第1章 引言

1.1 配电网可靠性规划产生的背景

配电网处于电力系统末端，直接与用户相连，是向用户供应、分配电能的重要环节，具有特殊的运行方式，配电网的供电可靠性是指配电系统对用户持续供电的能力。配电网大多采用放射式的网架结构，对故障比较敏感，用户停电故障约有80%是由配电网的故障引起，配电网故障对用户供电可靠性的影响很大，整个电力系统对电力用户的供电能力和质量本质上都是通过配电网来体现。

现阶段，我国电力企业在配电网供电可靠性管理方面基本上处于供电可靠性数据的数字化采集以及供电可靠性指标的现状统计和管理阶段，仅限于根据历史统计数据，并结合技术人员的工程实践经验进行估计，并未利用分析工具开展实质性的计算分析工作，难以适应高供电可靠性的需求，未能达到更高阶段的供电可靠性分析进而指导配电网建设投资和运行管理的层面，影响了配电网规划建设的科学性与精益性。

传统的配电网规划虽然有可靠性评估的环节，但其重心在于合理规划网络结构，以满足用户的负荷供应。参考文献［1］对城市配电网进行规划主要偏重负荷预测、变电站最优寻址、负荷点的最优分布、整个城市网络最优布置及与电力系统的连接等问题，并顺带进行可靠性评估。而且，在相当长一段时间里，电力系统的可靠性规划主要侧重于发电系统可靠性或者以发电和输电组成的大电力系统可靠性，相比之下，配电网的可靠性规划远未得到应有的重视［2］。主要原因是发电系统的设备相对比较集中，设备一次投资额大，建设周期长，发电容量不足造成的停电给社会及环境带来的后果较严重及广泛，因此得到较大的重视。但是随着经济技术的发展，人民生活质量的不断提高，用户对供电可靠性的要求越来越高，配电网的可靠性规划开始引起了重视。

在国内，宋云亭等人最早于2007年开展了南方电网“十一五”典型城市供电可靠性规划方面的研究［3］，提出了供电可靠性预测方法和控制目标的确定原则。范明天于2011年在《供用电》发表连载文章，首次系统阐述了可靠性规划的理论方法和技术原则［4］。参考文献［5］首先系统分析了供电可靠性现状指标及各影响因素之间的关联性，具体分析了各因素对可靠性指标的影响程度，构建了完整系统的影响因素体系，并依此挖掘现状可靠性薄弱环节，其次制定科学合理的可靠性规划目标，最后提出了能同时保证计算速度与准确度的可靠性评估算法，依据可靠性薄弱环节提出了一系列提升措施，实现投资效益比最优的规划优选方案。参考文献［6］提出了一种较为科学的配电网可靠性规划评估方法，通过对规划期故障停电及预安排停电时户数的估算，预测出各规划年可靠性指标，进而提出进一步改善可靠性的各项措施。参考文献［7］以中压配电系统为研究对象，通过从网络、设备、技术和管理4个方面分析了供电可靠性的影响因素，进而系统地给出了面向供电可靠性的配电网规划方法。随着电力企业降本增效理念的提出，电网精准投资得以重视，电网可靠性与经济性多目标的可靠性规划被提上日程。参考文献［8］提出了基于大型商用软件RAMSES的可靠性评估流程和适用于配电网规划的综合评价体系。参考文献［9］采用趋势外推法、灰色预测法和回归法对2010～2012年乌海电业局的供电可靠性指标进行了预测。参考文献［10］和［11］研究了适用于中压配电网规划的供电可靠性评估模型和方法。参考文献［12］建立了停电损失、投资成本与可靠性指标间的数学关系，基于帕累托优化方法，量化计算并得到了单元制网格，满足一定的可靠性目标前提下的投资成本、停电损失，作为网格规划的重要参考，使得可靠性规划更加精细化。

在实际应用方面，深圳供电局率先于2010年由生产设备部牵头开展了可靠性规划工作，对福田、罗湖、南山、盐田4个区进行了“十二五”可靠性规划，分析了现状电网中可靠性的薄弱环节，预测了“十二五”的可靠性指标，制定了分阶段的可靠性控制目标，并编制了可行的项目计划。这之后，深圳供电局每5年开展一次可靠性规划，形成了一套比较成熟的体系。南方电网有限责任公司于2014年选择南宁、桂林、海口、昆明等几个城市开展了“十三五”可靠性规划试点工作，但由于试点城市自身可靠性管理水平和技术力量的欠缺，实施效果并不理想。

根据以上对配电网可靠性规划领域研究现状的分析，结合当前配电网规划实践工作中遇到的具体问题，可归纳出目前配电网可靠性规划领域需要解决的关键问题：

1）随着DL/T 836—2016的推行，尽管部分地区电网已经开展了将可靠性统计指标延伸到低压用户的应用工作，但由于低压配电网目前普遍不具备足够的信息化水平，因此在实际执行过程中并未严格遵照行标要求，目前也未见有文献研究不同的低压统计方式对可靠性指标统计结果的影响分析。

2）各种供电可靠性理论评估算法都有其特定的适用条件，有的算法虽然准确度较高，但其对输入数据的要求也较高，在当前配电网规划精细化和数字化程度有待提高的背景下较难得到实际应用；有的算法虽然对输入数据要求不高，但计算准确度也随之下降。因此，如果结合配电网实际情况，研究分析与之相适应且准确度可接受的供电可靠性理论评估方法，尤其是适用于可靠性规划的理论评估方法，是当前需要解决的基本问题之一。

3）对于供电可靠性指标的分解方法，目前研究文献较少，而这又是可靠性管理中的一个重要环节。如何科学合理地将供电可靠性指标分解到各下属单位，既是需要研究的关键问题之一，也是可靠性规划的重要一环。

4）对配电网可靠性投资的估算大都采用负荷预测的思路，这种方式仅适用于改造规模较小的电网，有必要研究出更加精细化的估算方法，以适应不同类型电网的需要。