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摘要:电力系统中,配电网直接面向用户,统计资料表明,用户的停电事故中有80%是由配电网故障引起的。随着城乡电气化程度的提高,人们对配电网可靠性提出了更高的要求。配电网可靠性正越来越受到电力部门的关注和重视。在坚强智能电网建设过程中,需要结合来自各种系统的数据对配电网进行分析,以提高配电网的管理水平。随着对配电网建设的重视,配电网建设投资占电网总投资的比例越来越大。面对未来巨大的资金投入,如何做到既满足配电网运行的可靠性,又能合理有效地利用资金和资源,取得最大的效益,实现可靠性与经济性相协调,是各级决策者十分关注的问题。本文首先阐述了配电网规划中可靠性和经济性协调配合的重要性,并对可靠性与经济性相协调的配电网规划方法进行分析,以为相关从业人员提供可靠参考。
关键词:配电网;经济性;可靠性;规划方法
1.前言
配电网规划是现今电网系统发展过程中探究的主要内容之一,主要原因就是传统配电网体系存在的不足之处在不断的应用过程中,逐渐显现出来,对于电网整体运行所造成的影响越来越不容忽视,电能输送的安全性以及电压变化的高效性越来越低,电能输送过程中所产生的事故以及用户用电过程中所产生的问题越来越多,逐渐影响到社会的正常生产生活,配电网规划就是在原有的基础上,通过对配电网的发展需求以及配电网存在问题的探究,进行配电网的优化,全面化的提升配电网的运行质量。在配电网规划过程中需要关注的重点就是配电网规划方案的可靠性,即保证配电网电能输送的稳定性,同时需要考虑成本问题,即经济性,成本控制能够实现配电网规划方案推行可行性提升,同时配电网优化得以实现。
2.配电网可靠性与经济性关系分析
近几年来,在全球范围内已经发生了许多重大的停电事故,造成了难以衡量的经济损失。随着我国经济快速发展,用电负荷需求量变得大而集中。居民、第三产业用电快速增长,对供电可靠性、电能质量、电量计算和供电能力的要求也越来越高。现在,我国大部分地区都出现了配电网不能满足负荷需求的情况,限电、过负荷等问题经常有发生导致中、低压配电网面临极大挑战。针对这些出现的问题,我们要保证电气元件的安全运行、提高供电质量。其中,提高配网系统可靠性和经济性就显得尤为突出。在城市配电网建设的过程中,配电网的可靠性的经济评价主要有三个层次上的规划,第一层次是将电力系统作为独立的经济实体研究投资与提高电力系统可靠性水平之间的关系;第二层是指从整个社会的角度出发,用全局来考虑提高电力系统可靠性的收益;第三个层次是指将电力系统作为一个独立的经济实体,保证在不考虑用户停电经济损失和社会损失的前提下电力系统提高可靠性水平的投资能够获得应有的回报。
3.配电网可靠性与经济性协调发展的问题及对策分析
配电网规划中实现可靠性与经济性相协调并非易事,还处于完善发展阶段,存在的主要问题为配电网规划套路固定,即对配电网规划中显现出来的问题进行针对性区域解决,规划的整体性无法保证,在配电网规划中重视经济性而较为忽视可靠性,导致配电网整修规划的频率增加,反而造成成本支出大幅提升的现象,在该情况下既不能够保证经济性,同时可靠性也不高;配电网规划专业人员综合能力较低,配电网规划过程中工作人员能力有限,无法兼顾可靠性与经济性,导致出现可靠性与经济性相分离的现象,同时工作人员所完成的配电网规划成果实用价值也普遍偏低;配电网配置较低,即配电网的各组成设备存在落后性,如配电变压器规格较低,能够承载的电荷量较为有限,无法推动配电网电能输送效率
提升,同时转化不完全,导致配电网电能输送的质量也有待提升。针对这些问题提出的具体措施包括对配电网规划人员进行培训,培训形式为理论结合实践,改变配电网规划的方式,以整体性为基础进行规划,引进先进的配电网相关设备以及设施,从基础上促进配电网的整体水平。
4.配电网经济性与可靠性评估方法
4.1配电网经济性评估方法
配电网经济性评估的方法有:①绝对可靠性评价法。主要是根据一些可靠性指标对设计方案进行评价或更改;②可靠性排列法。对特定指标进行排序后选择可靠性强的方案;③可靠性优化法。主要对方案使用的经济价值进行计算,以提高和改善经济价值为主;④基于实际法。在保证配电网规划整体性的基础上,合理规划安全、经济的通电线路,同时统一分析配电网运行中所使用的设备,确定适合该地环境的设备类型,在保证安全性的基础上,选择成本合理的方案,以提升配电网电能运行的安全性和稳定性。
4.2配电网可靠性评估方法
配电网的可靠性评估方法是在一些重要的配电网可靠性指标的基础上,主要包括负荷点指标(故障平均持续时间和年平均停电时间,平均故障率)、系统指标(系统平均断电频率指标)、系统平均断电持续时间、用户平均断电频率指标、用户平均断电持续时间指标等。在计算负荷和电量指标的过程中,最为重要的参数即是每个负荷点母线上的平均负荷,在计算这些统计指标的过程中,可建立相应的可靠性模型,并采用以下方法进行估算分析:
解析法。该方法主要是利用配电网系统结构和元件功能之间的逻辑关系所建立的可靠性概率模型,并利用相关方法对模型进行解析后得出结论。常见的解析方法有:①最小割集法。利用直接割集和间接割集来分析各元件对负荷点可靠性指标的影响程度进行分析;②概率分布法,主要利用计算机技术对各种容量状态下的稳态概率指标进行计算;③网络等值法,主要将复杂的配电系统网络结构更加趋于简单化;④故障扩散法,主要基于故障模式与后果分析的方法,通过对故障所造成的影响分析来进行可靠性评估。解析法通过合理的数学模型和算法,具有模型精度高、技术先进等优点,但缺点在于负荷水平低不适用于大规模的电力系统评估中。
模拟法。随机对系统元件进行分析,并利用计算机技术进行实际情况模拟,以对需要评估的可靠性指标进行估算,该方法适用于非指数分布的元件、计划和检修中,模拟法主要包括以下几种:①蒙塔卡罗模拟法,该方法主要利用概率的随机特点,渗透分析元件的故障率、预停电计划、检修作业等对可靠性评估造成影响的因素,以得到相对系统、直观的可靠性指标;②人工神经网络模拟法,这是对人脑工作状态及思想进行模拟的一种方法,具有高精度、高效率的特点,可在短时间内处理多个故障问题,但这种方式在应用过程中对数据要求较高,同时也不适用于规模较大的电力系统中。
混合法。结合实际情况将模拟法和解析法有机结合起来,这是目前使用最为广泛的方法,综合比较这两种方法的优点和缺点,在利用解析法的过程中,若系统规模过大,可使用模拟法进行评估。
5.结语
综上所述,可靠性和经济性是保证配电网稳定运行的两个重要指标,在配电网规划中体现可靠性和经济性相协调的意义在于,提高配电网整体规划质量,在保证配电网电能输送稳定的同时,还需对成本进行有效控制,以提升配电网规划方案的可行性和实用性,促进配电网的持续发展。
参考文献
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