基于可靠性评估的电网综合评价规划方法研究论文_翟广心1,谢晓琳1,刘涌2,刘鹏1,袁秋实2,安佳

(1.国网河北省电力公司经济技术研究院 河北石家庄 050000;2.上海博英信息科技有限公司 上海 200240)

摘要:随着经济的发展、社会的进步、科技水平的不断提升,公众的生活水平和生活质量也在不断提高和改善,因此对用电需求越来越多,加上工农业生产行业领域也在不断提高生产技术和生产效率,电量需求逐渐增大,且日常呈现居高不下的态势,这对于电网规划也提出了新的挑战和要求。本文对基于可靠性评估的电网综合评价规划方法进行了全面深入分析和论述,以期为相关课题的研究和实践提供有益参考和借鉴。

关键词:可靠性评估;电网综合评价;指标体系;电网规划方法;研究论证

时代在发展,公众对日常生活的要求越来越高。新形势下给电力行业也带来了严峻的挑战,必须要针对电网规划缺乏对供电可靠性奠定分析的劣势进行综合评价,结合地区具体的配电特质,在对既有的配电系统进行总结、分析的基础上,将可靠性评估的方法引入电网综合评价规划方案中,不断学习和借鉴国内外先进的电网规划评估体系方面的新技术、新方法、新手段,进行可靠性分析和创新性研究,建立多元化综合性配电网规划评估体系,形成集可靠性、安全性、科学性、经济性、全面性的指标体系以及综合评价规划方法,并进行实践检验和反复论证,不断进行动态调整,才能更好地提升方案的实用性,不断提高规划方法的科学性和规划体系的精细化管理水平,更好地进行应用和创新发展、纵观国内外关于配电网规划评价相关研究文献和成果,可以看出,只有基于理论知识的视角对配电网规划评估指标体系进行完善,才能更好地提高配电网规划评价的科学性,进而为电网可持续运行奠定基础,积累经验,不断助推电力行业向前发展。

一、电网综合评价规划基本内涵分析

作为国家基础设施建设的重要组成部分,建设现代化电网并不断发挥电网规划指引作用,提高规划建设的质量和效率是当前电网规划所面临的重要形势和任务。对于电网供电系统,需要对现有的公用线路、线路总长线路、平均供电半径、配电室配置设备和容量等进行综合分析。电网综合评价规划,需要针对地区实际和具体情况进行全面性分析。近年来随着国家对电网建设的重视程度越来越高,各地在电网网架结构、供电能力、供电可靠性等方面都在不断完善、优化和提升。但是我们也可以看到,在具体运行过程中还存在各种问题,尤其是伴随城市现代化进程的深入瑞金,对于电网建设和运营能力提出了更高的要求。

根据传统的电网规划评价管理经验,电网综合评价规划的主要内容主要涉及方案规划评价和后期项目评价两大方面,这两个方面必不可少,也是对电网在整个运行体系中的作用发挥情况进行的全面衡量和评价。电网方案规划评价主要是对配电网技术等进行全面衡量评估,对电网规划制定的所有技术方案从综合性实用性角度进行评价和调整,从而形成最终的规划方案,对于前期方案规划评价还可以分成单属性和多属性规划两大部分。对于电网后评项目评价主要是为了提升后续项目的高效运行和管理效能,对已建设完成的项目的运行情况进行评价分析,从而更好地做出动态调整策略。

电网的规划工作是一个系统复杂的公告称,需要在对历史的运行和执行情况进行全面分析的基础上,对当前的运行工作进行全面分析,并全面预测未来的配电网情况,将各种因素全面考虑,以此为基础进行设计和分析以及炎症,尽可能避免发生不良事件和消极影响。所以对于电网综合评价规划方法的研究,需要对传统的和现代的工作方式进行评价分析和研究,并依据发现的规划问题和运行盲点等进行全面研究,进而制定可靠的方案。传统的方案规划主要是根据既定的整体目标结合技术要求进行研究分析,从而设计基于保证基本供电需求的方案,将经济条件和技术等方面充分结合起来,从而保障供电的可靠性,这种方法在一定层面上可以说主要考虑投资费用,比较容易运作成本方面,所以造成了理论和实践的脱节,在实际规划方案运行的过程中暴露出一些问题。随着技术的不断发展和对规划方案的重要性认识程度不断提高,现代化可靠性综合评价方案对传统的设计理念和方法进行了创新,从保证用电户可靠性供电为基础出发点,从而处理好设计和运行的矛盾,进而全面提高可靠性电网的评估水平,从用户和智能电网的自动化协同适应性的角度出发,应该重点在电网投资和供电可靠性发展方面进行分析和探索,从而提出具体的解决思路和对策。

二、我国电网供电可靠性综合评价规划的发展现状分析

随着经济的发展和公众生活水平的提高,尤其是改革开放以来家电、工业设备等需求量不断增大,对于电力需求和供应以及电力的质量等提出了更多的要求。对于电力系统而言,只有保证供电的可靠性、经济性、安全性和优质性,才能达到电力系统供电基本要求,进而更好地为公众和社会生产服好务,发挥应用的保障作用。作为电力系统的重要运行环节,电力系统中发电、变电、输送等环节运行情况都可以从电网运行中得以体现,所以从长远角度出发,必须要对电网进行综合评价和规划,建立一套完善的运行评估体系,才能保证整个电力系统的安全稳定运行。

我们国家非常重视电网供电可靠性评估研究,一方面与民生问题息息相关,另一方面也为了更好地促进国民经济不断发展和增长。但是与西方发达国家相比,我们国家的配电系统可靠性研究发展相对周,对配电系统可靠性评估研究起步较晚,配电网的管理水平以及可靠性评估水平相对低下。随着生产生活质量不断提升,用电范围越来越广,电力用途越来越多,用电压力不断增大,所以出现了较为严重的供需矛盾,引起了政府的高度重视。为了保障持续、稳定、可靠的电力资源供应,国家电力相关部门不断健全和完善相应的法律体系,出台了《电力法》、《配电系统供电可靠性统计评价办法》等指导性纲领和制度,随着电力市场理论的不断应用,我们国家也将目光投入有组织、有计划的进行供电可靠性评估和分析的研究工作中,并制定了相关的的统计方法和具体办法并对相关的统计软件进行了全面研究和开发设计,形成了渐成规模、独立运行、安全有效、可靠科学的电网可靠性数据库以及科学的体系。所以说,虽然我们国家对于配电网供电的可靠性研究等方面时间相对较晚,经验略有不足,但是通过对现有的技术和方法进行不断学习和借鉴,针对地区实际和整体情况利用现有的基础理论进行分析和研究,也形成了适合我国电力系统运行的可靠性研究体系,取得了较大进步和显著成效。

三、影响供电可靠性的因素分析

在配电网配电可靠性的评估过程中,有很多的内外部因素可能会影响供电的可靠性,具体影响因素体现在内部和外部两个方面。

内部影响因素方面,主要和线路方面的问题有关。如果线路超负荷使用和运行,就可能导致跌落熔断器一相熔断,或者在三相开关中出现一相不能合起来或者合不规范的情况,影响的内部线路方面的因素还包括线路断线和接点氧化等导致的基础不好、铁芯局部短路、烧坏、绝缘损坏等配电变压器故障、套管对地击穿和放电情况、分接开关的开合处受损和出现的异常放电故障、线圈的短路和断线故障等。另一个内部因素主要是受到网架结构影响,配电网结构不科学和不合理,就不能达到安全标准要求,在电力系统任何环节上受到故障或者损害方面不能及时快速进行故障检查和分析。还包括电源的供电因素,因设备、资金等问题导致供电能力的不足等情况都会对正常的配电供应和配电负荷产生较大的影响。

外部影响因素方面,主要和以下因素有关:气候等自然因素的影响,不同的气候、天气、地形对配电网的可靠性产生不同程度的影响和破坏,配电网元件受气候影响而出现故障的情况时有发生。不是人为可控的作业中断停运情况也会影响供电的可靠性。因为人为操作失误也会导致供电可靠性。

可见影响电网运行的因素既有外部的因素,又有内部的因素,所以从可靠性评估的角度对电网综合评价规划方法进行研究,并不断检验和探索,将会大大提高运行效率和质量,保障持续稳定可靠供应。

四、基于可靠性评估的电网综合评价规划方法研究和分析

1.建立电网综合评价规划指标体系应当遵循的原则。电网综合评价规划指标体系的建立必须要遵循一定的原则,一方面要严格按照国家有关规定的法律法规要求,以用户需求为基本出发点,遵循电网的发展规律,以建立高水平可靠性高效化智能电网为奋斗目标,从而从根源上提高电网供电的可靠性,提升整个供电能力,构建安全可靠的现代化供电体系。在建立配电网评价指标体系中,其各个组成部分都反映了供电网在实际操作中遇到的问题,每个信息在采集上都要保证质量和效率,建立起具体有自身特色的配电网规划体系。主要包括的内容有:一是首先在对配电网规划理论进行研究和分析的基础上,制定更加明确清晰的要求和原则,从而提高权威性和严肃性。二是要充分集合实际情况进行针对性设计和开发,力求简单、使用,从而做出整体评价方案。三是要体现实用性,这也是电网综合评价设计的基本出发点。必须要基于现实情况进行评价等级设计,分类指导和科学设计,从而体现特色性和适用性,以便更好地进行操作。

2.建立电网综合评价规划指标体系的理论支撑。

电网综合评价规划指标体系的建立必须要有完善的理论基础体系做支撑,一方面要从全寿命周期成本管理理论的角度进行研究和分析,以此理论为基础指导,对规划进行相应的投资预算和评价分析,并根据不同时期不同阶段的建设运营成本,对每一个阶段所用到的设备等进行经济效益综合评价。另一方面要以可靠性的评估公式为基本支撑点,在保证电网不断发展和进步提升的基础上,充分考虑电网的经济性和可靠性,引入现代化财务管理理念,以成本效益分析为基本方法,对资金的正确投入进行指导,同时还要将可靠性的配电网方法作为基本手段,将确定好的规划方案进行可靠性的资金预算,从而设计出更加科学的评价方案,不断进行动态调整,进而提高方案的实用性、有效性、动态性、全面性和持续性。

当前配电网是一个紧密相连的整体,只有每一个电网以及电网和电网之间实现有效衔接和配合,才能保证相应地区的供电水平和用户用电水平的平衡性,进而在节约资源和成本的基础上,提高用点质量和用户满意度,加强各个部门之间的沟通协调和配合。随着自动化技术的不断引入,电网自动化也是未来形势发展的必然方向,因此需要对电网规划进行全面分析和综合衡量,结合地区实际,探究更加可靠完善的运行方案和评价指标体系,保证电网持续运行、安全运行和顺畅运行。

3.可靠性指标分析

可靠性指标主要是从事故对于正常供电等影响方面进行分析和考虑,主要涉及的内容有:停电的频率、发生次数、持续时间、损失的电力和电量的多少。由于整个电网系统包含不同的子系统,每一个子系统都有自身的特点,所以要根据子系统具体情况进行分析,从而进行可靠性指标提取。通常情况下可靠性指标主要包括负荷点指标和系统指标。负荷点指标主要是对每一个负荷点来说的,从而对事故的局部影响进行反映和显现。系统指标主要是对整个系统的运行故障进行总结评价的,所以对事故的全面影响进行考量。

具体可靠性指标通常有以下几种:

一是电力不足概率。主要是指一年中可能发生停电的概率;二是电力不足频率,主要是指一年中有切负荷状态发生的次数;三是电力不足持续时间,主要是指一年中发生停电事故的持续时间;四是每次切负荷持续时间,主要是指单次故障导致的平均停电时间;五是电力不足期望值,指的是一年中平均的电力缺额;六是每次电力不足期望值,指的是单次故障导致的平均电力缺额;七是电量不足期望值,主要指的是一年中平均的电量缺额。这些指标既体现在某个负荷点,又可以在系统中进行应用和分析。因此在对电网规划时要充分考虑系统指标和阶段性指标,从而实现动态监督,探究具体的运行规律,确定科学的指标标准。

当前基于可靠性评估的电网综合评价规划方案,设计出来以后还需进行实验论证,反复修订,根据具体的运行情况,将可能涉及到的影响供电可靠性综合指标与电网综合成本指标的各种因素进行全面分析,考虑全面,才能提高运算的科学性和全面性。这些数据都是始终处于动态变化过程中的,所以要实时动态监控,及时发现故障和影响因素,进而提高运行的可靠性,推动电力行业实现可持续稳定发展,获得更多的经济效益和社会效益。

综上所述,本文对当前电网规划中影响供电可靠性的情况进行了分析和研究,并依据设计原则和计算公式对可靠性情况进行逐项分解和研究,以此提出了基于可靠性评估的电网综合评价规划方法。当然方案和方法不是固定的,需要结合地区实际和具体供电运行情况,并对市场形势进行全面预测和分析的基础上进行检验分析和调整,才能切实提高方案的可靠性、科学性和系统性,进而为指导电网运行提供重要的基础支撑。随着国家电网行业规划体系和法律法规的不断完善,现代化财务管理理念和技术方法在电力系统深入应用,将进一步提高规划的科学性和方法的可靠性,进而促进电力行业在提升供电稳定安全的基础上获得更大的经济效益。

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论文作者:翟广心1,谢晓琳1,刘涌2,刘鹏1,袁秋实2,安佳

论文发表刊物:《电力设备》2017年第30期

论文发表时间:2018/3/13

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