电力系统运行可靠性分析与评价

摘要：文章介绍了电力系统可靠性的概况以及提高供电可靠性的技术措施和组织措施。对了解电力系统具有一定的参考价值。

关键词：电力系统；电力运行；充裕性；安全性

中图分类号：TM732 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）07-

1 概述

电力行业作为一个重要的基础产业和公用事业，对于国家经济和民生稳定起着促进和发展作用，在国家经济和社会安全中发挥着不可替代的作用。电气能源从发电厂、变电站、传输和分配线电源用户，有数以千计的设备控制和保护装置。这些装置分布在各种不同的环境和地区，会产生不同类型的故障，影响电力系统的正常运行和用户的正常用电。电力供应用户的各种故障和意外事故造成的停电，会给工业和农业生产及人们的生活造成不同程度的损失，并导致工业产品的产量下降、质量降低，严重的会造成设备损坏。停电也将威胁到人身安全，给社会和人们造成经济损失，供电可靠性不仅涉及到了供电企业的生存和发展，更直接关系到地区用户的用电安全性和可靠性，甚至关系到该地区的发展，因此，如何保障电力网络的安全和可靠运行，一直是各供电企业研究的一个重要问题。

2 电力系统可靠性的概况

可靠性是指在预定条件下，一个组件、设备或系统完成规定功能的能力。可靠性的特性指标称之为可靠度，可靠度越高，意味原件可靠运行的概率越高，故障少，维修费用低，工作寿命长；可靠性低，意味着电力设备寿命短暂，出现过多的故障，维修成本高，直接关系到企业的经济利益。电力发展在整个开发过程中，可靠性贯穿于产品和系统每一个环节。可靠性工程涉及到故障统计和数据处理，系统的可靠性定量评估对电力设备的操作和维护具有重要作用，下面从充裕性和安全性两个方面来进行阐述。

2.1 充裕性

充裕性是指电力系统在保持用户的持续供应电力总需求和总电能的能力，考虑到系统计划停运的系统组件和非计划停运的合理期望值，也被称为在静态条件下电力系统的静态可靠性。充裕性是满足用户的电力和电能的确定性指标要求，在系统运行时，各种维修备件需要足够备用容量的百分比概率指标，如缺乏电力概率，可以说功率不足时间预期值或电量不足期望值等。

2.2 安全性

安全性是电力系统承受突然的干扰，如突然短路或系统组件意外损坏的能力，也称为动态可靠性。电力系统承受突然的干扰和不间断的现场为用户在动态条件下的能力。确定性指标一般采用安全性来表示，例如，最常用的N-1准则以及一个特定的故障是否可保持稳定或正常地提供电源。

2.3 充裕性与安全性及其他安全指标

电力系统发展的规划和运营计划，特别是在电力计划评估的可靠性，经常使用充裕性指标，电网规划和运行管理则经常使用安全性指标来进行可靠性评估。电源系统的可靠性是靠定量指标来衡量的，以满足不同应用的需求，并促进预测的可靠性，进行了提出大量的指标，以下列举了更多的例子：

（1）概率：可靠度、可用性等。

（2）频率：平均每单位时间的故障数。

（3）平均持续时间：第一次故障的平均持续时间，第二次故障的平均持续时间，第三次故障的平均持续时间等。

（4）期望值：一年中故障发生的期望天数。

这些类型的指标从不同的角度描述每一个可靠性的系统状态，其中每一个都有其优点和局限性，在实际应用中常综合使用各种指标来描述相同的系统状态，所以，这些指标彼此之间可以弥补其他指环的不足之处，例如，电源故障的概率和频率的指标无法衡量要大小的量度，预计将取得积极的指标，可以弥补这一不足指标，有些（如概率指标）可以使用两个组件和系统，但也可修复组件和系统，但所使用的指标的频率和平均持续时间可修复组件和系统。

3 提高供电可靠性的技术措施

加大电网建设的力度，以提高供电的可靠性。第一要加速电网的改造，电网的改造可以提高电源的可靠性，这就要求我们在电网方面多加重视。目前，我们正在进行全方位的农村电网改革，也制定了详细的城市路网规划。第二要依靠科技进步，提高电力系统的可靠性。推广状态检修和停电检修，在线监测和红外温度测量等科学的手段，在确保安全的带电作业的情况下，根据实际需要，进行检测。减少设备停电时间和设备免维修，少维护，延长设备检修周期。更改设备配置，根据实际情况开展配电网保护自动化工作，隔离故障区段诊断和恢复，对网络过载实行监控，并实时调整和变化，以减少停电次数。实行电网运行方式转变和负荷转移，加快旧站综合自动化改造。通过研究10kV配电网结线模式，积极开展自动化配电线路（含开关站）工作，根据实际情况来开展自动化改造方案计划，以满足配电自动化的要求，逐步落实。第三要求我们必须加强线路绝缘，提高供电系统的可靠性。供电系统供应主要设备安排停电的供电可靠率，架空线路占了很大的比例。提高绝缘性对提高电源的可靠性有着很大的帮助，提高电源线供应能力使一个小型的路径具有低故障率的特点，增加铺设的电缆数量，在新建的线路使用电缆。如在对地理因素了解不足的情况下，建议更换的电线绝缘导线，以提高抵御自然灾害的能力。尝试每年对配电设备进行检修，根据具体的技术设备条件的改变，根据实际运行的缺陷和严重程度，决定是否在同一时间灵活地基于条件进行维护改进布线。在多用户的线路，确保该线以灵活的方式和在适当的负载水平上运行，特别是在多用户线，如果10kV架空线路处于污染较严重的地区和雷电破坏的地区，可以使用20kV等级，进行低压电网改造，低压电缆应逐步取代原有的接户线，解决用户负载的增加线路容量不足的故障。第四，由于台架升高，对台区要加强改造，以避免意外停电造成事故。改造时，必须严格按照设计标准实施规划步骤，改造要一步一步实施，还要加强城市建设规划，使市政建设协调发展。把宣传工作做好，加强协调与合作，以解决实际工作中存在的问题。对于低电压台区改造，在维护和检查工作中要加大加强配网维护力度，尤其是多用户和永久性故障线路，发现缺陷要及时解决。提高设备的完好水平，尽可能按照环网的设计，一步到位。第五是防止事故的发生，做好事故发生后的维修工作。对于台风多发地区，应密切关注天气预报，做好意外的防护，并采取适当的预防措施，以减轻其影响。

4 提高供电可靠性的组织措施

第一，要对指标进行分解，以确定供电可靠性指标的直接原因。第二，提前做好对供电可靠指标的控制工作，然后加强规划和管理临时停电时间。停电时间尽可能短，要加强协调、合作和其他方面的改革，统筹安排计划停电，使输电、变电、配电和施工在同一时间完成；利用处理事故的时间，在断电的的维护前提下进行对预接线交换机或其他设备的检修工作。第三，我们必须制定具体的管理和考核制度及其他相关系统，提高系统的可靠性，使得电源管理日趋完善，最大限度地减少停电时间，提高供电可靠性。第四，要加强对基础信息资料的收集和整理，对基本数据进行完善。帮助准确地统计数据信息，以确定影响供电可靠性的主要原因，并及时做出改善，加强配电系统的数据管理，尽量做到数据同步和转型，加强统筹协调供电部门与用户之间的关系。做好宣传工作，以减少重复停电和破坏性停电。

5 结语

总之，作为一个重要的服务行业——电力行业，与国家经济和民生息息相关。必须建立一个完善供电系统，努力提高供电可靠率，增加电力供应能力，使故障的发生率控制在最低点，从而使得客户的满意度逐渐提升。

参考文献

[1] 郭永基.电力系统可靠性原理和应用（上）[M].北京：清华大学出版社，1983.

[2] 雷秀仁，任震，陈碧云，万官泉.电力系统可靠性评估的不确定性数学模型探讨[J].电力自动化设备，2005，（11）.