一項對配電網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行可靠性評估的新指標

電力系統可靠性是電力系統運行的一項重要的衡量指標。傳統的電力系統可靠性指標反映了電力系統元件或網(wǎng)絡(luò )的可用度，但是沒(méi)有反映出其經(jīng)濟成分。本文提出一種對電力系統配電網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行評估的新指標——經(jīng)濟可靠性，不僅反映了電力系統的可靠性，也反映了電力系統的經(jīng)濟性。這對于提高電力系統的經(jīng)濟效益，具有重要的意義。
關(guān)鍵詞：電力系統，經(jīng)濟，可靠性

A New Index of Reliability Evaluation of Power Systems

Zhang xin-yong, Huang Qun-gu, Ren Zhen

(1. Electrical Power College, South China University of Technology, Guangzhou 510640, China;2. Zhongshan Power Bureau, Zhongshan 528400, China)

Abstract: Reliability of Power Systems is an important evaluation index for Power System operation. Traditional reliability index reflects availability of equipment or power networks in Power Systems, and does not relate to its economic factors. A new index: economic reliability that evaluates reliability of power systems presented in this paper, not only reflects availability of Power Systems but also deals with economic properties of power systems. This is of importance for improving economic results.
Key words: Power Systems; economy; reliability

0 引言
電力系統可靠性研究，在許多文獻中都有涉及^[1-3]，所研究的內容也非常廣泛：高壓電力網(wǎng)絡(luò )的可靠性、高壓直流輸電可靠性、高壓開(kāi)關(guān)設備的可靠性，等等。
配電系統是電力系統的一個(gè)重要組成部分。配電系統可靠性評估，是對正在運行的配電網(wǎng)絡(luò )，或者是對新設計的配電網(wǎng)絡(luò )作出供電可靠性評價(jià)，從而確定該配電網(wǎng)絡(luò )供電可靠性的優(yōu)劣。通過(guò)對配電網(wǎng)可靠性評估，可以確定出計劃停電以及故障停電對供電可靠性的影響，由此確定提高供電可靠性的技術(shù)措施和尋求提高供電可靠性的管理方法。
一般說(shuō)來(lái)，在常規可靠性評估時(shí)，可靠性高的配電網(wǎng)絡(luò )不一定經(jīng)濟性好，經(jīng)濟性好的配電系統不一定可靠性高。本文提出的“經(jīng)濟可靠性”指標高的配電網(wǎng)絡(luò )，才同時(shí)具有較高的可靠性和經(jīng)濟性。

1 配電網(wǎng)絡(luò )系統常規可靠性評估
在進(jìn)行配電網(wǎng)絡(luò )系統可靠性評估時(shí)，在傳統上，較常用的指標有：輸變電設備的故障率λ、計檢率。而故障率λ，一般用單位“次/年·臺”或“次/年·km”表示，說(shuō)明一年中平均每臺設備發(fā)生故障的次數，或一年中平均每公里線(xiàn)路發(fā)生故障的次數。此外，還通常使用下列的可靠性指標等：
(a) 系統平均停電頻率指標SAIFI(System Average Interruption Frequency Index)：


上式也稱(chēng)供電可用度或供電可靠率。
(f)平均不可用度指標ASUI：

復雜的配電網(wǎng)絡(luò )都是由放射型網(wǎng)絡(luò )和環(huán)型網(wǎng)絡(luò )構成的。顯然在可靠性方面，環(huán)型網(wǎng)絡(luò )要優(yōu)于形放射型網(wǎng)絡(luò )，帶有分段或分支開(kāi)關(guān)的要優(yōu)于不帶開(kāi)關(guān)的網(wǎng)絡(luò )。這主要是根據網(wǎng)絡(luò )故障時(shí)的停電的范圍確定的，即根據停電的戶(hù)數×時(shí)數確定的。
然而，用指標“戶(hù)數×時(shí)數/年”或“次數/km”或“次數/年”來(lái)進(jìn)行配電系統可靠性評估，僅僅反映一個(gè)停電范圍方面，故障停電所帶來(lái)的經(jīng)濟損失卻不能反映出來(lái)。一個(gè)大用戶(hù)(裝變容量很大)與一個(gè)小用戶(hù)(裝變容量很少)，在同樣的停電時(shí)間內，對指標“戶(hù)數×時(shí)數/年”或“次數/km”的貢獻是一樣的，但顯然，兩者的經(jīng)濟損失相差很大。下面的“經(jīng)濟可靠性”的指標，主要是從經(jīng)濟上的角度對配電網(wǎng)絡(luò )系統可靠性進(jìn)行評估。

2 配電網(wǎng)絡(luò )系統經(jīng)濟可靠性指標
在電力系統中，與經(jīng)濟直接相關(guān)的是供電量。系統故障停電時(shí)，影響的也是供電量。在系統故障時(shí)，一是要減少停電時(shí)間，二是要減少停電范圍，即停電的戶(hù)數，三是(也是更重要的)要使因停電而損失的供電量達到最小。即說(shuō)，我們不僅要考慮“戶(hù)數×時(shí)數”，還要考慮“千瓦×時(shí)數”，或 “兆伏安×時(shí)數”。 這里的“兆伏安(時(shí)數”指標，突出了大用戶(hù)權重，而減輕了小用戶(hù)的地位，從而使得配電網(wǎng)絡(luò )可靠性指標不僅能反映故障停電的范圍，也能反映停電時(shí)經(jīng)濟損失有多大。
根據上面的概念，在進(jìn)行配電網(wǎng)絡(luò )系統可靠性評估時(shí)，特提出下列的經(jīng)濟可靠性指標如下：
(a) 故障率指標λ：



下面用經(jīng)濟可靠性指標對某市區的配電網(wǎng)絡(luò )系統進(jìn)行可靠性評估。