韩克存，李开灿

（1.山东电力集团公司，山东 济南 250001；2.济宁供电公司，山东 济宁 272000）

0 引言

高可靠性示范区建设是贯彻落实国家电网公司提出的加强配电网规划、设计、建设全过程管理要求的一项重要举措。 以可靠性指标为引导，以全面提升供电可靠性水平和服务质量为目标，综合运用电网风险管控、状态评估、生产管理流程优化、网络结构优化与智能电网建设等手段，建设青岛配网管理指挥中心，有效集成可靠性、安全、生产、调度和营销管理等信息资源，统一调控配网日常生产及中、低压设备事故抢修，转变现有安全生产管理理念，实现配网各专业人员高度协同，全面提升应对突发事件的能力和水平，建设具备国际先进水平的高可靠性示范区，为山东电力集团公司整体配网管理水平的提升积累经验、提供示范。

1 项目背景

1.1 电力用户对高供电质量的实际需求

随着国家电网公司对城市配电网建设和改造力度的不断加强，城市配电网网架结构、装备和运行水平得到明显改善，城市配电网管理水平得到持续提升，城市供电可靠性指标逐年提高。 但随着社会经济的迅速发展，城市用户对高供电可靠性的需求呈快速上升趋势。 因此，探索和实践高可靠性城市示范区建设，积累高可靠性城市配网建设管理经验，是目前供电企业持续提升供电可靠性的任务之一。

1.2 可靠性与经济性兼顾的电网建设缺乏标准规范

随着我国社会经济的快速发展，负荷需求增长迅速，居民和商业用电量比例逐步增大，中低压用户，特别是重要用户对供电可靠性的要求越来越高，迫切需要进行可靠性和经济性相关的研究，建立与可靠性要求相适应的网架结构优化等相关规范。

1.3 供电可靠率与国际先进城市相比仍存在差距

目前国内排名前10名的城市供电可靠率指标大约在99.96%～99.985%之间，而以新加坡、东京、巴黎、伦敦为代表的国际大都市供电可靠率水平均在99.99%以上（表1）。 相比之下，我国城市大多仍处于快速发展阶段，电力负荷增长迅速，配网规模不断扩大，发展的重点仍是满足负荷的快速发展需求，供电可靠率整体水平还存在一定差距。

表1 2009年国外部分先进城市供电可靠率水平

1.4 目前应用可靠性评估指导配电网规划、建设和运行的能力不足

国外许多电力公司为了更全面地控制各种威胁电力设备和电网安全稳定运行的隐患，提高电网投资的经济效益，已广泛应用可靠性评价方法及评估体系以指导城市配电网的规划和运行。而我国供电系统中可靠性评估应用较少，基本没有针对城市特点的配电网可靠性规划方法，没有探讨影响供电可靠性的其他相关因素的综合优化，也较少研究具有针对性、兼顾经济性和可靠性的配电网投资及其发展方向，还需进一步加强可靠性数据的深层次挖掘和应用工作。

2 示范区选取与评估

2.1 示范区选取

青岛高可靠性示范区，地处青岛东部沿海，涵盖主要政治、经济、商业、旅游等“成熟”城市规划区，面积为5.7 km2。该区域共涉及8座变电站，由52条线路组成22个环网。区域内配网网架结构为电缆单环网、架空（架空、电缆混合）线路三分段二联络等。现状负荷密度为10 MW/km2，已接近其远景饱和负荷密度。2010年该区域供电可靠率RS-3指标为99.966%，依据《城市配电网运行水平和供电能力评估导则》对示范区进行了评估，运行水平得分为93.05分，供电能力得分为92.23分（百分制），均处于较高水平。示范区内综合指标、装备水平、负载能力和转供能力水平总体较为优秀。

2.2 示范区配网可靠性评估与分析

建设高可靠性示范区，应从影响供电可靠性的因素入手进行分析，找出提升供电可靠性的措施。根据DL/T836-2003《供电系统用户供电可靠性评价规程》的有关规定，将配电网停电原因分为预安排停电和故障停电两大类，每大类中又分为若干项，每项中还有更进一步的细分。总体来看，这些因素基本涵盖4个方面，即网络、设备、技术、管理，其中网络和设备是一次方面的因素，技术主要是二次方面的因素，表2所示。

3 建设目标

供电可靠率指标目标。示范区内供电可靠率指标达到99.999 5%～99.999 9%，平均停电时间为0.5～3 min，达到法国、日本等先进国家电力可靠性管理水平。

配电管理目标。加强配电全过程管理，实现配网规划、设计、建设、运维、抢修各环节的全过程优化，变被动管理为主动管理，最终实现供电高可靠性的目标。

成果推广应用目标。通过高可靠性示范区建设，建立以“可靠性”为中心的生产管理模式，总结配网精益化管理经验，提炼适合高可靠性的管理方法，推广高可靠性示范区建设先进成果。

4 实施策略

评估先行，明确目标。 以全面提升供电可靠性水平和服务质量为目标，以配电网发展整体规划为指导，通过全面开展示范区内配网结构和主要设备可靠性指标的统计、分析和评价，明确青岛高可靠性示范区建设目标，深化、细化示范区内配网规划、改造方案，综合协调，积极开展高可靠性示范区建设。

表2 不同供电可靠率水平用户制约因素差异对比

管、建兼顾，管理为重。 在完善网架结构、提升装备水平的同时，特别注重管理水平的提升。成立青岛配网管理指挥中心，建立全过程主动式配网管理组织体系，通过规划、设计、建设、生产、营销等多管理部门的充分协调和配合，综合运用电网风险管控、状态评估、生产管理流程优化、网络结构优化、智能电网建设等成熟手段，有效整合相关信息资源，实现配网“被动管理”向“主动管理”的变革，通过管理水平的提升，弥补网架结构的不足。

图1 配网指挥中心

预防为主，超前防控。转变传统的、以被动式抢修管理为主的配网管理模式，完善配电网标准化管理体系和标准化抢修体系，充分应用成熟的电网和设备监控手段，配合智能设备的应用，通过建设国内首家面向运行的 “配电网在线风险评估系统”，主动分析配电网的运行状态，在线评估配网安全运行水平和供电能力，及早发现电网的不安全运行状态并及时采取措施，提前预防停电故障的发生。

科技引领，标准先行。 特别注重科技成果的应用，在已取得科技成果的基础上，进一步加大综合风险预控、配电自动化、智能电网设备等先进技术的应用，建设以“三维空间地理信息系统”为平台，“配电网管理指挥系统”为指挥中枢，“配电网在线风险评估系统”和“配电网状态检修系统”为辅助决策的集监控、指挥、预警功能为一体的配电网综合管理信息系统，以高科技智能电网技术支撑高可靠性示范区建设和运行管理。

5 主要做法

5.1 管理提升方面

成立“一个中心”，即配网指挥中心（图1）。在实现配电专业化管理的基础上，建立配网指挥中心，统一组织协调配网日常生产及中、低压设备事故抢修，实现配网各专业人员高度协同，全面提升应对突发事件的能力和水平。

完善“两套体系”，即配网标准化管理体系、标准化抢修体系。建立健全配电网标准化管理体系，完成各项管理规范、技术标准和标准化体系平台建设，实现配电网标准化规划、建设、运维；实行标准化设计、通用造价、通用设备和标准工艺；提升配网集约化运行、专业化检修、精益化管理水平。 通过组建配网标准化抢修体系，编制配网标准化抢修方案、流程和工艺，加强配网标准化抢修车辆及工器具配置，实现介入超前、流程优化、手段先进、处理快速、多方互动、优质高效的配网抢修。

实现“一种变革”，即由配网“被动管理”向“主动管理”的变革。充分利用红外测温、在线测温、局放测试、SF6气体检漏等带电检测、在线、离线监测手段和分析诊断技术，积极探索先进的配网设备状态监测方法。通过对配网设备进行科学状态评估及对各类异常的预警性提示，明确检修策略，及时做出检修安排，变事故被动抢修为主动式预防检修。

5.2 网架优化及设备改造方面

借鉴巴黎、东京、新加坡配电网建设经验，对示范区线路网架结构进行调整。 结合网架优化，同时开展配电自动化建设，目前已完成示范区内12条线路的配电自动化改造，图2所示。10 kV媒体甲、乙线路在国内首次实现了基于“面保护”原理的智能分布式馈线自动化功能，在麦岛污水处理厂实现了沼气发电机分布式电源接入。

图2 示范区内配电自动化改造

对各类配电设备进行状态评估，结合设备隐患排查和环网柜、分接箱、箱式变电站的专项治理，对不满足安全运行要求的设备进行更换或改造，提高设备的抗外力破坏和抵御恶劣天气的能力，降低设备故障率。目前已经完成了示范区内所有配电设备的普查工作，并对存在安全隐患及缺陷的设备进行了集中整治。

5.3 技术支撑方面

建成以“配电网管理指挥系统”为平台，“配电网在线风险评估系统”、“配电网状态检修系统”为辅助决策的配电网监控、指挥、预警，三位一体立体展现的综合管理信息系统。

配电网管理指挥系统。通过对配电自动化、PMS、EMS、营销管理、需求侧管理、95598等系统进行信息集成、整合，开发部署“配电网管理指挥系统”（图3），实现设备从报装到生产运行的全流程、全过程闭环管理。实现智能停电分析、指标在线统计与实时故障处理，变客户被动拨打95598服务热线为主动预警和实时监控，实现客户服务主动化、互动化。

配电网在线风险评估系统。配网在线风险评估系统通过自动跟踪获取电网、配网运行中的实时数据，结合配网设备状态评估结果，在线评估配电网运行状态，自动发现电网由于负荷增长和运行方式变化等因素产生的在线运行风险，给出风险预警提示，实现风险随配电网运行状态变化的实时在线评估，达到提前预警、及时消除隐患，进一步提升供电可靠性的目标。

图3 配电网管理指挥系统

表3 高可靠性示范区改造后网架可靠性统计

配电网状态检修系统。通过对配电设备各类在线监测装置、智能电表等设备信息进行统一管理，实现各类在线监测数据的统一集成、分析、展示和越限报警等功能，为配电设备进行在线风险评估和开展提供技术支撑。

三维空间地理信息系统。通过对示范区内地上及地下设备进行全面测绘及数字三维建模，实现重点架空及电缆线路的三维全景可视化展现和对危险区域、隐患区域、重要设备的实时直观监测。 通过集成配电网运行、检修、在线监测等数据，实现故障区域快速定位，缩短故障处理时间，进一步提高配电设备精益化管理水平。

6 实施效果

技术指标。随着网架改造和大量的技术及管理措施的落实，高可靠性示范区内的设备故障率得到有效控制和明显下降，供电可靠率实现了较大幅度的提高，各种特征基本满足高可靠性的相关要素。经中国电科院测算，示范区内供电可靠率达到99.999 5%，设备故障率明显降低，故障抢修时间有效缩短。示范区改造后网架可靠性统计如表3所示。

管理成效。青岛高可靠性示范区建设，在加强配电专业化管理的基础上，实现了配网规划、设计、建设、运维、抢修各环节的全过程优化，成立了“一个中心”（配网管理指挥中心），完善了“两套体系”（配电网标准化管理体系和标准化抢修体系），实现了“一种变革”（配网“被动管理”向“主动管理”变革），建成了以“三维空间地理信息系统”为平台、“配电网管理指挥系统”为指挥中枢、“配电网在线风险评估系统”和“配电网状态检修系统”为辅助决策，集监控、指挥、预警功能为一体的配电网综合管理信息系统。 通过管理改革和创新，最终实现了供电高可靠性的目标，为国家电网公司整体配网管理水平的提升积累了经验、提供了示范。

7 结语

青岛供电公司在高可靠性示范区建设中做出了积极贡献，在全省率先实现了配网规划、设计、建设、运维、抢修全过程的优化，建成了集监控、指挥、预警功能为一体的配电网综合管理信息系统，大大提高了城市供电可靠性和供电质量，提升了配网综合管理水平，为全省高可靠性城市建设的全面实施积累了经验，奠定了坚实基础。