电网规划的10kV配电网供电可靠性计算研究

引言

目前,l0kV配电网在电力系统中地位十分重要且关键,它联系着电力系统主网,同时直接面对用电客户,为用户提供电力。随着电力行业的深化发展,随着配电网的进一步发展,配电网的供电可靠性问题也得到越来越多的重视,因此在电网规划中对l0kV配电网可靠性提出了更高的要求。在电网规划过程中需要对规划的1.kV网架进行供电可靠性计算,以便分析中压配电网供电可靠情况,并进一步提出解决方案,完善规划成果。

本文以佛山10kV中压配电网为例,结合电网实际接线情况,对10kV配电网供电可靠性的计算进行了研究,可对未来规划中配电网可靠性计算发挥指导作用。

1供电可靠性定义及计算方法

目前,一般以供电可靠率来评估电网供电可靠性,因此计算配电网供电可靠性即计算供电可靠率,供电可靠率的计算公式如下:

目前计算供电可靠率的方法主要有以下几种:可靠度预测分析法、故障模式后果分析法、状态空间评估法、网络简化法及近似法等,其中某些方法理论性较强且与实际电网结构无法切合,某些方法计算出的结果与实际电网运行存在一定的差距。以上几种方法中使用比较广并且比较能够切合电网实际,反映配电网结构、运行特点的,就是故障模式后果分析法。

根据电网规划的特性及要求,在规划中对l0kV配电网供电可靠性计算需做到适用广泛、贴合实际,因此在本次对l0kV配电网供电可靠性的计算研究中,采用故障模式后果分析法作为基础的计算方法。

2供电可靠性的计算步骤

由于在规划过程中需要对一个地级市的10kV配电网进行供电可靠性计算,但若直接对地级市的10kV配电网采用故障模式后果分析法计算,数据量较大且无法细化到下一层级的10kV配电网供电可靠性指标,因此在配电网规划中,以佛山10kV中压配电网为例,首先采用故障模式后果分析法对五区(禅城、南海、顺德、三水、高明)的10kV配电网进行供电可靠率计算,然后根据佛山五区理论供电可靠率,结合佛山五区用户数,得到全市理论供电可靠率。

具体计算步骤如下:

2.1区县供电可靠率计算

第一,故障模式后果分析法中需要用到设备可靠性数据,因此需对区县历史年份的设备故障情况进行收集,主要收集数据包括架空线路、电缆线路、配电变压器、断路器开关等的设备故障停电率以及设备停运持续时间,如表1所示。

第二,统计规划期间区县10kV配电网各种接线模式情况,佛山规划10kV配电网接线模式的情况统计如表2所示。

第三,采用故障模式后果分析法对各接线模式进行理论供电可靠性计算,然后根据各接线模式的比例,将上述可靠性指标加权平均形成总体指标。

区县理论供电可靠率a由下式可得:

式中,Ei为各接线模式的回路数;ai为各种接线模式的理论供电可靠性

2.2全市供电可靠率计算

根据佛山五区理论供电可靠率,结合佛山五区用户数,得到佛山五区用户停电时户数,进而得到全市用户停电时户数,再通过供电可靠率指标计算公式即可得到全市理论供电可靠率。详细步骤如下:

第一,由佛山五区理论供电可靠率得到用户平均停电时间。

第二,根据佛山五区用户平均停电时间,结合佛山五区供电用户数,得到该地区停电时户数。

第三,将佛山五区停电时户数进行累加,然后除以全市一年供电用户总数,即可得到全市用户平均停电时间,从而计算出全市理论供电可靠率。

2.3全市供电可靠率计算结果

以佛山"十三五"配电网规划为例,采用以上方法得出规划期间全市10kV配电网的供电可靠率,计算结果如表3所示。

3结语

将2015年佛山10kV配电网实际的供电可靠率(99.9964%)与规划计算结果(99.9971%)进行对比,发现存在一定的出入,但相差不大,因此本计算方法在配电网规划中可作为参考。对于规划中10kV配电网供电可靠性的计算还存在许多需要改进的地方,下一步将优化计算方法及内容。