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我国配电网设备自动化建设趋势分析

    目前在电力系统中,配电网是影响用户供电可靠性的短板。根据数据统计,扣除缺电因素,目前我国用户的停电时间95%以上都是由配电网引起的。提高配电网的供电可靠性和供电质量,是实现人民安居乐业、经济发展、生活富裕的重要保证。

    衡量供电可靠性通常有两个指标:一是用户平均停电时间,它指供电用户在统计期间(通常为年)的平均停电小时数;二是供电可靠率,它反映了一个供电企业的电网状况、供电水平和管理水平的高低。2012年,国家电公司城网供电可靠率为99.94%,用户年均停电时间为5.2小时;农网供电可靠率为99.74%,用户年均停电时间为23.2小时。

    图1:城网供电可靠率

城网供电可靠率

    图2:城网用户年均停电时间(小时)

城网用户年均停电时间

    图3:农网供电可靠率

农网供电可靠率

    图4:农网用户年均停电时间(小时)

农网用户年均停电时间

    在影响我国配电网供电可靠性的因素中,预安排停电和故障停电分别占据73%和27%的比重。在预安排停电中检修停电和工程停电是主要因素,占预安排停电时间的98%;故障停电中,外力因素、设备原因和自然因素是主要因素,占故障停电时间的79%。需要强调的是,上述比例是考虑了我国城乡电网的平均值;而城市配电网由于网架相对农村电网成熟,转供能力强,因此检修停电和工程停电的比例更低,相应的因故障停电造成的供电可靠性下降的因素占比更高。

    图5:影响供电可靠性的因素

影响供电可靠性的因素

    提高配电网供电可靠性的途径主要有两个:第一是网架坚强,通过增加线路投资,采用高质量、大容量的一次设备,优化配电线路结构和配电接线方式,合理分段、合理选择开关,有效提高供电可靠性、供电能力和供电经济性;第二是网络智能,即配电自动化:实现配电线路的灵活联络,自动隔离故障区段,缩小故障停电范围,减少故障停电时间,提高供电可靠性。

    配电自动化是提高供电可靠性的必要手段,也是建设智能配电网的必由之路和高级阶段。配电自动化的实施,一方面通过(1)网络运行优化分析,提高转供能力(2)开展带电作业(3)优化停电计划管理,减少重复停电(4)优化抢修资源配置,提高工作效率;最终达到减少计划停电时间的目的;另一方面(1)通过故障自动定位,减少故障查找时间(2)通过遥控操作,减少故障隔离操作时间(3)通过标准化抢修,减少故障修复时间;最终达到减少故障停电时间的效果。配电自动化对于提高成熟电网供电可靠性具有投资少、见效快等显著优势,供电可靠性从99.9%至99.99%的提升主要依靠网架改造,从99.99%至99.999%的提升则必须依靠配电自动化建设。

    图6:供电可靠性提升与配电自动化应用

供电可靠性提升与配电自动化应用

    供电可靠性的更高追求需要实施配电自动化,而良好的配电一次网架基础是配电自动化发挥作用的前提。判断一个地区是否有建设配电自动化的必要,首先要看这个地区经济和社会发展程度,对供电可靠性的要求高不高,譬如电力负荷密度超过10MW/平方公里的地区,对电力的依赖程度已经很高,停电损失非常大,需要考虑立即上马配电自动化。另一方面还要看配电网一次网架是否具备应用配电自动化的条件,网架结构应布局合理、成熟稳定,供电可靠率达到99.94%以上(用户年均停电时间少于5小时),说明该地区配电网基础已经比较好了,需要通过应用配电自动化继续提高供电可靠性,否则需要首先在改造一次网架上下功夫。

    图7:城市电力负荷密度对比(MW/km2)

城市电力负荷密度对比

    图8:我国各类地区户均年停电时间(小时)

我国各类地区户均年停电时间

    由以上标准可以看出,我国的大中城市已经基本具备实施配电自动化的条件,特别是北京、上海等核心城市,迅速实施配电自动化十分必要。

责任编辑:蔡亚微

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