关于电力供配电系统可靠性的研究
刘帅
【摘要】随着社会经济的快速发展，人民的生活水平日益提高，对供电质量的要求也更高，供配电系统的可靠性越来越成为人们关注的焦点。本文主要分析了电力供配电系统可靠性的研究方法，指出影响电力供配电系统可靠性的因素，并提出具体的解决措施。
【关键词】供配电系统;可靠性;研究
前言
供配电系统可靠性是指，当电力系统设备在发生故障的时候，衡量可以使由发生故障的设备进行供电用户的供电障碍达到最少，并且让电力系统保持稳定工作的程度。电力供配电系统的可靠性是用来反映电力系统可以满足社会经济在电力方面需求程度的重要指标，随着人们生活水平提高，电力供配电系统的可靠性更加受到重视。供配电系统的结构复杂，设备数量繁多、性能落后，使得电力事故频发，供配电系统的可靠性在一定程度上制约了经济的发展，研究电力系统的可靠性具有十分重要的意义。
电力供配电系统可靠性的研究方法
电力供配电系统可靠性的研究方法既有传统的研究方法，也有经过改良后的研究方法。
2.1传统的研究方法
2.1.1解析法
解析法是以电力系统各元件随机参数作为依据，从而建立系统可靠性的数学模型，用数值计算的方法来获得系统各项指标[1]。解析法所采用的是比较严格的数学手段，所以计算结果比较准确，但是解析法只适用于规模较小、结构较强的网络系统。解析法又分为马尔可夫法和网络法。第一种方法相对于复杂情况的处理效果比较好，但是效用不高，第二种方法又叫做后果分析法与故障模式法，使用比较广泛，也是比较传统的方法，可靠性高。
2.2.2模拟法
模拟法是用计算机上的随机数来表示系统中各个原件概率的参数，然后在计算机上来模拟系统的实际情况，对模拟的过程进行多次时间观察，估算出所要求指标。模拟法也是一种统计实验的方法，比较直观，可以发现人们无法预料到的事故，同时，在大型的电力系统可靠性的评估方面比较有优越性，也相对灵活，唯一不足的是时间上的消耗比较大。
2.2现代改良后的研究方法
2.2.1最小路法
最小路是连接任意的两点间无向弧或者有向弧，组成起来的集合就叫做两节点间的路。如果把一条路任意的一条弧移去就不再是路，那么这条路就称作最小路，最小路的基本思想为：对每一个负荷点，求取它的最小路，依据网络实际的情况，把不是最小路上面的元件的故障对负荷点的可靠性影响折算到最小路节点上，从而仅对负荷点最小路上元件和节点计算，就可以取得负荷点可靠性的相应指标[2]。
2.2.2网络等值法
配电网一般是由副馈线及主馈线构成，结构比较复杂，网络等值法针对实际的配电网结构特点，把部分的配电网络拿一个等效的元件代替，从而把复杂的配电网简化成简单的辐射状主馈线的系统。一是向上的等效过程，主要是处理上层元件可靠性受下层元件影响的问题，用等效的分支线来代替复杂的副馈线，逐层的向上一层等效，直到把网络简化成为简单辐射状的网络；然后向下等效，该过程是处理下层元件可靠性受上层元件影响的问题，用等效串联的元件表示这种影响，且分层来计算分布于每一层的负荷点可靠性。
2.2.3递归算法
递归算法主要利用了供配电网络结构大多是树状这一特点，先将供配电网以馈线作为基本单位，然后存储成树型的数据结构的形式，然后对树进行递归遍历，把配电网中子馈线合理可靠地等效，简化成简单形式的一个网络，在遍历的过程中学会递归的调用可靠性的计算公式，最终得到系统的可靠性的指标。通过对树进行后序遍历，可以直接的利用可靠性的计算公式来计算出简单的配电网结构，然后通过对树进行前序遍历，逐层的计算出不同的层馈线上负荷点的可靠性的指标，找到上层馈线的元件影响下层馈件负荷点的可靠性的等效的串联元件，如此递归和遍历下去，先求出负荷点的可靠性的指标，最后再求出系统可靠性指标[3]。使用递归遍历，在程序的编制上比较简单，虽然递归函数需要系统的额外开销才能调用，但配电网结构层次一般不会太深，这种算法效率很高，使程序的编制更加简洁，无需重复的搜索，节约了计算时间。
3.影响供配电系统可靠性的因素
3.1配电网络结构不合理
配电网络结构不合理主要表现在：电源布点的不合理，供电半径太长、线损过高；网络结构不合理，让运行方式的安排不灵活，造成近电远送、架空线的分段联络太多、分支线的供电范围太大、主干及分支线的联络未起到联络作用，另外使计划检修安排、故障复电等工作受限制；用户端出现无功补偿不足，导致电压过低，供电能力严重下降；规划和实施方面，配电网的自动化水平低，不能适应现代科技的发展[4]。
3.2设备与线路故障严重
线路故障一般是由雨、雪、雷、地震等自然灾害和线路的老化引起的，这些导致线路出现故障的诸多因素虽不可抗拒，但是，我们可以做好充分的防范工作来减少事故以及经济损失的发生。加之电网设备经常不及时更新，长时间的使用导致寿命减弱，另外，技术水平相对落后，容易产生由设备引起的事故。
3.3工作人员的运行管理及维护不到位
由于一部分线路管理工作人员的业务水平及管理水平较差，基础的资料不过齐全，且停电的随意性较大，在事故发生时处理能力不强，分析和查找影响供配电可靠性的原因也不全面，给供配电的可靠性带来不少的困难。另外如果对设备的工作原理及环境不熟悉，操作和维护不当会造成设备发生事故，从而引起停电。
4.提高供配电系统可靠性的具体措施
4.1完善配电网络以缩小停电范围
完善配电网络可以从各个方面努力：首先改善配电网的网架，目前配电网主要以架空线、三个电压供电、直馈方式三个方面为主，这种供电模式比较陈旧，它是供电技术以及供电可靠率比较低下的最主要原因[5]。所以，在满足功能前提下，为了保证系统可靠性，应该适当的增加在功能上一样的原件作为后备，从安全和经济方面来优化配电网，完善配电网络结构，同时，线路的供电半径不可过长，供电负荷也要合理。
其次，采用先进设备来使配电网实现自动化。通过先进的通信网络实时监测配电网，随时的掌握各个元件运行的情况，故障发生之前就能及时处理。网络的自动化能将故障段自动隔离，非故障段又恢复供电，通过选择适合的自动化方案，在一整套的监控措施实施同时，加强对设备、负荷等方面的管理情况，
最后，应用供配电的管理系统来提高供电可靠性。供配电系统中的信息管理以及计算机的监测系统，不仅可靠，在经济上还有显著效益。供配电系统有不同工作领域，其总体趋势是朝着智能化和综合化发展。
4.2提高设备的质量减少事故的发生
提高设备的质量，缩短设备的检修时间。对于新建的变电站，断路器的开关应该选择质量好、少维护和可靠性高的。断路器最好采用sf6或者真空的，因为sf6气体绝缘能力非常优异，能够有效提高线路使用寿命，且延长检修的周期，sf6断路器的事故比较少，应用在供配电系统中可以有效提高系统可靠性。真空断路器不用维修和更换主触头，不仅延长设备使用寿命还缩短用户停电时间。另外，如果把避雷器应用于配电网中，可以阻止雷电的冲击，简化维护过程，最大限度提高设备保护性。
4.3加强人员的培训提高管理和维护水平
加强工作人员的培训，提高电气人员的服务意识和道德修养，把提高供配电系统的可靠性当作自己的职责。提高工作人员的安全意识，搞好各项安全生产工作，另外，由于设备自动化的水平不断提高，对工作人员的要求也随之越来越高。必须要加强工作人员相关技术和素质培训，减少因为误操作或是误判断、检修不良造成的停运。
5.结束语
总而言之，电力系统可靠性的研究是一项繁琐而庞大的工程。供配电系统和人们的生活息息相关，结合本文对供配电系统可靠性的研究方法、影响供配电系统可靠性的因素以及提高供配电系统可靠性措施的阐述，可以看出供配电系统可靠性的重要程度，中国期刊库zgqkk.com最权威期刊论文发表网。要想提高供配电系统的可靠性，首先要知道可靠性的研究方法，既要结合传统的研究方法，也要综合利用改良后的方法，其次必须清楚影响其可靠性的因素，最后从配电网结构、设备质量以及人员管理各方面加强电力系统的可靠性，争取让我国的电力系统走上一个新台阶。
【参考文献】
[1]林智春.供配电系统运行可靠性的几点探讨[J].硅谷.2011,6(23):23-42.
[2]李桂丹.供配电系统电能质量问题及其改善措施[J].内蒙古科技与经济,2012,2(29):46-53.
[3]杨绍江.配电系统可靠性研究[J].建筑节能.2010,12(25):22-35.
[4]杨汉元.电力供配电系统可靠性研究[J].中国新技术新产品.2011,10(10):19-30.
[5]陈灼光.供配电系统电能质量的有效控制[J].科技与企业2012,1(06):12-17.
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