供配电系统设计及对供电可靠性的影响分析

供配电系统设计及对供电可靠性的影响分析

吴珂   ,赵琪

国网湖北省电力有限公司神农架供电公司    湖北神农架    442400

摘要：在配电网设计中，利用配电网设计软件的辅助功能，实现对整个系统设计质量与效率的提升。电力的供应，与分配系统的可靠性是直接相关的。在对电力系统的设计方法进行分析的基础上，对电力系统的可靠性等指标进行了深入的研究。

关键词：供配电系统设计；供电可靠性；相关影响；优化措施

引言：在实际的供电过程中，通过总结大众的用电需求可以看出，对于供电可靠性等方面，大众的要求不断提高。在供配电系统的设计过程中，与供电可靠性之间有着密切的关联性。通过加强供配电系统的设计，能够利于电网的供电可靠性提升，并且具有一定的实用价值。

1.供配电系统概述

在配电系统中，对于供配电系统的使用，具有广泛化的特性。其中，对于供电模式的使用，在运行工作时的可靠性，直接关系到使用者的电力供应可靠度。因此，在供、配电网的运行中，必须加强与之配套的设计，提高其供电可靠性。

在对电网进行合理地控制时，要保持供电可靠性，必须要掌握相关的技术要领。为了保证供配电系统的正常工作，在进行供、配电网的设计时，必须充分考虑各地区的负载。在分配系统正常工作时，可以保证本地区的复杂需要。同时，在选择设备时，要有适当的余量，以便保证设备能够正常运行，并持续处于可靠的运行状态。

供电、配电网的设计要求：首先，保证供电、配电系统具有很高的安全性；在日常生活中，人们经常会遇到各种各样的触电事故，一般24 V的电压属于安全电压，人体在24 V以下的电压下不会死亡，也不会导致身体残疾，但如果身体暴露在24 V以上，就有可能导致死亡和残疾。因此在设计供配电系统时，必须保证其安全性，不容易发生漏电等问题，保证使用者不被电击，保证电力输送、分配、使用过程中不会发生严重的人员伤亡事故。

其次，供电和分配系统必须是非常可靠的。供、配系统是为了满足人们的日常生活和生产需要的，而供电和供电系统的可靠性、稳定性差，很容易发生各种故障，造成供电中断，严重地影响人们的生活和生产。供电和分配系统必须是高质量的，能够满足用户的频率、电压等特定的需求，以保证用户的稳定和充足的电能。

最后，在供电和分配系统的设计中，也要考虑到经济性问题。供配电系统的设计者在进行供电、配电系统的设计时，应尽量减少各类有色金属的用量，降低系统的投资、运行费用，并进行合理的设计与规划，以降低电能在输送、分配过程中的损失，从而促进电网的经济高效运行。同时，供电、配电系统的规划也要考虑到整体和布局的关系，以保证各用户的用电需求，既能满足目前的用电需求，也能满足今后的用电需求。

2.配网供电可靠性的相关评判

结合影响供电可靠性的相关因素，可以看出具有多样性，并包括以下几种类型。即：配电设备的运行可靠性，配电设备的运行故障率，配电系统设计水平，配电操作人员的技术水平。配电网络设备运行可靠度的评价包括：可用度、可用度、平均维修时间、平均无故障运行时间、平均运行周期等。

在一般地区，当负荷断电的持续时间比较短时，因断电而导致的总负载减少，则该地区的配电系统的可靠性就会提高。此外，本文还依据配电网络供电可靠性分析的算法流程，假设在初始条件下各部件均能正常工作，将仿真步长设定为1个小时，仿真时间 N年。

（1）在分配系统中，所有的电气元件都会产生一个[0、1]的随机数字，并根据原始的状况，通过取样的方式获得全部原始的 TTR和 TTF。

（2）选择 TTF系统的最小单元，并作出合理的判断。当这些部件为联络开关或联络线路时，无需计算负载断电次数及时间。在此基础上，选择了第二个最小 TTF。如果还在使用通讯开关或通讯线路时，则采用上述相同的处理对策。如果选择的 TTF系统单元，是无接触或无联络的，则采用 TTFn的年负载时序曲线，确定 TTF时刻内各负载的容量。

（3）在进行失效拓扑查找时，要找出无影响区和失效点，并对每个区进行遍历。

（4）若确定为故障施电区时，需要结合所受影响的负荷点，对其全面统计。从故障频次、故障停电时间和缺供电量等供3个环节触发，对其进行累计。

（5）为了满足各个电源的实时转送能力和代转供负载能力，必须求出此类容量，并确定联络供电恢复区、转失败区等2个区。

（6）如果确定为联络供电恢复区域，则要根据联络电源的不同，将各时段的负载变化情况考虑在内。关于可靠度资料和联系转交资料，对其全面统计。

（7）如果有转送的倾向，必须要有联系的转送资料。在综合考虑多个联络电源的情况下，在判断时，能否将其转换为其他联络电源，并根据可靠度及联络转供资料，获得完整的统计结果。

（8）在设定仿真时间期间，移动到 TTFn+ TTR。在作出决定时，要确定其是否已超出预先设定的时间。如果数量不够，就必须重生成一组随机数字，然后重复以上的过程。如果超过了预定的时间，就必须跳到下一步。

（9）关于可靠度的统计资料，在将联络转送资料的情况下，需要对其进行计算，所得出的统计结果，然后给出了最后的可靠度和转送效率指数。

基于此，供、配电网在设计时，应充分考虑电力系统的可靠度。由于方案内容具有差异性，所以电力供应的可靠性是不同的。为保证供配电网络的可靠运行。一般需要使用的指标有：平均供电可用率，平均停电频率，平均停电持续时间，平均供电不可用率等等。在总结上述指标时，能够为分析和评估作业的开展提供支持。对于部分地区而言，对供电可靠性的要求较低。所以，在选择电力供应计划时，应尽可能选择最适宜的负载区域。通过实施电网改造工程，可以实现节能降耗目标。

3.供配电系统设计对供电可靠性所产生的影响

在电力供应和分配系统设计中，电力供应的可靠性和其他方面都有很高的要求。在配电系统中，有一种特殊的电力线，这种电力线的切换，一般要求采用断路器或负荷-保险丝结合。若无继电器保护，无自动装置需求，无负载切换等作业，可直接采用绝缘开关或绝缘接触。

就电力系统来说，可以在电力系统中设置一台断路器，即使是以一种特殊的线路供电，也应该使用这种配置。在满足电力需求的情况下，供、配电网中所采用的布线方式也不尽相同。在配电网中，当一个供电单位的总功率被分配给配电网时，其配电网的线路切换，一般都是采用绝缘开关或绝缘接触器。在配电系统中，当输入线被装入时，必须配备相应的继电保护，并具备自动化等条件。所用配电设备的线路开关在这个时候应该是断路器。

在主、配电站中，当同一供电单位时，可以采取统一的分配方式。在主发站的插座式断路器的作用下，将其用于配电网，实现配电保护、切断等功能。此外，配电所内的分断开关，通常都是采用断路器。在供、配电网的设计中，采用了电源可靠性指数作为实例，对评价指标进行了评价。该类指标属于总指标中的关键组成部分，且在评估时必不可少。

在进行供、配电网的设计时，必须根据各系统的情况，进行综合分析，确定相应的设计指标。对于不同类型的供配电系统，在经过充分的考虑后，可以根据不同的设计选项，选择不同的设计方案。最后，针对所设计的多种备选方案，在进行分析时，依据不同方案的评价指标，并综合各评价指标的差异性，最终得出最佳方案。

鉴于此，以上几种设计方法，在供配电系统设计中都是常见的，对改善供电和配电系统的设计质量有很大的帮助。

结束语：在设计供配电系统的过程中，所需要评估的指标类型具有多样性，需要充分考虑相关技术要点。通过对比常规类型的变电所可以看出，评估指标和技术要点相对较多，为能够选择最佳供配电系统设计，需要综合考虑相关影响因素。将供电可靠性作为重要指标，针对供配电系统设计予以完善，在分析供配电系统设计所带来的影响时，从供电可靠性方面出发，对总体设计步骤进行改善，致力于提高供配电系统的设计质量，并在维护供电可靠性时发挥一定的价值。

参考文献：

[1]张旭.10kV供配电系统设计及对供电可靠性的影响分析[J].电工技术,2021,(02):3-4.

[2]陈韵.供配电系统运行可靠性之我见[J].城市建设,2020,(36):1-4.