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配电网供电可靠性提升策略讨论

2021-03-07唐禹强

科学与财富 2021年32期
关键词:供电可靠性提升策略配电网

摘 要: 在我国,配电网发生故障的概率和频率还是很高的,保证好其可靠性,这对配电网络的安全稳定有着至关重要的关系。本文便是通过梳理文献,查找相关资料来对供电可靠性的发展实施情况做一个梳理总结,找出其存在的问题,并根据实践经验提出一些具有可行性和现实性的措施以供讨论。在供电配电网络的实际运作中,会有不同的几个因素影响电力的可靠性。因此,本文在结尾也提出了一些措施,比如改善配电网的结构、重新配置电力线路,实施带电作业的检修办法,提高配电网预防自然灾害的能力,加强控制,提高其可靠性。

关键词:配电网; 供电可靠性;提升策略

前言: 电力作为动力资源支撑着当前经济社会的高速发展和高度繁荣,如果没有电力,人类文明史要向前倒退两个世纪,如果没有一个稳定的电力供应,也就没有这高度文明的现代社会。在现代研究中,我们常常使用供电可靠性来作为观察供电系统电能质量如何的一个高质量途径,这个高效率的指标能够很好的对某地区或者国家的电能需求的满足程度进行一个反应。从宏观角度上来看,供电可靠性甚至可以用来观察国民社会的经济发展程度。我国经济进入新常态,自然从客观角度对配电网的供电可靠性要求迈入了一个更高的台阶,我们要想实现配网功能的高质量发挥和实现,就务必要对先进技术进行采用和学习,持续的去優化配电质量。当然,我们也需要清醒的认识到,我们国家当前的供电可靠性还和这个世界上的其他发达地区存在着不小的差距和距离,这都是我们接下来需要赶超和弥补的方向[1]。

一、 我国配电网供电可靠性的发展情况以及当前存在的问题

在当前,我国电力系统的供电安全和可靠跟配电网的建设基础有关,对于电力供应来说一个稳定又安全的配电网,既能对正常用户的用电需求实现满足,又能实现供电方的经历利益流入、可持续发展。而跟随国家的新型城镇化建设,诸多新兴产业的蓬勃发展,也需要认识到配电网正处于一个高负荷状态,在实际的实践操作层面,供电可靠性会受到来自各个方面不同因素的干扰和影响。在当下我国电力发展阶段,有着以关注发电、轻视供电、漠视用电的诸多问题,电力系统投资中,配电网的投资比重还是很低,距离国际上的通用指标还有不小的距离。因此,亦须要理性客观分析和认识影响因素,从而制定科学战略,给予配电网应有的关注和重视。在规划设计,建设投资,管理运营方面需要加大研究力度,弥补电力网络这一最需要弥补的短板。

二、影响配电网供电可靠性的因素

(一)结构的问题

国民经济在快速发展,各类产业的用电需求是庞大的。现阶段的配电网结构设计存在一些弊端,比如,结构大多数都是放射状带来的负面影响便是输电距离的增加。某一处发生线路故障,就会带来工业园居民区大面积的停电,所以很难满足当前对用电可靠性的高强度需求。以10kV 配电网为例,供电可靠性和其结构设计存在着非常大的关联。在早些年的发展初期,由于我国建设技术的相对落后、成本的控制、建设环境与条件的复杂,使得投资建设并不能考虑到长久的可持续使用,因此留存了很多单辐射线路,假设某一处遇到了故障情况,那便没有办法将电网所带负荷转运出去。这使得可靠性不能满足使用需求。虽然当前各地都在实施着电网改造工程和项目,但负荷始终很大,停电和故障风险处于较高水平区间[2]。

(二) 线路的故障

供电线路系统作为电力系统的重要组成部分,当线路发生了一些故障,便会对供电可靠性产生负面影响,超负荷运行会加大故障风险水平;供电线路采用的导线由于热胀冷缩会受到环境温度、外部气候的影响加大故障风险水平,导致短路情况常有发生;电塔和电路也会因为途径山河湖泊、周围有高大植物而加大故障风险水平,恶劣天气下植物会压断线路或者超越了安全的距离,导致出现接地故障。诸多的可能性和影响因素就会加大故障风险水平,这对于可靠性是一个很大的影响。电压不稳定基础建设不完善导致超负荷可能会造成线路故障,导线热胀冷缩会降低使用寿命也可能会对线路故障形成产生影响,突然的下大暴雨、下冰雹、刮大风、雷灾雪害,因为这些不胜枚举的恶劣的自然天气会产生线路故障,这都会使得线路故障产生而成为更大的可能。

(三) 检修和改造

如果发生停电情况,企业生产、居民生活的用电需求无法得到正常的满足,当前电力系统出于高负荷状态,供电网络会常常发生停电情形,我们一般会使用故障或非故障的停电来区分供电网非正常工作的情况。前者是指由于存在一些突发状况、临时出现的情形,具体表现就是供电方无法依照正常程序向调度部门申请和提前规划而导致的停电情形。后者是经过预先的设计、规划和申请,常常用于检查维修、施工作业等情况,它具体又可以分为计划停电、限电供应、临时的停电等等。

为了保证正常的用电供给、降低故障风险水平、保证人民群众的用电需求,电力提供方都会开展一些例行的线路检修改造活动,也包括正在进行的城乡电网改造工程。那在进行检修的时候,实践中都是会通过停电来进行的,这一方面是为了更好发现问题,另一方面是保证检修人员的安全。由于高频次和不固定时间的停电维修,就会影响线路的正常运行,无法实时满足群众的正常用电需求,从而降低可靠性[3]。

(四)人为的破坏或者自然灾害

在实践中,人为破坏和自然灾害造成的电网故障频次是非常高的,滑坡泥石流、雷灾风害、大雪压覆、伐木压线切线、人为损坏线路、电缆被盗、来往车辆撞击电杆、高抛导电体、私自接电这些情况不胜枚举,每一类小小的事件发生,都会对线路运行造成危害,都会降低供电可靠性,更甚会带来生命财产安全的损失。始终暴露在自然环境中的配电网由于穿越江河湖泊、高山密林,其点多线长的特点就会成为加剧电网故障的帮凶,每每发生天灾人祸,都会对电网供电的整体产生不容小觑的负面影响。

三、提升配电网供电可靠性的策略

(一)对配电网络的结构进行改进和优化

以最常见、分布最广的10kV配电网为例,我们可以针对当前配电网络建设基础差这一现实问题,完善基础设施,对供电源的布局进行优化,并且前期实施科学的规划,比如在改造或建设阶段改放射状的单线网络为环线或者多回路的辐射供电方式。理论上讲,供电可靠性也会受到不同的线路连接方式的影响,像当前广泛存在的枝状和放射状的线路就是可靠性最低的线路类型,在后期改造建设就可以加大环线或者网线的投资使用力度。这可以有效降低故障风险水平。

(二)加强配网设备巡视和防护工作积极应用新型技术和设备

配电网络的故障风险水平会随着使用年限的增加而加剧,老旧线路如无维修价值和必要那就要及时的予以取缔和更换,避免酿成更大祸患。这些既事关供电企业的经济利益,也涉及用电方正常用电需求、人民群众的生命财产安全。改变以往发现问题进行检修的习惯为加大日常巡视频率,加强供电线路巡查、特别是夜晚巡视。因为会有诸多因素会对可靠性产生影响,对于无法预判、提前知晓的情况,通过加大巡查频率可以有效发现和解决,实现安全隐患及时发现、及时改造检修。

此外,电力供应方也可以尝试加大引用自动控制技术的探索,进行自动化建设的投资,在10kV配电供电线路中,科学化合理化对开关站进行规划和设置,并对老旧的、风险高的开关站及时予以取缔更换,引入新的真空断路器来对开关站予以升级。通过现代化信息化的程序控制来对故障发生段进行隔离和实时有效的监控,避免大面积停电、减少损失。在引入新设备时,提前试验检验设备质量水平;引入新技术也需要通过多种试验方法来验证可行性,杜绝一切可能存在的隐患[4]。

(三)推广带电作业模式和状态检修

当前,很多地方都在进行大面积改造检修,城乡电网改造项目的开展形势也一片大好,对于状态检修的发展和带电作业的实施推广可以充分提高作业效率,减少故障和非故障停电情况,避免因停电检修作业带来的更大面积和更大程度的干扰、损失。因为以往的每一次检修,都需要通过停电来完成,每一次停电就是一次损失,企业的经济利益、用户的用电需求、人民群众的正常生活都会受到波动干扰。电网改革中也提到了我们需要转变思路,改变传统的检查维修方式,这就是带电作业、状态检修。

在实践中,分别有两种带电作业的方法,可供电力检修方面人员进行采纳。一是直接作业的办法,主要方式是使用电力公司的作业车的绝缘臂,这些绝缘臂会保证即使处于不断电状态,也不会有触电风险,依托在高空中绝缘比来直接进行检修;二则为间接作业,多以检修人员对绝缘工具的使用为主。无论是对于已经发现的电路故障,还是对可能存在的故障风险进行检查巡视,这两种方法都可以有效减少停电时间,避免进一步损失,提高可靠性。电网技改中也说明,我们可以通过分析供电设备的实际运行的状况如何,来衡量一个检修时间和检修的周期。这就是状态检修。它可以有效减少故障出现几率,降低成本,合理控制风险水平,从而提高供电的可靠性。

结语:在上面的分析当中我们需要清晰认识到,我们国家的配电网络供电可靠性还有很大的进步空间,尤其是和这个世界上的其他发达地区相比较而言,我们的可靠性水平还有这不小的差距。虽然如此,我们国家的优势就在于当前仍处于电网改革攻坚的关键阶段,出于一个快速发展的阶段,处于一个向高质量、高可靠性的发展阶段,后起之秀、来者居上就是我们最大的优势。分析了存在的问题,像结构设计的问题、线路故障的问题、检查维修改造过程中的问题、人为影响和自然灾害的因素等。我们也给予了一些建议来供参考,例如网络的结构升级优化、加大巡视和引入新科技新技术,实现自动化程序控制、状态检修和带电作业的实施推广,都可以帮助我们可以更好的实现高可靠性供电。可以预见的将来,我们国家一定会步入电力强国,更好的满足人民群众的用电需求。

参考文献:

[1]桂海涛, 陈宏山, 李任明. 基于继电保护数据分析的配电网供电可靠性提升策略研究[J]. 供用电, 2020,1037(006):53-59.

[2]王宏宇. 某地区中压用户供电可靠性计算及提升策略研究[D]. 河北科技大学, 2019,23(12):45-46.

[3]戴麗宦, 张通. 配网自动化建设对供电可靠性的提高对策分析[J]. 科学与信息化, 2019,1000(034):123-123.

[4]梁剑、莫满菊、刘燕、王安恒. 基于薄弱环节的配网供电可靠性提升策略优选[J]. 红水河, 2020,173(105):83-87.

作者简介:

唐禹强,国网泗洪县供电公司,1995年5月,男,宿迁市,第一学历本科,现在同等学力研究生在读,研究方向研究方向10(20)千伏及以下配电网运行、规划,职称:助理工程师。

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