用户供电可靠性评估及提升方案研究

韩菲 牛雨 李宗峰

摘 要：用户供电可靠性涉及全省各地市的电网基础、设备运行实际情况、停电计划、各类管理经验等各个方面。由此，本文通过分析辨识影响供电可靠性的薄弱环节，建立针对性的提升措施，制定可靠性目标量化值分解到各业务部门和运维班组，并完善供电可靠性工作的体系标准。分析表明，该提升方案可以有效提升河南公司配电网供电可靠性精益化管理水平。

关键词：供电可靠性;薄弱环节;目标量化值

中图分类号：TM732文献标识码：A文章编号：1003-5168（2018）28-0118-03

Abstract： The reliability of user power supply involves the power grid foundation， the actual situation of equipment operation， blackout plan and various management experiences of all provinces and municipalities. Therefore， By analyzing and identifying the weak links affecting the reliability of power supply， the paper established corresponding measures to enhance the reliability， and formulated the quantitative value of reliability objectives to be decomposed into various business departments and operations. The analysis showed that the scheme could effectively improve the lean management level of power supply reliability of Henan distribution network.

Keywords： power supply reliability;weak link; target quantification value

1 研究背景

供电系统是联系电源与用户、向用户输送与分配电能的重要环节。供电系统可靠性管理是电力可靠性管理的重要组成部分。供电系统可靠性水平不仅与系统结构和运行条件有关，而且与管理水平有关[1]。通过加强供电系统可靠性管理，深入分析供电可靠性信息，对供电过程进行科学的、量化的评估，可以揭示影响电力供应和电能质量链条上任何一个环节存在的问题，辨识影响供电可靠性的薄弱环节，及时消除设备隐患，制定可靠性目标量化值分解到各业务部门和运维班组，对改善电力企业生产技术和管理水平、提高经济效益和社会效益及指导电网建设和改造有着十分重要的意义[2]。国外电力市场化的国家，已经将城市用户供电可靠性作为政府监管的重要内容。例如，新加坡把用户供电可靠率、平均停电恢复时间等纳入政府的监管指标中，澳大利亚也是如此。

近年来，我国供电可靠性管理工作得到了长足发展。通过可靠性管理所带来的经济和社会效益也为越来越多的人们和企业所认识，可靠性管理已经成为企业管理的重要组成部分和有效手段[3]。但同时，我国供电系统可靠性管理工作还存在诸多不完善的地方。例如：由于地域原因造成经济发展不均衡，使电网水平参差不齐，供电企业管理水平也参差不齐。供电可靠性是一个供电企业技术装备水平和管理水平的综合体现，供电可靠率的高低不仅直接关系到供电企业的经济效益，更代表着供电企业的服务水平，是供电企业自身发展的需求和追求的目标[4]。为有效提升供电可靠性，根据试点先行的原则，在河南省内选取具有代表性的试点单位。对试点单位进行可靠性现状摸底，评估理论可靠性指标、制定试点单位的可靠性目标，通过指标对比，辨识试点单位在供电可靠性方面的薄弱环节，就技术和管理层面针对性地建立提升措施。同时，将制定的可靠性目标指标量化分解到试点单位的各专业部门和运维班组，提升供电可靠性工作的体系标准。

2 试点单位可靠性现状分析

对试点单位供电可靠性现状进行摸底，分析其网架水平、设备可靠性水平、可靠性管理水平等因素对供电可靠性的影响情况。

第一，对试点单位110kV和35kV变电站电气主接线、10kV馈线信息及线路聯络等情况进行分析。统计试点单位10kV线路电缆化率、架空绝缘化率、联络率等，确定网架结构现状。

第二，根据中电联供电可靠性信息系统中各种停电责任原因对应的设备历史停运数据，结合其他相关业务具体数据，确定主要设备的可靠性水平及现状网的可靠性水平，以实现精准分析，将现状网可靠性水平细化到每一条10kV馈线。

第三，选择预安排停电率、预安排平均停电持续时间、设备故障率、故障平均停电持续时间等指标作为衡量供电可靠性管理水平的主要指标，通过河南公司配电网运行监测平台和中电联供电可靠性信息系统收集数据，分析试点单位的供电可靠性管理水平。

3 用户供电可靠性评估

3.1 理论评估

在河南公司内部选取与试点单位同设备类型但运行情况较好的标杆企业，结合试点单位网架结构及标杆企业架空线路、电缆、开关、配电变压器等的可靠性参数（即故障率和修复时间），基于故障模式后果分析法，评估试点单位网架应该达到的理论可靠性水平。针对试点单位每一条10kV馈线，列举其设备故障，包括线路、变压器、断路器等，计入设备故障后断路器跳闸、故障隔离、恢复供电过程，确定故障对各负荷点停电的影响，进一步确定各负荷点的故障停电率和故障停电时间;对所有设备单独故障后各负荷点的故障停电率和故障停电时间列表，形成故障模式后果分析表;根据故障模式后果分析表计算每个负荷点的可靠性指标，并在此基础上计算系统可靠性指标[5]。

3.2 目标制定

综合考虑区域经济差异、历史可靠性水平，结合试点单位可靠性现状水平，在河南公司内部选择合适的供电可靠性标杆。以标杆可靠性水平为参照，制定试点单位未来可靠性提升目标。

结合标杆企业可靠性基础数据，确定影响配电网可靠性的主要因素，如联络率、线路绝缘化率、平均每段线路长度、平均每段线路用户数、线路平均分段数等，运用灰色关联度分析法从这些因素指标中筛选出影响可靠性的关键指标，建立基于关键可靠性指标的企业供电可靠率预测模型[6]。

以标杆企业的各项关键指标为基准，结合试点单位未来电网投资计划，估算试点单位各项关键指标取值，基于前述预测模型，确定试点单位未来可靠性提升目标。

4 薄弱环节辨识与分析

分别从管理和技术层面辨识试点单位的可靠性薄弱环节。其中，管理层面薄弱环节主要通过对比试点单位主要可靠性业务指标与标杆的差异获得，技术层面薄弱环节主要通过理论可靠性评估获得。管理薄弱环节辨识：分别从“基础管理、电网规划、电网建设、运行管理、技术进步”五方面，梳理试点单位主要供电可靠性业务及业务指标，通过与标杆的对比，找到试点单位水平较低的业务，将其作为试点单位可靠性管理的薄弱环节。技术薄弱环节辨识：针对试点单位理论评估中可靠性水平较低的10kV馈线，分别从主网和配网层面确定馈线是否存在如下可能导致可靠性水平较差的影响因素：所在变电站主变容量不足、进线容量约束、馈线自身联络不足、分段不足、同杆架设严重、供电半径较长、电缆化率和绝缘化率较低、负载率较高等。针对每一种影响因素，基于理论可靠性评估模型，评估因素改善前、后馈线可靠性变化量，变化量较大的因素即為馈线薄弱环节。

5 提升措施优化

5.1 试点单位可靠性提升措施

针对试点单位可靠性薄弱环节，分别从技术和管理层面提出具体的可靠性提升措施。

针对管理类薄弱环节，直接制定业务考核指标，考核业务部门和班组的管理水平及工作效率。针对技术类薄弱环节，基于理论可靠性评估，评估各项措施实施前、后系统可靠性增量，并结合各项措施经济成本，以单位投资减少的停电时户数最大为原则，将各项可靠性提升措施排序，选取可靠性提升效益最好的措施作为最终实施措施。

5.2 可靠性管理和技术提升措施库

根据试点单位可靠性提升措施及实施效果，进一步结合河南公司历史配电网可靠性提升经验，分别从技术和管理层面梳理配电网可靠性提升措施库。

技术提升方面：包括单条馈线改造（开关优化配置、电缆化绝缘化改造、更换部分导线、配网自动化改造、加装其他设备等），以变电站为单位的改造（环网改造、新建环网、供电半径调整、新建馈线、负荷转移等），以供电公司为单位的改造（新建变电站、现有变电站扩容、新建馈线、新建环网、负荷转移等）。

管理提升方面：加强可靠性组织管理（强化组织管理、绩效考核等）、加快电网规划与建设（以可靠性为中心的规划、完善电网结构、加快电网工程建设），减少故障停电影响（故障停电预防、快速定位、故障隔离、恢复供电、控制故障抢修时间等）。

5.3 不同电网发展阶段提升可靠性措施分类

结合前述试点单位薄弱环节辨识及针对性的可靠性提升措施，综合考虑地区供电可靠性差异，总结归纳不同供电可靠性发展阶段的提升措施。

以试点单位为依托，将其可靠性提升分为不同的阶段，针对每一个阶段，分别执行前述薄弱环节辨识及可靠性提升措施的分析，将每个阶段的可靠性提升措施划分到“基础管理、电网规划、电网建设、运行管理、技术进步”五个类别，对比每个阶段可靠性改善措施的差异，梳理出不同发展阶段可靠性提升的关键措施。

6 目标可靠性指标分解

根据试点单位供电可靠性工作体系现状，研究试点单位内部各业务部门（运维、发策、调控中心等）及下辖各班组对供电可靠性指标的影响程度，界定各业务部门在供电可靠性指标中的纵向和横向联络关系，形成供电可靠性过程管理理论，建立可靠性指标评价体系。

将试点单位的供电可靠性提升目标量化分解到各业务部门和班组，通过明确每个业务部门、每个班组的工作要求，进而达到提升全局供电可靠性指标的目的，实现供电可靠性管理由条块分割向协同高效的根本性转变。

①调研试点单位典型计划停电事件和随机停电事件产生的原因及其比例构成，结合河南公司供电可靠性改善实践经验，梳理出提升供电可靠性水平的主要业务。从实施难度和改善效果两个维度对供电可靠性业务进行分析，得到难度低、效果大的一类业务作为影响供电可靠性的关键业务，最终形成供电可靠性业务树。

②基于供电可靠性业务树，理清“业务-业务”“业务-部门（班组）”“业务-指标”的关联关系。分别从三个层面建立供电可靠性管理评价指标体系：一级指标依据行业标准对供电企业可靠性管理工作的评价要求构建;二级指标从各类业务对供电可靠性改善角度进行构建;三级指标从班组作业的执行率、作业效率与质量角度进行构建。

③基于统计数据，采用多元回归方法分别建立故障停电目标变化量与关键业务指标变化量之间的函数关系模型和预安排停电目标变化量与关键业务指标变化量之间的函数关系模型;基于关键业务指标的变化量，通过灰色关联度分析和层次分析法确定各项业务对供电可靠性指标的权重;结合函数关系模型和业务指标权重得到供电可靠性目标分解模型，实现供电可靠性指标分解到各业务部门及班组。

7 结语

为有效开展供电可靠性提升工作，根据试点先行的原则，在河南省内选取具有代表性的试点单位。对试点单位进行可靠性现状摸底，评估理论可靠性指标、制定试点单位的可靠性目标，通过指标对比，辨识试点单位在供电可靠性方面的薄弱环节，就技术和管理层面针对性地建立提升措施库。同时，将制定的可靠性目标指标量化分解到试点单位的各专业部门和运维班组，完善提升供电可靠性工作的体系标准。

参考文献：

[1]周波.解析配电网规划与改造对供电可靠性的提高[J].科技与创新，2014（13）：45-46.

[2]黄亮标.配电网供电可靠性评价及优化措施[J].东北电力技术，2014（6）：41-44.

[3]范明天.中国配电网面临的新形势及其发展思路[J].供用电，2013（1）：1-5.

[4]张巍，郑琰，杨凤民.中压用户供电可靠性主要指标分析及应用[J].供用电，2009（1）：10-13.

[5]孙健.我国供电可靠性管理的现状分析与展望[J].供用电，2015（11）：1-5.

[6]赖一峰，高亚静.基于灰色与预测改进模型的配电网可靠性指标预测[J].陕西电力，2012（4）：68-71.