高效、可靠的电能是保证国民经济发展的必要条件。特别是近年来乐亭电力供应不能满足国民经济的发展耍求，出现了供小于求的被动局面。因此电力企业如何提高供电可靠性，以尽可能长的时间向电力用户供电,提高供电企业的经济效益,是摆在怎亭县电业局面前的一个重要任务。

本研究的H的和意义就在于利用可靠性理论去分析乐亭电网的可靠性，并借助计算机仿真手段计算乐亭电网各种可靠性指标，为电网的网络方案比较和寻优提供理论依据；寻找适合乐亭电网实际情况的屯网可靠性计算的实用方法。另外对已投入运行的电网进行可靠性检测，寻找薄弱环节，提供加强电力网络可靠性措施的理论依据；然后通过研究和探索，得到几种可行的乐亭电网可靠性提高方案。最后在得到的儿种方案中运用成木效益比的经济性评价方法挑选出最适合爪亭电网的电网供电可靠性水平提高方案。

本文的主要研究内容是：

研究配电网可靠性指标体系及其评估方法；

针对乐亭电网进行可靠性的评估；

分析乐亭电网可靠性存在的问题，提出改进措施。

第二章配电系统可靠性研究的理论基础

配屯系统(DistributionSystem)是处于电力系统末端，把屯源系统或输变屯系统与用户设施连接起来，向用户分配电能和供给电能的重要环节，包括配电变电所、高低压配电线路及接户线在内的整个配电网络及其设备。

我国配电系统的电压等级，根据《城市电网规划设计导则》的规定［24］35、63、110kV为髙压配电系统，10(6)kV为中压配电系统,380V及220V为低压配屯系统，220kV及其以上屯压为输变电系统。但是，随着供电容量及供屯范围的不断扩大，一些特大城市，如北京、上海等地，冃前己将220kV电压引入市区进行配电。而与此同时，却仍然存在着35、110、220kV电压的输变电系统。因此，配电系统一般很难简单地从电压等级上与输变电系统划分或定义，而是以其功能和作用来定义和区分。

配电系统可靠(DistributionSystemReliability),是指供电点到用户,包括变电所、高低压线路及接户线在内的整个配电系统及设备按可接受标准及期望数量满足用户电力及电能量需求能力的度量。其实质［24］就是研究直接向用户供给电能和分配电能的配电系统本身及其对用户供电能力的可靠性。配电系统直接与用户相连接，具有特殊的运行方式。一旦配电系统或设备发生故障或进行检修、试验，往往会同时造成对用户供电的中断，直到故障排除或修复，系统和设备恢复到原來的完好状态再继续供电。因此，在研究配电系统可靠性时，不仅要考虑设备的可靠性，述必须考虑系统排除故障的方式和恢复供电的能力。

配电系统的可靠性评佔(DistributionSystemReliabilityEvaluation),就是对配电系统所用线路设备的供电可靠性作出评价，以此来判定该配电网供电可靠性的优劣，并确定提高供电可靠性的技术措施和管理方法。虽然配电系统的接线方式具有树状、环状、网状等多种接线方式，但目前最常用的仍是环网接线、开环运行而形成的放射状的供电方式。因此在可靠性评估时，我们应以环网接线、开环运行而形成的放射状的结构方式作为典型方式加以研究。

2.1配电网的特点及评估模型

配电系统电压等级般都是110kV以下，这样的配电网虽然在最初建设时是建设成环网，但是往往都是采取开环运行的方式。因此可以认为配电网都是辐射形网络。本文研究的**县电网，由于220kV网络也是辐射形网络，因此也可以使用研究辐射形配电网可靠性的分析方法加以研究。

辐射形系统是由一组串联元件，包括线路、电缆、隔离开关、母线等所组成。连接在系统任一负荷点的用户要求它和电源点Z间的所有元件都运行。

配屯网可靠性评估最关注的元件有架空线路、配电变压器、电缆、隔离开关、熔断器等元件，对于这些元件一般采用三状态模型模拟，如图2・1所示。

严、wc—、

NM ►M

■R

图2-1元件的三状态模型

上图中N为正常运行状态，R为故障检修状态，M为计划检修状态，久为计划检修率；“"为计划修复率；才为故障率；“"为故障修复率。

断路黠属于可操作元件，其操作结果可以改变系统接线的拓扑结构，对系统运行有着严重的影响。而月，断路器器木身结构负责，动作部件多，故障形式多种多样，所以断路器的可靠性模型需要特别处理。我们假设断路器有7种运行状态，分别为：正常运行状态、计划检修状态、临时检修状态、误动状态、接地或绝缘故障状态、拒动状态和故障修复状态，将这些状态按照他们对周阖元件的影响及对系统的危害程度进行合并，这样将临时进行、误动、故障修复状态近似合并为修复状态（R状态），拒动状态与接地或绝缘状态合并为扩大型故障状态（S状态），合并以后，断路器的等效模型如图2・2所示。

图2・2断路器的等效模型

当然，不是在任何情况下，都必须应用比较齐全的模型，当评估配电系统负荷点的可靠性指标时，可以使用简化模型评估。因此，本文采用简化的断路器模型。这一模型的主要假设为:断路器成功断开的概率为1;断路器断开失败的概率为0；断路器开路的概率忽略不计。在配电系统可靠性评估中，断路器断开失败和开路的概率通常很小，它们对评估结果的影响也很小，因此，该假设是可以接受的。那么，断路器的模型可用表2・1表示。

表2・1断路器模型假设

状态

模拟方法

误开路

把断路器视为系统的元件，并把误开路的指标划归给他

可口行清除断路

在母线侧短路

将断路器母线侧的短路指标同它所联接的母线的可靠性指标相纽合

在线路侧短路

将断路器线路侧的短路指标划归给所考虑的断路器

不可自行清除断路

在母线侧短

将断路器母线侧的短路指标同它所联接的母线的可靠性指标相纟H合

在线路侧短路

将断路黠母线侧的短路指标同它所联接的母线的可靠性指标相纽合

注:表屮“可自行清除短路的含义为断路器能清除它自身短路故障的状态。

不可口行清除短路的含义为断路器不能通过本身的动作清除短路故障的状态。

2.2配电网可靠性评估的指标

配电系统的供电可靠性就是“配电系统对用户连续供电能力的程度”，可以用可靠性指标定量地表示。配电系统可靠性指标可分为2类，一类是基本指标，另一类是配电系统的专用指标1刑。

tus=工

入s— 工（入严气〃）

(2.2)

(2.3)

2.2.1基木指标和计算公式

基本指标有系统或负荷点的平均停运率入s（次/a）、平均年停运时间tus（h/a）.

平均停运持续时间G（h/次），它们的计算公式如下门叫

(2.1)

式屮可为元件i故障率（次/a）,ies；入i〃为元件i的检修停运率（次/a）；时为元件i的平均故障修复时间（h/次）；珥〃为元件i的平均检修持续时间（h/次）。

2.2专用指标及其计算公式

为了反映系统停运的严重程度和重要性，采用一些专用指标，先计算有关线路的指标为a】：

年总停电次数 Ng=S\tus （2.4）

(2.6)

用户总停电持续时间tCID=Xt“Ni （2.5）

总电量不足

上式中入为负荷点i的停运率；M从为负荷点i的用户数；tg为负荷点i停电时间；R为负荷点的负荷。

有了线路可靠性指标，就可以得到系统的可靠性指标，具体指标的计算公式如下：

系统平均停电频率指标

NsaIFI=

-用户总停电次数—》Nag_工入叫

- 总用户数 丫叫 叫

系统平均停电持续时间指标

(2.7)

tsAlDl

用户停电持续时间的总和_》tGD总用户数

Ni

用户平均停电持续时间

tCAIDI

用户停电持续时间总和_为“山_

用户总停电次数-一跃叫

(2.9)

平均供屯可靠率

用户总供电小时数

用户要求供电小时数

工呼8760-工tusM

XNjX8760

(2.10)

(2.11)

系统平均缺电指标

弘SCI

fENS_Stus£iXNj=SNj

(2.12)

平均供电不可靠率

2.3配屯网可靠性评估的方法

解析法适用于规模较小的屯网可靠性评估。传统的故障模式与后果分析法(FMEA)通过对系统中各元件所有可能状态的搜索，列出全部可能的系统状态，然后根据所规定的可靠性判据检验分析系统所有的状态，确定系统的故障模式集合，然后在故障集合的基础上求得系统的可靠性指标。由于方法原理简单、清晰、准确，因而被广泛地应用于辐射形配电网的可靠性评估。但是，它的计算量随着元件数目的增长成指数增长，所以，当配电网结构比较复朵，元件数目增多时，系统故障模式急剧增加，计算将变得兀长繁琐。因此FMEA法不适合直接用于对一个复杂的辐射形配电网的可靠性评佔。最小路法是近儿年提出的一种配电网可靠性评估新方法，该算法同时考虑了最小路上的元件和非最小路上的元件故障对负荷点可靠性指标的影响，可以体现网络的最薄弱环节，计算效率相比FMEA法有较大的提高。但是对于由主馈线和副馈线组成的相对复杂的配电系统，最小路法虽然能够准确的计算，但它也对我们并不需要关心的负荷点指标也做了大量的计算，耗费了不必要的时间。因此，本文用复杂网络分层简化的方法改进最小路法，提岀了一种复杂配电系统的可靠性评估算法。该算法首先通过对网络的分

层处理，将一个较为复朵的辐射形配电系统等值为简单的辐射形配电网，然后应用最小路方法计算系统的可靠性指标，使得评估的效率得到较大的提高。

2.3.1复杂配电网的可靠性等值方法

实际的配电网往往由主馈线和副馈线构成，对这种结构比较复杂的配电网，可以利用可靠性等值的方法将其等值为简单的辐射形配电网，从而简化计算，按系统的馈线数对其进行分层处理，同一层的元件定义为：一•条馈线以及该馈线连接的所有元件（隔离开关、分段断路器、熔断器、分支线等）。每一层都可以等值为一条相应的等效分支线，这样从最末层开始向上逐层等值，最后一个复杂的含有多条馈线的配电网就等值为一个简单的辐射形网络。

如图2・3所示，馈线4及其所连接的元件为最末层，包括分支线、熔断器及馈线上的主干线。它们发生故障不仅会影响本层负荷点的可靠性指标，而且还会影响其上层负荷点的可靠性，这样馈线4对馈线3的影响与一条等效分支线对馈线3的影响相似。因此，馈线4我们可以用一个等值分支线EL4来等值，入和r分别描述的是第四层（馈线4）上所有元件共同影响下的等效分支线所代表的故障率和停运时间。

在计算等效分支线可靠性参数时，由丁•馈线上隔离开关或分段断路器位置的不同，网络的结构不同，各个元件参与计算的方式也不同，所以故障对负荷点可靠性指标的影响也不同，计算的原则为:如果某条馈线上装设有隔离开关或分段断路器这一类的可以隔离电器故障的元件，那么在这些隔离器件后有元件发生故障所引起的该条等效分支线停运时间是隔离器件的操作时间S,隔离器件后面的元件检修不会影响该等效分支线正常运行。隔离器件前而的元件发生故障引起的等效分支线停运时间认为是故障兀件的修复时间。等效分支线可靠性参数的计算公式如下：

(2.13)

Ue=器1入比+殆必巧

(2.14)

Ye=

Ue

式中各变量意义如下:入，隔离开关或分段断路器前的元件的故障率入严隔离开关或分段断路器后的元件的故障率

Yi，元件的停运时间

比，隔离开关或分段断路器的操作时间

图2-3网络初始结构图

图2-4等值变换后的网络结构图

F1

X

Mi

MaMa

ELa

图2・5最终的网络等值接线图

图屮：SL为等效串联元件；为等效分支线；F为馈线；M为各馈线的主干线；LP为负荷点；T为变压器；f为熔断器。

显然，馈线1上所连接的元件故障会影响其下层馈线2,3,4的负荷点可靠性,为了描述上层元件故障对下层负荷点可靠性的影响，在下一层的主馈线上能义了一个等值的串联元件SL,这样在计算下一层负荷点的可靠性指标时，仍然可以认为电网是只含有一条馈线的简单配电系统，从而简化了计算过程。在图2・4屮,馈线2上的串联元件SLZ代表的是第1层元件故障对第2层负荷点的影响，如果同一层内有多个并列馈线时，也应将它们元件故障的影响计入。这样，馈线2变成了一个含有串联元件和分支线的简单配电系统，可以方便地计算出馈线2上各负荷点的指标。用同样的方法，可以计算出馈线3上的等值串联元件SZ3,从而求岀馈线3上齐负荷点的指标，最后获得整个系统的可靠性指标。

图2・6网络等值算法的计算流程

3.2最小路法可靠性评估[26]

配电系统在实际运行中多采用开环运行、辐射状供电方式，在可靠性评估时,应以此作为典型方式加以研究。配电系统的基本可靠性指标As/tFS,tusz按公式

(2.1)〜(2.3)计算，其他可靠性指标均可根据以上指标求得。但是，在实际的工程应用中，由于网络结构及系统装配的不同，系统中各个元件参与计算的方式也不同，这就为实际应用带来了一定的困难。因此，结合系统的实际配置，提出了一种基于最小路的快速评估方法I如。下面用一个简单的辐射形系统(图2・7)介绍基于最小路的可靠性评估算法原理。

图2-7简单辐射形配电线路

先求取每个负荷点到电源点的最小路MJ,这样整个系统的元件便可分为最小路上元件和非最小路上的元件2类。例如图2・7中对于负荷点2,它到电源点的最小路由主馈线1,2和分支线b组成，这些线路上的元件为最小路上的元件,其他元件就为非最小路上的元件。对于最小路上元件处理原则如下：

1、如果系统无备用电源，那么最小路上的每个元件发生故障或检修，均会

引起负荷点的停运。所以，参与计算的是元件停运率入s 入/+»〃)和停运时f5]tus=S(^/r/+^/V)如图2・5中，负荷2最小路上的主馈线1,2和分支

线b上的元件停运都会引起负荷点2的停运。

2、如果系统有备用电源，而月•主馈线上装有分段装置(隔离开关、负荷开关或分段断路器)，那么分段装置前的元件发生故障引起后段负荷点停运时间仅为其屮tF为分段装置的操作时间，tB为备用屯源的倒闸操作时间。而且认为前段元件的检修不会引起后段负荷点的停运。以图2・7为例，主馈线1故障，负荷点2的停运时间仅为max{g,g}，如果主馈线1检修，则负荷点2不受影响。除此之外，最小路的元件停运，均会引起负荷点的停运。参与计算的为元件停运率和停运时间，即主馈线2、分支线b上元件的停运都会造成负荷点2的停运。对于非最小路上的元件，根据系统的结构可分为以下几种情况处理：

(1)对于分支线，如果其首端装有熔断器等分支线保护，那么分支线上的元件发生故障，熔断器熔断，故障不影响其他支线。如图2・7中分支线c故障，不影响负荷2和其他负荷的运行。

(2)如果没有熔断器等分支线保护，则先求每个非最小路元件到电源的最短通路，并几找到通路上从元件出发的第一个开关或分段断路器，再判断开关或分段断路器是否位于负荷节点的最小路上。

如果通路上第一个开关或分段断路器不在负荷点的最小路上，则非最小路元件发生故障所引起的负荷点停运时间为开关或分段断路器的操作时间，并且检修不会引起前段负荷点的停运。以图2・7为例，如主馈线3,4上元件故障，由于其到电源通路上的第一个开关或断路器QF不在负荷点2的最小路上，则它们引起负荷2的停运时间仅为分段断路器的操作时间并且检修时负荷2不停运。

如果通路上第一个开关或分段断路器在负荷点的最小路上，则开关不起作用，元件发生故障所引起的负荷点停运时间为元件停电时间。如图2-7+，馈线a发生故障，由于其到电源的通路上的第一个隔离器件为QF],并且在负荷点2的最小路上，则QF)不起作用，馈线a故障或检修引起负荷2的停运时间就是馈线a的停运时间。

因为在计算过程屮体现了每个元件对负荷点可靠性指标的贡献，可以根据这些信息找岀系统的薄弱环节并为改善措施的设计提供匣耍的信息参考。

2.3.3算例分析

以RBTS母线6的配电系统为例0】，应用所提出的方法对其进行了可靠性评佔计算。该系统有33kV变电所一座，出线7条，负荷点40个，用户2,938户,总平均负荷10.715MWo系统接线图见附图1所示。可以看到在EZBTS母线6的配电系统屮的馈线4明显是一个复杂配电网，因为该馈线由多条馈线组成。我们用上面介绍的评估算法分别评估该馈线在3种不同的配置悄况下的可靠性指标。

第1种情况：馈线4无备用电源，断路器6,7,8的可靠动作率为80%o

第2种情况：馈线4无备用电源，断路器6,7,8的可靠动作率为100%o

第3种情况：馈线4有备用电源，断路器6,7,8的可靠动作率为80%o在第1种情况下,各等效分支线及等值串联元件的可靠性参数如表2・2所示。

表2・2各等效分支线及等值串联元件的可靠性参数

寺值元件

f5

f6

F?

c5

次•a-1

%5

h•a-1

昆5

h•次"

入c6

次•日

Uc6

h•a-1

「c6

h•次"

入c7

次・a'1

UC7

h•a-1

rC7

h•次"

EL

0.8625

4.3225

5.0

0.5525

2.7625

5.0

0.8325

4.1925

5.0

SL

2.7703

10.9655

3.9582

3.0199

15.099

5

5.0

2.7911

13.955

5

5.0

因为馈线5、6、7的各等值元件的参数已经计算出來，系统各负荷点的指标就可以方便地应用最小路法计算出来了。表2・3列岀了部分有代表性的负荷点的可靠性指标。

表2・3馈线瓦部分负荷点的可靠性指标

负荷点

2/次・"

u/lra1

r/h/V

20

3.4769

14.5735

4.1915

25

3.4769

17.4595

5.0216

30

3.6498

15.4380

4.2298

35

3.6498

15.4380

4.2298

4（）

3.6446

18,298（）

5.0206

因为后面的两种情况的计算过程与第一种情况的计算过程类似，因此就不单独列出计算结果了。下面在表2-4列出的是3种不同假设条件下系统可靠性指标的计算结杲。

表2-43种不同假设情况下系统可靠性指标的计算结果

指标

第1种情况

第2种情况

第3种情况

SAIFI/次・9（户・a）"

3.08286

1.78933

3.08286

SAIDl/lr9（户・a）」

13.52069

7.05329

13,14039

ASAI/%

0.99846

0.99919

0.99850

ASU1/%

0.00154

0.00081

0.0015（1

ENS/MW-h-a1

72.88567

41.56037

71.02823

AENS/MW-h（户a）・】

0.06161

0.03513

0.06004

CAIDI/lr（户j

4.38585

3.94186

4.26240

从表格上的数据可以看出，证明最小路法的正确性和有效性在算例得到了证

明。

第三章**县电网可靠性的评估

1**县电网概述

1.1**电网整体概况

截止到2009年底，乐亭电网全部由金银滩和奔城两座220KV变电站供屯。乐亭屯网共有110KV变电站4座，35KV变电站9座，110KV变屯站总容量为306MVA,35KV变电站总容量102950KVA。10KV及以上公司所属输电线路78条，1654.258km。其中35KV输电线路9条，107.993km；10KV输电线路69条，1546.265km。用户35KV变电站2座，变电容量12000KVA。乐亭电网35KV变电站以110KV变电站为中心，呈放射性分布，110KV网络与35KV网络无环网。公司共有35KV变电站9座，用户35KV变屯站2座，均为单电源供电；35KV变电站主变中性点均不接地运行。

具中，金银滩带3座110KV变电站（乐亭、港口、胡家坨）运行，奔城带1座110KV变电站（汀流河）运行；乐亭110KV变电站带7座35KV变电站（马头营站、新寨站、古河站、闫各庄站、毛庄站、纺纱厂站（厂用站）、大清河站（厂用站））运行；汀流河110KV变电站带1座35KV变电站（相齐庄站）运行;胡家坨110KV变电站带2座35KV变电站（临港站、姜各庄站）运行;港口110KV变电站带1座35KV变电站（翔云岛站）运行。

2009年乐亭屯网稳定运行，年供电能力达到了22.78亿KWh,平均负荷6.3万KW,瞬间最大负荷达到11.14万千瓦，全年累计售电屋4692.42万KWh。

1.2乐亭电网35KV变电站正常运行方式

1、马头营变电站

主变1#带10KV出线及电容运行。

10KV1段母线：512（马头营）、581（电容一）、513（躲河）、510（站变）

514（玻璃厂）、10KVPTK515（张庄子）

10KV2段母线：516（王庄子）、591（电容二）、517（备用）、518（湾坨）、

519（石碑）

备注：-4联络刀闸合上。

2、 新寨变电站

主变1#、2#并列带10KV出线及电容运行。

10KV1段母线：510（站变）、516（新寨）、515（阴田）、541（10KVPT1）、

514（青坨）

10KV2段母线:513（纸厂）、512（杨常）、511（电容一）、517（玛钢厂）、

542（10KVPT2）

备注：-4联络刀闸合上。

3、 古河变电站

主变1#、2#并列带10KV出线及电容运行。

10KV1段母线:511（张李铺）、512（纸厂）、10KVPT、510（站变）

10KV2段母线：513（古河）、514（阁楼坨）、515（李各庄）、C51（电容）

备注：母联545开关、-4、-5刀闸均合上。

4、 闫各庄变电站

主变1#带10KV出线及电容运行。

10KV1段母线：C51（电容）、10KVPT.511（闫各庄）、512（芦河）、513（备用）

10KV2段母线：514（崔巍念）515（介马河）、516（备用）、510（站变）备注：-4联络刀闸合上。

5、 毛庄变电站

主变1#、2#并列带10KV出线及电容运行。

10KV1段母线:581（电容一）、517（备用）、10KVPTK518（备用）、510（站变、512（会里）、513（于坨）

10KV2段母线:514（大地）、10KVPT2、515（毛庄）、516（蔡庄）、591（电容二）

备注：母联545开关、-4、-5刀闸均合上。

6、 相各庄变电站

主变1#带10KV出线及电容运行。

10KV1段母线:10KVPT.C51（电容）、511（备用）、512（相各庄）、513（陶

庄）10KV2段母线:514（庞各庄）、515（备用）、510（站变）备注：-4联络刀闸合上。

7、 临港变电站

主变1#、2#并列带10KV出线及电容运行。

10KV1段母线：513（董庄）

10KV2段母线：523（首钢）、524（旭阳化工）

备注：母联545开关、-4、-5刀闸均合上。

8、 姜各庄变电站

主变1#带10KV出线及电容运行。

10KV1段母线：513（董庄）、10KVPT.510（站变）、511（备用）、C51（电容器）

10KV2段母线：512（王庄子）、516（部队）、514（姜各庄）、515（桥头）备注：联络-4刀闸合上。

9、 翔云岛变电站（I）

主变1#并列带10KV出线及电容运行。

10KV4#母线：581（电容1）、511（林场）、512（新海）、513（备用）、10KVPT1

10KV5#母线:10KVPT2、521（备用）、522（八里桥）、523（北港）、591（电容2）

备注：母联545开关、-4、-5刀闸均合上。

10、 翔云岛变电站（II）

主变1#、2#并列带10KV出线及电容运行。

10KVS3母线：531（带钢二）、532（带钢一）、10KVPT3、533（带钢三）、561

（电容三）、534（备用）

10KV#6母线：541（备用）、10KVPT4、542（焊管一）、543（焊管二）、571

（电容四）、540（站变）

备注:母联536开关、-3、-6刀闸均合上

1.3**县电网结构图

/

110KV«ihM

110kV

ikM

35kV殳川M

22OkV0!M

OD

35kV：l路

11OkV.'•

3

GDa*iuM

L.大相？•站

2008年乐宇电网地理接线图

图I**县电网结构图

3.2*县电网町靠性评估的内容

为了全面反映鄂尔多斯电网的可靠性水平。将要用到的可靠性指标及计算公式如下：

年总停电次数：Naci—Y入itut

用户总停电持续时间：tCID=ZtutNj

系统平均停电频率:

NsAIFI=

用户总停电次数

总用户数

系统平均停电持续时间:

tsAIDIz

_用户停电持续时间的总和_StCiD_StmNj

~ 总用户数 一AN：一Ni

用户平均停电持续时间:

tCAIDI

用户停电持续时间总和_工tee_Yqfi用户总停电次数-一》％—跃叫

总电量不足：Pens=2tut^i

系统平均缺电指标：Pasci

=Pens=工SPi

—SNi—工弘

平均供电可靠率

、 _用户总供电小时数_》怡><8760-丫5$皿

人ASAI=用户要求供电小时数=—SNiX8760—：

3.2.1*县电网供电可靠性现状分析

1、供电可靠性管理体系结构

1）可靠性管理体系结构

电力丁业可靠性管理是电力系统和设备的全面质量管理，其基木任务是制订电力可靠性准则和统计评价规程；评价和分析电力系统运行可靠性；研究和拟订电力系统及电力设备最佳可靠性目标；建立可靠性效益评价系统，提高电力系统安全、经济运行水平和可靠性管理水平。

**县供电局配电网的口常运行、维护、建设等工作的具体执行单位设在各个区局及各供屯所，与配网相关的职能管理部门有**县市局生技部、发展规划部、市场及客户服务部、工程部等。

县场部承担配网计划停电综合管理、配网可靠性管理等职责。各镇负责各区范I韦I内配网计划停电的审批、综合协调管理职责，生技部负责35kV及以上主网的可靠性管理，调度中心负责组织协调主网停电的综合管理。县局市场部每月组织有关部门和各区局召开一次lOkVil'划停屯管理分析会，对日常计划停屯管理中的问题进行协调。调度中心每月组织变电、试验及相关部门召开一次主网计

划停电管理分析会。

2） 可靠性统计口径

細县供电局较系统地开展了可靠性数据的统计工作，统计的行政区域包括城区、镇区和农村配电网，统计的电压等级主要是高压（llOkV、35kV）和中压（10kV、6kV）,低压（380/220V）基本上没有进行可靠性数据的统计,但进行了居民端电压合格率的统计。

另外，对于高压（llOkV.35kV）和中压（10kV、6kV）的输变电设备，如架空线、电缆、开关、变压器等的可靠性数据也进行了统计。

3） 可靠性数据的统计手段

日前**县供电局配网可靠性数据的统计采用全国统一的《用户供电可靠性管理信息系统（» ）》。各供电所的可靠性负责人每月将配网可靠性基础数据和

停电数据录入到用户供电可靠性管理信息系统中，区局的町靠性专责进行配网町靠性统计管理，并每月将数据上报，市局的可靠性专责进行全局的配网可靠性统计管理，并将数据上报到省公司。

日前，已经建立了覆盖整个**县的供电事故快速反应指挥屮心支持系统、电力营销管理信息系统、配网地理信息系统、配电可靠性管理信息系统和输变电设施可靠性管理信息系统，均在不同层面提供了**县10kV及以下配电线路及设备的台帐、图形、结线、拓扑以及有关地理信息等综合信息数据，还在进行**县配网生产管理系统的建设，为**县供电局配网供电可靠性的提高提供了重要的技术支持手段。

但忖前的统计数据和统计手段还不足以对可靠性指标的有效性、完整性、准确性进行全过程的闭环管理。一方面，从停电统计数据看，目前**县局在停电数据统计的完整性、准确性、规范性、有效性、及时性方面均存在一定的不足，停电统计系统深度未能延伸到低压客户，对广大低压客户的停电数据未能进行及时和准确统计；另一方面，从统计手段看，现使用全国统一下发的可靠性统计软件,在统计功能的丰富性、可扩展性、个性化设计方而也存在不足。

2、供电可靠性指标体系

可靠性T作分为两个基本方面：量度过去的性能和预测将来的行为。配电系统可靠性的评价实际上就是对整个配电系统及其设备进行历史的和未来的技术和经济的综合评价，为了进行这种评价必须建立各种可靠性评价指标。因为两个方面研究的对象和方法不同，所以其指标体系表示的侧重点也有所不同。建立可靠性统计指标需要考虑可靠性评价的目的、配电系统设备的状态和对用户的彩响、配电系统故障的原因、停电和设备停运的频率、持续时间及规模、系统在整个电力系统中的地位和作用、配电系统的结构特点及管理方式等。依据不同的停电方式，有不同的指标，总体来说，可以分为供电服务质量指标、故障停电指标以及预安排停电指标、外部影响停电指标。在每一类指标里面乂分为停电时间指标和停电次数指标等不同的指标。

**县主网采用的可靠性指标主要有可用系数和强迫停运率対类。而配电系统具体指标校多，主要指标如下。

1） 供电服务质量指标

供电服务质量指标有五个，即

（1） 供电可靠率，包括RS-l、RS-2和RS-3；

（2） 用户平均停电时间（h/户）,包括AIHC-1、AIHC-2和AIHC-3；

（3） 用户平均停电次数（次/户），包括AITC-KAITC-2和AITC-3；

（4） 用户平均停电损失电量（kWh/户）；

（5） 平均停电用户数（户/次）。

2） 故障停电指标

故障停电指标有五个，即

（1） 故障停电平均用户数（户/次）；

（2） 故障停电平均持续时间MID-F（小时/次）；

（3） 故障停屯平均缺供屯量（kWh/次）；

（4） 用户平均故障停电时间AIHC-F（h/户）；

（5） 用户平均故障停电次数AFTC（次/门o

3） 预安排停电指标

预安排停电指标有五个，即

（1） 预安排停电平均用户数（户/次）；

（2） 预安排停电平均持续时间MID-F（小时/次）；

（3） 预安排停电平均缺供电量（kWh/次）；

（4） 用户平均预安排停屯时间ATIIC-S（h/户）；

（5） 用户平均预安排停电次数ASTC（次/户。

4）外部影响停电指标

外部影响停电指标有一个,即外部影响停电率:IRE、IRE3o

3、**县供电局历年供电可靠性水平分析

1）供电服务质量指标

供电服务质量指标主要涉及供电可靠率、用户平均停电时间和用户平均停电次数等三个。**县供电局用户基本集中在中压（10kV）系统，2000-2006年中压配电网的供电可靠性指标如表3-1所示。

表3-1 **县市中压配电网可靠性指标统计数据

年

份

供电可靠率（％）

用户平均停电时间（“户）

用户平均停电次数

（次/户）

RS-1

RS-2

RS-3

AIHC・

1

AIHC・

2

AIHC・

3

AITC-

1

AITC-

2

AITC-

3

200

99.96

99.96

99.96

2.985

2.75

2.985

2.155

1.988

2.155

6

6

9

6

200

99.97

99.97

99.97

2.593

2.479

2.593

0.914

0.845

0.914

7

2

200

99.97

99.97

99.97

1.9

1.864

1.9

0.509

0.494

0.509

8

9

9

9

200

99.96

99.97

99.96

3.01

2.55

2.999

0.524

0.445

0.502

9

6

1

6

通过对屮压配电网供电可靠率指标的对比分析可以看出，2007年**县的供电可靠率RS-1和2006年相比有一定幅度的提高，但是2008年下降，2003年突然较人幅度上升到历史最高水平99.976%,随后逐年递减，2009年的供电可靠率为最低水平99.966%，总的来看供电可靠率的变化具有较大的波动性和不稳定性。

分析用户平均停电次数指标，发现其基本趋势是单调下降的，2006年最高,ATTC-1为2.155,2008年最低，ATTC-1为0.509。考虑到近几年供电可靠率下降和户平均停电次数也下降的事实，说明用户平均停电时间是增加的，表3-2的数据也证实了这一点。这说明，**县供电可靠率降低的原因主要是由于线路改造、变电站改造、设备检修和新接入用户T程等原因引起的。另一方而也表明，通过加强故障抢修和停电管理，**县供电局的供电可靠性还有较大的上升空间，具有达到较高水平的潜力。

通过RS-1和RS-2的比较，RS-2在多数年份都高于RS-1,说明**县电网由于外部因素引起的停电对可靠率的影响较大。外部因素包括用户的用电设备与用电系统、外力破坏等，说明应该加强对用户的用电指导、监督和管理，并采取措施保护电力设施。

通过RS1和RS3比较，二者历年的数据均相等，说明**县不存在由于系统屯源不足而发生的限电情况。

2）故障停电指标

**县供电局2000-2006年屮压配电网故障停电指标如表3-2所示。

表3-2**县屮压配电网故障停电指标

故障停电指标

2006

2007

2008

2009

故障停电次数（次）

138

85

44

7

故障停电平均用户数（户/次）

9.514

10.847

13.136

9.429

故障停电平均持续时间（小时/次）

0.706

0.687

0.846

2.7761

故障停电平均缺供电量（kWh/次）

3597.9

1558.9

1802.9

7214.4

由表3-2可以看出，中压配电网故障停电次数呈总体大幅下降的趋势，2006年为138次，而2009年只有7次。在城网规模不断扩大的情况下，故障停电次数却大幅度降低，说明主要电气设备如电缆、架空线、变压器、开关等设备水平提高（包括检修水平提高），故障率下降，减少了网络故障次数。

进-步观察故障停电平均用户数和故障停电平均持续时间可以看出，历年的故障停电平均用户数虽然有一定波动，但大体保持在一个和对稳定的水平上，说明每次故障范围大体和同，即每条线路的用户接入密度变化不大。而故障停电平均持续时间却总体呈较大幅度的上升趋势，由2000年的0.706小时/次増大到2006年的2.776小时/次，增大了近3倍，这说明故障抢修的困难程度加大，如对新设备不够熟悉、交通状况变差、电缆化率的提高增加了检修怵I难、网络复杂化使故障范I韦I判断困难等。

3）预安排停电指标

**县供电局2000-2006年中压配电网预安排停电指标如表3-3所示。

表3-3**县中压配电网预安排停电指标

预安排停电指标

2000

2001

2002

2006

预安排停电次数（次）

397

372

269

196

预安排停电平均用户数（户/次）

7.542

7.852

5.576

5.143

预安排停电平均持续时间（小时/次）

2.941

3.257

4.290

6.1

预安排停电平均缺供电量（kWh/次）

6396.7

3745.6

5462.5

799&6

由表3-3可以看岀，屮压配电网预安排停电次数也呈总体下降的趋势，2006年为397次，而2009年为196次，减少一倍。预安排停电平均用户数也呈一定的下降趋势，2006年为7.54户/次，而2009年为5.14户/次，这两个指标均说明停电管理水平有所提高。而预安排停电平均持续时间却呈逐年较大幅度上升的趋势，2006年为2.94小时/次，而2009年为6.1小时/次，增加一倍还多，说明检修、设备更换、线路改造、用户接火等方而需要加强统筹管理。

4、主网设备可靠性水平

2009年**县供屯局220kV及以上设备的可靠性指标如表3-4所示。

表3-4**县供电局2009年200kV及以上设备可靠性指标

指标

指标完成情况

考核要求

500kV线路可用系数（％）

99.93

99.92

220kV线路可用系数（％）

99.68

99.67

5OOkV主变可用系数（％）

99.86

99.3

220kV主变可用系数（％）

99.86

99.35

220kV及以上断路器可用系数（％）

99.81

99.26

500kV线路强迫停运率（次/百公里年）

0

0.1

220kV线路强迫停运率（次/百公里年）

0

0.2

500kV主变强迫停运率（次/白台年）

0

0.8

220kV主变强迫停运率（次/百台年）

0

1.8

220kV及以上断路器强迫停运率（次/百台年）

0

1.5

由表3-4可以看出，**县供电局200kV及以上主要设备（线路、主变、断路器）强迫停运率为0,即不存在第一类非计划停运（设施必须立即从可用状态改变到不可用状态）和第二类非计划停运（设施虽非立即停运，但不能延至24h以后停运），说明主要设备基本上没有发生故障。

从可用系数角度看，22