有关配电系统运行中的可靠性分析

摘 要：针对供电系统中常出现的供电能力不足，导致用户用电量无法正常满足等问题，文章通过对大量的供电系统中供电不足事故进行分析总结，结合研究影响供电系统供电不足的影响因素，针对不同的影响因素提出相应的改进措施，就提高保障供电稳定性的方法进行探索，最终运用到电网供电系统的日常维护中，减少类似供电不足等问题，保证供电系统的可靠性。

关键词：供电系统；配电系统；可靠性

通常意义上的有关供电系统的可靠性分析，主要是针对用户的需求量，保证供电系统的中有效电量满足用户的日常使用，不致于出现计划以外的供电不足等问题。然而，由于我国地域辽阔，经济发展相对不平衡，导致局部地方的电力系统供能不足。研究表明，我国各地区的年平均停电时间达到30 h以上。有关停电原因主要体现在以下几方面：

①小容量的配电开关由于缺少故障切除功能容易引发短路。

②配电符合支路上的负荷开关如果没有设置，一旦发生故障则直接导致主干线路的停电事故。

③供电系统的辐射区域过大，供电半径超过一定范围也容易造成线路末端的供电不足，导致停电事故的发生。在确定供电系统的形式时，也应该遵循一定的原则，主要有供电可靠、操作方便、运行安全、经济合理等四个方面。针对供电系统的可靠性，主要指的是供电系统能够持续供电的可靠程度，主要根据负荷等级来确定其不同的可靠性，在设计阶段，应该对各种可能性进行考虑，确保其能够抵御较常见的风险。其次，操作方便和运行安全，主要针对运行阶段，电力供应不会发生断线事故，方便在事故发生过程中能够顺利地完成检修工作，保证电力系统的安全运行。所谓经济合理，是在接线方式上满足生产生活要求，且应使系统力求简单，以此减少其中不必要的投资和运行管理费用，提高供电系统安全供电的性能。最后，关于电力的发展趋势，还应该保证电力系统能够满足未来一段时期的需求，不至于将来电力系统的发展颠覆现有系统的模式，而应该是在现有基础上继续深化。因此，有关提高供电系统可靠性问题主要分析解决影响导致电力系统事故的影响因素。

1 配电网供电可靠性的技术应用

在激烈的市场竞争中，发电机组的投资取决于项目的汇报情况，而配电网的供电来源主要依靠发电机组的运行，因此，对于项目的投资状况，可与发电系统的可靠性维持。在电力市场中，电力的交易经常发生，且为了保证电力分配与调度的公平性和安全性，需要对电力系统做一个全面的技术保证，因此，在电力电网的运行中，要全面审定并研究和制订新的安全运行导则，并且开发出新的运行服务软件。在现代化信息设备中，辅助服务是电力市场最重要的特征之一，例如，电子继电器作为一种保护装置，在电力电网的运行中起着非常大的作用，保证了

系统的稳定性和可靠性，本文对几种常用的技术措施作了如下总结，就电力电网的安全性和可靠性做出几点分析，为进一步研究对策和制订可靠性准则提供参考。

1.1 电网接线技术

电网接线技术是电力系统安全可靠的技术保证，而且电力系统的接线技术一般有两种形式：一种是无备用的单电源接线方式；另一种是有备用的多电源接线方式。其中无备用的单电源接线方式是一种常用的接线技术，经济简单，一般是呈树状和放射状结构形式。由于电网安装过程中一般采用分段安装，因此在故障检查过程中能够减少电力系统停电频率，是一种常见的技术形式。但是在该过程中，对于前期投资减少一笔较高的费用，因为该形式的可靠性较高，在停电过程中能够在2个和2个以上的电源中获得电能。

1.2 设置供电范围

一般的电网设置供电半径有固定的标准，不能超过一定的范围，因为电网的供电总量有一定的限值，超过一定的限度之后将产生电压过低等问题，继而导致停电事故的发生。电力系统的配电网线路较多，且比较分散，因此如果设置的供电范围过大，导致停电事故发生的频数也会逐步增加。因此，根据电网的实际运作能力设置一定的供电半径和范围，对减少停电事故的频率有很大的作用，同时能够有效地提高供电系统的可靠性。

1.3 改进作业技术

在电网改造过程中，经常性发生停电事故。在地方进行电路整修过程中，也经常采用停电作业，因此，对于一些带电作业技术，能够在维持电力系统正常运转过程中进行电路检修和整改，对电力系统的正常运行起到很好的保障作用。因此，在设备和线路的负载过高而出现各种问题，如果能够适当地采用带电作业技术，分担设备上超过限制的电流，能够有效地提高供电系统的可靠性。

1.4 状态检修技术

一般的状态检修技术是指在地理系统供电过程中，可能对于某些设备突发状况产生设备供电中断，对电力系统造成伤害，因此在电力系统中融入状态检修技术，安装带有自动运行的装置，通过实施运作时检测系统的运行状况，一旦发生突发状态导致某些设备无法运行时，自动装置能够识别状况，自动引发备用装置运行，为减少电力系统供电过程中的停电事故做好技术保障，增强电力系统安全供电的可靠性。

2 影响供电可靠性的主要因素

2.1 自然环境的影响

由于电网经常处于露天环境下，自然状况对电力系统有直接影响，类似的风、雨、雷电均有可能对电力系统造成直接影响。同时，高耸的树木容易直接与电线等物体发生直接接触，容易造成电路故障，另外在遇到恶劣的天气时，风雨除了直接对电力电网产生影响外，还会带动其他物体例如树木等对电网造成直接破坏，直接后果是部分电线发生垮塌、断线等，直接后果除了会断电外，更有甚者发生人畜触电事故。因此，应该尽力防范由自然因素造成的类似事故的发生。

2.2 配电系统材料影响

配电系统所运用的材料直接作为电能的传播媒介，在长期处于通电状态下，容易出现老化等不同程度的损耗，应及时更换或采用新的材料替代物。同时，研究发现，对于装有避雷装置的电网，在应对恶劣自然天气方面有显著的效果。2.3 管理程序的影响

所谓管理程序包括对电网系统的控制和对工作人员的管理。例如，在设置供电范围问题上，如果管理不当，将会对电力系统的安全供电产生直接影响，供电半径过大易导致停电事故发生，而供电范围过小会导致投入浪费。其次，有效的管理体制是管理人员的有效方式，能减少由于人员问题产生的停电事故。

3 提高电力系统可靠性的措施

3.1 及时更新设备元件

该措施的目的是通过及时更新新的设备元件，防止设备元件老化，继而影响到电力系统安全供电的可靠性。对于供电系统中的部分电子元件，由于长期处于通电状态，一般容易发生发热等现象，在该类环境下，元件容易出现老化，长期不更换将会发生不可预料的结果。因此，在电力系统中，要经常对重要部位的元件进行检修和更换，对于部分不可修复性的元件要做到早处理、早更换，降低事故可能发生的概率，保证电力系统安全供电的可靠性。

3.2 改进电网结构

合理的电力系统供电网络能够有效减少事故发生概率。对于某些区域供电状况，由于没有对电网进行及时改造，经常出现停电事故，归根结底是供电设备陈旧、管理系统紊乱，各种线路错综复杂，前期进行的供电规划没有将未来可能面临的问题考虑全面。因此，结果该类问题是早发现、早整改。在城市化进程中，该类事故比比皆是，由于区域经济的发展，供电系统无法满足正常的生活需要，这将大大降低电力系统抵御外在风险的能力。该类问题的解决措施就是对电网结构做一个全面的规划和整改，引进新的设备和技术，对陈旧模式取其精华去其糟粕，从安全高效的角度对新的电力系统做重新定义，增强电力系统的防御能力和供电可靠性。

3.3 重视设备养护

电力通过电力系统传输到用户过程中，全部是基于电力设备完成的，因此，作为电力系统中能量的传播媒介，应高度重视配电设备的养护和维修工作。针对常见的设备老化和金属元件磨损损耗，应该定期予以排查，保证电力系统的正常供电，避免类似电网系统瘫痪等事故的产生，减少非正常停电事故的频率，提高电力系统的可靠性。

3.4 采用自动预警技术

对着科学技术的发展，自动化技术逐步深入到工业的各个环节，在电力系统的运行过程中，应该有效地引入自动化技术，通过采用新的技术手段和方法，实现对电力系统各个环节有效地控制。自动化预警技术能够通过程序运行，针对零部件的运行情况有效检测，包括对停电次数的监测，过电压的监测，电流超负荷的监测等，并及时进行甄别，在故障还没有发生时就进行预测判断和预警，有效地减少类似系统故障等问题，在电力系统的实际运行中起到安全防护的作用，增强了系统的可靠性与安全性。

3.5 强化管理体制

电力系统中一般强调的管理除了对系统运行维护之外，还包括对人员的管理。在电力系统的管理体制中，对人员管理的工作处于整个核心地位。加强员工的安全教育和必要的安全技能培训，保持安全管理人员的相对稳定，防止因为人员疏忽而造成的事故。强化管理体制可以从以下几方面实施：①明确奖惩措施，对于不认真负责的工作人员，要予以警告处分；对于工作积极认真的员工，要予以奖励。②制定相应的规章制度，一个好的制度能够将整个管理组织团结起来，每个员工恪职尽守，保证系统的高效运行。

4 结 语

在我国现行的改革中，导致了无论是国营还是私营的电力公司都必须面向市场，参与竞争。针对改革的核心，主要体现在以下两个方面：①致力于实现以实时电价为基础的电力市场；②实现电网的全面开放。由于配电网作为整个电力系统的重要组成，任何故障都容易导致停电事故的发生，影响人们的正常生活，因此本文通过我国电力系统供电过程中可能出现的故障，针对停电事故总结出影响停电事故的主要影响因素，针对不同的影响因素制定出相应的解决措施，以提高电力系统配电工作的可靠性与安全性降低停电事故的发生概率。

参考文献：

[1] 刘丹阳.浅谈影响配电网供电可靠性的因素及提高供电可靠性的措施[J].广东科技，20xx，（3）.

[2] 曾晖.配电网供电可靠性的技术探索[J].科技与企业，20xx，（9）.

[3] 程晓陆.提高配电网供电可靠性的措施探讨[J].中国电力教育，20xx，（11）.

[4] 李志杰.如何利用计划停电管理提高配电网供电可靠性[J].电子制作，20xx，（6）.

第二篇：电力系统的可靠性分析

电力系统的可靠性分析

胡斌

??电力系统自动化是电力系统一直以来力求的发展方向，它包括：发电控制的自动化（AGC已经实现，尚需发展），电力调度的自动化（具有在线潮流监视，故障模拟的综合程序以及SCADA系统实现了配电网的自动化，现今最热门的变电站综合自动化即建设综自站，实现更好的无人值班。DTS即调度员培训仿真系统为调度员学习提供了方便），配电自动化(DAS已经实现，尚待发展）。

电力系统是一个地域分布辽阔，由发电厂、变电站、输配电网络和用户组成的统一调度和运行的复杂大系统。电力系统自动化的领域包括生产过程的自动检测、调节和控制，系统和元件的自动安全保护，网络信息的自动传输，系统生产的自动调度，以及企业的自动化经济管理等。电力系统自动化的主要目标是保证供电的电能质量（频率和电压），保证系统运行的安全可靠，提高经济效益和管理效能。 ??

发展过程 20世纪xx年代以前，电力系统容量在几百万千瓦左右，单机容量不超过10万千瓦，电力系统自动化多限于单项自动装置，且以安全保护和过程自动调节为主。例如，电网和发电机的各种继电保护，汽轮机的危急保安器，锅炉的安全阀，汽轮机转速和发电机电压的自动调节，并网的自动同期装置等。50～xx年代, 电力系统规模发展到上千万千瓦，单机容量超过20万千瓦，并形成区域联网，在系统稳定、经济调度和综合自动化方面提出了新的要求。厂内自动化方面开始采用机、炉、电单元式集中控制。系统开始装设模拟式调频装置和以离线计算为基础的经济功率分配装置，并广泛采用远动通信技术。各种新型自动装置如晶体管保护装置、可控硅励磁调节器、电气液压式调速器等得到推广使用。70～xx年代，以计算机为主体配有功能齐全的整套软硬件的电网实时监控系统 (SCADA)开始出现。20万千瓦以上大型火力发电机组开始采用实时安全监控和闭环自动起停全过程控制。水力发电站的水库调度、大坝监测和电厂综合自动化的计算机监控开始得到推广。各种自动调节装置和继电保护装置中广泛采用微型计算机。 ??主要领域 按照电能的生产和分配过程，电力系统自动化包括电网调度自动化、火力发电厂自动化、水力发电站综合自动化、电力系统信息自动传输系统、电力系统反事故自动装置、供电系统自动化、电力工业管理系统的自

动化等7个方面，并形成一个分层分级的自动化系统(见图)。区域调度中心、区域变电站和区域性电厂组成最低层次；中间层次由省(市)调度中心、枢纽变电站和直属电厂组成，由总调度中心构成最高层次。而在每个层次中，电厂、变电站、配电网络等又构成多级控制。 ??

现代的电网自动化调度系统是以计算机为核心的控制系统，包括实时信息收集和显示系统，以及供实时计算、分析、控制用的软件系统。信息收集和显示系统具有数据采集、屏幕显示、安全检测、运行工况计算分析和实时控制的功能。在发电厂和变电站的收集信息部分称为远动端，位于调度中心的部分称为调度端。软件系统由静态状态估计、自动发电控制、最优潮流、自动电压与无功控制、负荷预测、最优机组开停计划、安全监视与安全分析、紧急控制和电路恢复等程序组成。 ??火力发电厂自动化 火力发电厂的自动化项目包括：①厂内机、炉、电运行设备的安全检测，包括数据采集、状态监视、屏幕显示、越限报警、故障检出等。②计算机实时控制，实现由点火至并网的全部自动起动过程。③有功负荷的经济分配和自动增减。④母线电压控制和无功功率的自动增减。⑤稳定监视和控制。采用的控制方式有两种形式：一种是计算机输出通过外围设备去调整常规模拟式调节器的设定值而实现监督控制；另一种是用计算机输出外围设备直接控制生产过程而实现直接数字控制。 ??水力发电站综合自动化 需要实施自动化的项目包括大坝监护、水库调度和电站运行三个方面。①大坝计算机自动监控系统：包括数据采集、计算分析、越限报警和提供维护方案等。②水库水文信息的自动监控系统：包括雨量和水文信息的自动收集、水库调度计划的制订，以及拦洪和蓄洪控制方案的选择等。③厂内计算机自动监控系统：包括全厂机电运行设备的安全监测、发电机组的自动控制、优化运行和经济负荷分配、稳定监视和控制等。 ??电力系统信息自动传输系统 简称远动系统。其功能是实现调度中心和发电厂变电站间的实时信息传输。自动传输系统由远动装置和远动通道组成。远动通道有微波、载波、高频、声频和光导通信等多种形式。远动装置按功能分为遥测、遥信、遥控三类。把厂站的模拟量通过变换输送到位于调度中心的接收端并加以显示的过程称为遥测。把厂站的开关量输送到接收端并加以显示的过程称为遥信。把调度端的控制和调节信号输送到位于厂站的接收端实现对调节对象的控制的过程，称为遥控或遥调。远动装置按组成方式可分为布线逻辑式远动装置

和存储程序式逻辑装置。前者由硬件逻辑电路以固定接线方式实现其功能，后者是一种计算机化的远动装置。 ??电力系统反事故自动装置 反事故自动装置的功能是防止电力系统的事故危及系统和电气设备的运行。在电力系统中装设的反事故自动装置有两种基本类型。①继电保护装置：其功能是防止系统故障对电气设备的损坏，常用来保护线路、母线、发电机、变压器、电动机等电气设备。按照产生保护作用的原理，继电保护装置分为过电流保护、方向保护、差动保护、距离保护和高频保护等类型。②系统安全保护装置：用以保证电力系统的安全运行，防止出现系统振荡、失步解列、全网性频率崩溃和电压崩溃等灾害性事故。系统安全保护装置按功能分为4种形式：一是属于备用设备的自动投入,如备用电源自动投入，输电线路的自动重合闸等；二是属于控制受电端功率缺额，如低周波自动减负荷装置、低电压自动减负荷装置、机组低频自起动装置等；三是属于控制送电端功率过剩，如快速自动切机装置、快关汽门装置、电气制动装置等；四是属于控制系统振荡失步，如系统振荡自动解列装置、自动并列装置等。 ??供电系统自动化 包括地区调度实时监控、变电站自动化和负荷控制三个方面。地区调度的实时监控系统通常由小型或微型计算机组成，功能与中心调度的监控系统相仿，但稍简单。变电站自动化发展方向是无人值班，其远动装置采用微型机可编程序的方式。供电系统的负荷控制常采用工频或声频控制方式。

??电力工业管理系统自动化 管理系统的自动化通过计算机来实现。主要项目有电力工业计划管理、财务管理、生产管理、人事劳资管理、资料检索以及设计和施工方面等。