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[摘 要]配网系统供电可靠性直接影响到供电服务质量，高可靠性示范区配网可靠性要求更高，需要达到规定的标准，为了切实提高高可靠性示范区的配电网供电可靠性，就要明确区域内配网薄弱环节，并针对性地提出解决对策。
[关键词]高可靠性示范区;配网可靠性;薄弱环节;解决措施
[中图分类号]TM76 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2020）10–00–03
Analysis on Weak links of Distribution Network Reliability in High Reliability Demonstration Area and Solutions
Chen Xia
[Abstract]The power supply reliability of distribution network system directly affects the quality of power supply service. The reliability requirements of distribution network in high reliability demonstration area are higher， which need to meet the specified standards. In order to effectively improve the power supply reliability of distribution network in high reliability demonstration area， it is necessary to clarify the weak links of distribution network in the region and put forward countermeasures.
[Keywords]high reliability demonstration area; distribution network reliability; weak links; solutions
经济与社会的发展对配网系统的整体运行能力提出了更高的要求，需要配网系统有着更强的供电能力、提升其供电可靠性。然而，当前的配网系统存在局部薄弱环节，亟待优化与改善，从而提高其运行可靠性，提高配网系统可靠性运行质量，才能从根本上缩小停电范围，减少停电次数，进而确保供电服务工作水平。
1 示范区配电网可靠性现状分析
配网可靠性分析主要从配网设备可靠性参数以及配网实施基础参数两大方面入手，前者则具体包括：故障平均修复时间、故障发生率、停电参数等，停电参数则具体是指：平均开关切换时间、故障确定隔离时间。后者则具体包括：负荷点参数、线路基础参数、网络拓扑结构参数等。围绕此高可靠性示范区域中的相关停电数据展开分析，则能获得一切可靠性参数，为配网可靠性分析提供可靠的数据。
某城市配網可靠性示范区中压配电网总计有51回出线，基本由电缆组成，其总体长度在180.5 km，架空线路长：3.499 km。通过采用配网可靠性评估分块算法来对本城区高可靠性示范区内的中压配电网实施可靠性评估，得出以下评估结果：该示范区配网供电可用率为0.999583，系统平均停电时间3.657 h/年，系统平均停电频率1.589次/a，用户数为：433户，期望时户数：1583.27户。通过分析以上数字能总结出：目前，该示范区用户每年的平均停电时长达到：3.657小时，供电可靠率达到了99.95 %，在某种程度上偏离了高可靠性供电服务水平，所以，有必要强化对示范区配网系统的高可靠性供电的优化，进而达到规定的标准和要求，经过改善后，预期示范区内配网供电可靠性要上升至99.99 %。
2 示范区配电网薄弱环节分析
配网薄弱环节将从整体上影响到配网可靠性功能的发挥，通过加强对配网薄弱环节的单独优化与改造，则能有效地控制配网建设成本，全面提高整个企业投资的收益。所以，有必要先围绕一个高可靠性示范区，找出其配网系统中的薄弱环节，有针对性地进行改造、优化。
配网薄弱环节就是指存在一些特殊问题和故障的部分，具体是指：无联络（分段母线彼此间缺少联络线）、分段不足（供电线路必须额外安装开关）、同杆架设、线路过长（线路长度在4.5 km以上）、重载过载（线路负载率在70 %以上）、电缆化率低（电缆长度占线路总长度的70 %以下）等。
本示范区，决定围绕配网中的51回馈线展开薄弱环节分析，在所有的馈线中，16回馈线存在薄弱环节，经综合分析得出：具体的薄弱环节是指，无联络、线路过长、分段不足，例如：在16回薄弱馈线中有6回馈线出现无联络问题，有3回存在分段不足现象，有8回馈线的线路过长，均超过了4.5 km，其中最短线路为5.009 km，最长达到9.768 km。其中平均停电时长最长达到12.788 h/年，最短也在3.894 h/年。
3 高可靠性示范区配电网可靠性薄弱环节优化的技术措施
3.1 加强环网技术改造
高可靠性示范区配网薄弱环节的分析中能看出：联系不足是高可靠性区域配网薄弱环节之一，所以，必须强化其配网环网改造与优化，从而达到彼此联络的两条馈线总期望停电户数最少作为主要目标，首先明确各组环网之间的最理想的联络点，同时，根据高可靠性区域10 kV馈线地理接线图，来对应剖析各组环网最优联络点是否科学、可行，结合现实需要来合理地优化、改造联络点。
3.2 优化配置开关
优化处理开关，把分段开关安装在中压配网馈线上，以此来缩小检修与故障停电范围，进而提高示范区的供电可靠性。结合上文能看到：将示范区可靠区域中的所有10 kV馈线，都增设一二台分段开关，并积极优化这些开关，具体的分段开关应参照增设分段开关以后，有多少用户处于停电状态来具体选择配置方式。 3.3 加快配网自动化改造步伐
也要加快配网自动化改造的步伐，提高配网系统维修、施工与抢修等的速度，加快配网维护进程，以此来控制故障停电时间，尽全力地运用馈线自动化系统中的自动复电功能与故障自动化隔离功能，以此来控制故障停电范围，达到对配网系统的全程、动态监控，而且要及时地识别与处理配网故障隐患，全面提高设备安全性、稳定性，控制停电事故发生率。同时，也要优化、升级环网，加快环网改造进度，使其形成相互联系、连接的馈线，发生停电故障时保证最小的停电范围，而且要指明不同组环网的最合适的联络点，具体应根据示范区10 kV馈线连接图，保证不同组环网的最佳联络点都可行，要结合实际情况来灵活调整联络点，确保其更加安全、稳定、合理。
3.4 加快一次设备改造
一次设备的技术水平将从根本上影响到配网综合自动化的性能，所以，结合自动化的目标以及一次设备的基本特征，可以将示范区一次设备的改造进行细分，具体应涵盖：设备的维护、检修、技术性改造、升级以及老旧设备的调换、翻新等。
此外，还应对示范区域的配网系统进行双电源改造，特别是配电房中的电源系统应实施双电源优化升级。以此来提高配电房的电力供应能力。
经过多重的技术性优化、改造与升级，高可靠性示范区域已经全方位地实现了配网自动化的改造与升级，示范区的所有箱变都基本达到了“二遥”目标，各个环网柜、开闭所以及配电房等经自动化终端的优化都达到了“三遥”目标。
每一项技术性改造与优化都取得了显著的成效，具体如表1所示。
4 高可靠性示范区配电网可靠性薄弱环节优化的管理措施
4.1 创建配网在线风险评估系统
通过创建此评估系统能够达到对配网整体运行概况，包括配网中各个设备的运行状况，是否存在风险等，系统也能以在线的方式来计算电网系统整体的风险指标，从而为配网可靠性的量化分析和量化管理提供实用的方法和手段，以此来达到从定性评估到定量评估的发展与升级，最终达到对配网运行方式的优化与升级。
4.2 利用配电设备在线综合监测系统
配电设备在线综合监测系统是一个综合性监测系统，能够发挥各类系统的各种监测功能，例如：安防系统的安全防护功能、门禁系统的隔离功能、环境监测系统的环境监测功能以及通讯系统的信息传输与通讯功能，备份电源系统的电源备份功能等，主要围绕各类配电设备进行状态的全天候监测、检查与动态监督，也能动态地评价、评估一些重要电气设备，例如：配变、开关柜、电缆等是否处于正常运行状态，是否存在安全风险。
4.3 创建配网故障快速抢修服务移动平台
对现有的配电自动化技术进行优化整合利用，同时，添加现代化的移动通讯技术，PDA掌上电脑、GIS系统等，也可配置能动态接收抢修命令的标准化故障抢修车辆，并在上方安装移动摄像头，从而达到对配网故障的全天候、全方位监测，提高意外故障的处理能力。
4.4 终端用户标准化不停电作业
为了减少停电户数，缩小停电范围，不妨配设移动发电车、移动变压器类似的现代化先进设备，而且要对示范区内的配电房实施双电源改造，随着配网线路、设施等的施工、检修的进行，即便故障模式下也能实现带电作业，或者通过转供电的方式来维护广大用户的正常用电。
实践证实：在线综合监测系统、故障抢修移动服务平台都可以最大程度地控制电缆、配电变压器等的故障发生率，进而缩短故障检修时间，而且通过不停电作业也能缩小停电范围，提高供电服务水平。最终证明：配网可靠性水平的改善成效，如表2所示。
通过分析示范区配网系统的薄弱环节，明确其中的问题所在，从而有针对性地从技术改造、管理优化两大方面对配网工程进行优化改善，示范区配网供电可靠性明显得到改善，经过改造后供电可靠率达到99.99 %。具体体现在：系统改善前，供电可用率RS-1为0.999583，经过改善后，供电可用率上升为：0.999991，系统平均停电时间在改善前为3.657 h/a，改善后则仅为0.076 h/a，期望时户数也从改善前的1583.27下降至33.97。总体来看，示范区可靠性改造十分到位，也达到了预期的改造效果，供电可用率理论值达到99.99991 %，达到了合格的理论数值水平，未来该示范区的供电可靠性将大大提升，供电服务水平也将上升至全新的高度。
5 结束语
通过建设高可靠性示范区能够有效地优化配网整体运行水平与管理水平，是发展并优化供电服务的伟大尝试，这种示范区供电可靠性分析的方式能够为供电系统的运行维护创造有利条件，通过对示范区内配网可靠性薄弱环节的分析，能够具体明确配网系统的问题以及薄弱环节的成因，再针对性地采取优化与完善措施，则能带来预期的经济效益、社会效益与环境效益，同时，经过对薄弱区的优化与改造，示范區内计划检修停电的时间得到了控制，停电范围也得以缩小，基本实现了供电可靠率将近完美的目标。
参考文献
[1] 供电系统用户供电可靠性评价规程：DL/T836—2003[S].
[2] 袁钦成.配电系统故障处理自动化技术[M].北京：中国电力出版社，2006.
[3] 中国南方电网有限责任公司.中国南方电网城市配电网技术导则[M].北京：中国水利水电出版社，2006.
[4] 纪静，谢开贵，曹侃，等.广东电网薄弱环节辨识及可靠性改善分析[J].电力系统自动化，2011，35（13）：98-102.
[关键词]高可靠性示范区;配网可靠性;薄弱环节;解决措施
[中图分类号]TM76 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2020）10–00–03
Analysis on Weak links of Distribution Network Reliability in High Reliability Demonstration Area and Solutions
Chen Xia
[Abstract]The power supply reliability of distribution network system directly affects the quality of power supply service. The reliability requirements of distribution network in high reliability demonstration area are higher， which need to meet the specified standards. In order to effectively improve the power supply reliability of distribution network in high reliability demonstration area， it is necessary to clarify the weak links of distribution network in the region and put forward countermeasures.
[Keywords]high reliability demonstration area; distribution network reliability; weak links; solutions
经济与社会的发展对配网系统的整体运行能力提出了更高的要求，需要配网系统有着更强的供电能力、提升其供电可靠性。然而，当前的配网系统存在局部薄弱环节，亟待优化与改善，从而提高其运行可靠性，提高配网系统可靠性运行质量，才能从根本上缩小停电范围，减少停电次数，进而确保供电服务工作水平。
1 示范区配电网可靠性现状分析
配网可靠性分析主要从配网设备可靠性参数以及配网实施基础参数两大方面入手，前者则具体包括：故障平均修复时间、故障发生率、停电参数等，停电参数则具体是指：平均开关切换时间、故障确定隔离时间。后者则具体包括：负荷点参数、线路基础参数、网络拓扑结构参数等。围绕此高可靠性示范区域中的相关停电数据展开分析，则能获得一切可靠性参数，为配网可靠性分析提供可靠的数据。
某城市配網可靠性示范区中压配电网总计有51回出线，基本由电缆组成，其总体长度在180.5 km，架空线路长：3.499 km。通过采用配网可靠性评估分块算法来对本城区高可靠性示范区内的中压配电网实施可靠性评估，得出以下评估结果：该示范区配网供电可用率为0.999583，系统平均停电时间3.657 h/年，系统平均停电频率1.589次/a，用户数为：433户，期望时户数：1583.27户。通过分析以上数字能总结出：目前，该示范区用户每年的平均停电时长达到：3.657小时，供电可靠率达到了99.95 %，在某种程度上偏离了高可靠性供电服务水平，所以，有必要强化对示范区配网系统的高可靠性供电的优化，进而达到规定的标准和要求，经过改善后，预期示范区内配网供电可靠性要上升至99.99 %。
2 示范区配电网薄弱环节分析
配网薄弱环节将从整体上影响到配网可靠性功能的发挥，通过加强对配网薄弱环节的单独优化与改造，则能有效地控制配网建设成本，全面提高整个企业投资的收益。所以，有必要先围绕一个高可靠性示范区，找出其配网系统中的薄弱环节，有针对性地进行改造、优化。
配网薄弱环节就是指存在一些特殊问题和故障的部分，具体是指：无联络（分段母线彼此间缺少联络线）、分段不足（供电线路必须额外安装开关）、同杆架设、线路过长（线路长度在4.5 km以上）、重载过载（线路负载率在70 %以上）、电缆化率低（电缆长度占线路总长度的70 %以下）等。
本示范区，决定围绕配网中的51回馈线展开薄弱环节分析，在所有的馈线中，16回馈线存在薄弱环节，经综合分析得出：具体的薄弱环节是指，无联络、线路过长、分段不足，例如：在16回薄弱馈线中有6回馈线出现无联络问题，有3回存在分段不足现象，有8回馈线的线路过长，均超过了4.5 km，其中最短线路为5.009 km，最长达到9.768 km。其中平均停电时长最长达到12.788 h/年，最短也在3.894 h/年。
3 高可靠性示范区配电网可靠性薄弱环节优化的技术措施
3.1 加强环网技术改造
高可靠性示范区配网薄弱环节的分析中能看出：联系不足是高可靠性区域配网薄弱环节之一，所以，必须强化其配网环网改造与优化，从而达到彼此联络的两条馈线总期望停电户数最少作为主要目标，首先明确各组环网之间的最理想的联络点，同时，根据高可靠性区域10 kV馈线地理接线图，来对应剖析各组环网最优联络点是否科学、可行，结合现实需要来合理地优化、改造联络点。
3.2 优化配置开关
优化处理开关，把分段开关安装在中压配网馈线上，以此来缩小检修与故障停电范围，进而提高示范区的供电可靠性。结合上文能看到：将示范区可靠区域中的所有10 kV馈线，都增设一二台分段开关，并积极优化这些开关，具体的分段开关应参照增设分段开关以后，有多少用户处于停电状态来具体选择配置方式。 3.3 加快配网自动化改造步伐
也要加快配网自动化改造的步伐，提高配网系统维修、施工与抢修等的速度，加快配网维护进程，以此来控制故障停电时间，尽全力地运用馈线自动化系统中的自动复电功能与故障自动化隔离功能，以此来控制故障停电范围，达到对配网系统的全程、动态监控，而且要及时地识别与处理配网故障隐患，全面提高设备安全性、稳定性，控制停电事故发生率。同时，也要优化、升级环网，加快环网改造进度，使其形成相互联系、连接的馈线，发生停电故障时保证最小的停电范围，而且要指明不同组环网的最合适的联络点，具体应根据示范区10 kV馈线连接图，保证不同组环网的最佳联络点都可行，要结合实际情况来灵活调整联络点，确保其更加安全、稳定、合理。
3.4 加快一次设备改造
一次设备的技术水平将从根本上影响到配网综合自动化的性能，所以，结合自动化的目标以及一次设备的基本特征，可以将示范区一次设备的改造进行细分，具体应涵盖：设备的维护、检修、技术性改造、升级以及老旧设备的调换、翻新等。
此外，还应对示范区域的配网系统进行双电源改造，特别是配电房中的电源系统应实施双电源优化升级。以此来提高配电房的电力供应能力。
经过多重的技术性优化、改造与升级，高可靠性示范区域已经全方位地实现了配网自动化的改造与升级，示范区的所有箱变都基本达到了“二遥”目标，各个环网柜、开闭所以及配电房等经自动化终端的优化都达到了“三遥”目标。
每一项技术性改造与优化都取得了显著的成效，具体如表1所示。
4 高可靠性示范区配电网可靠性薄弱环节优化的管理措施
4.1 创建配网在线风险评估系统
通过创建此评估系统能够达到对配网整体运行概况，包括配网中各个设备的运行状况，是否存在风险等，系统也能以在线的方式来计算电网系统整体的风险指标，从而为配网可靠性的量化分析和量化管理提供实用的方法和手段，以此来达到从定性评估到定量评估的发展与升级，最终达到对配网运行方式的优化与升级。
4.2 利用配电设备在线综合监测系统
配电设备在线综合监测系统是一个综合性监测系统，能够发挥各类系统的各种监测功能，例如：安防系统的安全防护功能、门禁系统的隔离功能、环境监测系统的环境监测功能以及通讯系统的信息传输与通讯功能，备份电源系统的电源备份功能等，主要围绕各类配电设备进行状态的全天候监测、检查与动态监督，也能动态地评价、评估一些重要电气设备，例如：配变、开关柜、电缆等是否处于正常运行状态，是否存在安全风险。
4.3 创建配网故障快速抢修服务移动平台
对现有的配电自动化技术进行优化整合利用，同时，添加现代化的移动通讯技术，PDA掌上电脑、GIS系统等，也可配置能动态接收抢修命令的标准化故障抢修车辆，并在上方安装移动摄像头，从而达到对配网故障的全天候、全方位监测，提高意外故障的处理能力。
4.4 终端用户标准化不停电作业
为了减少停电户数，缩小停电范围，不妨配设移动发电车、移动变压器类似的现代化先进设备，而且要对示范区内的配电房实施双电源改造，随着配网线路、设施等的施工、检修的进行，即便故障模式下也能实现带电作业，或者通过转供电的方式来维护广大用户的正常用电。
实践证实：在线综合监测系统、故障抢修移动服务平台都可以最大程度地控制电缆、配电变压器等的故障发生率，进而缩短故障检修时间，而且通过不停电作业也能缩小停电范围，提高供电服务水平。最终证明：配网可靠性水平的改善成效，如表2所示。
通过分析示范区配网系统的薄弱环节，明确其中的问题所在，从而有针对性地从技术改造、管理优化两大方面对配网工程进行优化改善，示范区配网供电可靠性明显得到改善，经过改造后供电可靠率达到99.99 %。具体体现在：系统改善前，供电可用率RS-1为0.999583，经过改善后，供电可用率上升为：0.999991，系统平均停电时间在改善前为3.657 h/a，改善后则仅为0.076 h/a，期望时户数也从改善前的1583.27下降至33.97。总体来看，示范区可靠性改造十分到位，也达到了预期的改造效果，供电可用率理论值达到99.99991 %，达到了合格的理论数值水平，未来该示范区的供电可靠性将大大提升，供电服务水平也将上升至全新的高度。
5 结束语
通过建设高可靠性示范区能够有效地优化配网整体运行水平与管理水平，是发展并优化供电服务的伟大尝试，这种示范区供电可靠性分析的方式能够为供电系统的运行维护创造有利条件，通过对示范区内配网可靠性薄弱环节的分析，能够具体明确配网系统的问题以及薄弱环节的成因，再针对性地采取优化与完善措施，则能带来预期的经济效益、社会效益与环境效益，同时，经过对薄弱区的优化与改造，示范區内计划检修停电的时间得到了控制，停电范围也得以缩小，基本实现了供电可靠率将近完美的目标。
参考文献
[1] 供电系统用户供电可靠性评价规程：DL/T836—2003[S].
[2] 袁钦成.配电系统故障处理自动化技术[M].北京：中国电力出版社，2006.
[3] 中国南方电网有限责任公司.中国南方电网城市配电网技术导则[M].北京：中国水利水电出版社，2006.
[4] 纪静，谢开贵，曹侃，等.广东电网薄弱环节辨识及可靠性改善分析[J].电力系统自动化，2011，35（13）：98-102.