0 引言

随着社会经济的不断发展、电力体制改革和一户一表工程的实施，由供电企业直接管理服务、直接承担供电责任的低压用户数量迅速增加。供电可靠性统计延伸至低压用户是供电企业自身发展的必然需求，也是提高用户电能质量以及逐步实现与国际先进理念接轨的必由之路^[1-3]。

2016年，中国电力企业联合会组织相关单位建立了涵盖高、中、低压用户的供电可靠性评价指标体系，形成了国家电力行业标准DL/T 836—2016《供电系统供电可靠性评价规程》，填补了我国低压用户供电可靠性评价及行业标准方面的空白，为低压供电可靠性的统计管理工作提供了基础。

低压用户数量众多、分布广泛，一个大型城市的低压用户大约有上百万户甚至几百万户，例如深圳电网2017年低压用户已超过300万户^[4]。开展低压用户供电可靠性统计工作的最大难点在于低压用户基础数据量大、运行数据难以采集。另一方面，为了开展低压供电可靠性统计而进行配电网建设改造的投资也不宜过大，应在供电企业可承受的范围内开展低压供电可靠性的统计及管理工作^[5]。因此，探索一种或多种可有效统计低压用户供电可靠性且投资又可接受的方法，具有重要的现实意义。

本文在分析国际通行方法的基础上，结合某电网相关信息系统建设、智能电能表覆盖情况、配电网管理现状等实际，提出具有可操作性、推广性的低压供电可靠性管理思路及统计技术路线，为在全国范围推广低压供电可靠性统计提供参考。

1 统计技术路线 1.1 低压供电可靠性统计技术路线

欧洲国家普遍注重利用信息系统自动识别并记录用户的停电信息。英国、法国和德国大部分配电公司利用停电系统实时采集中压及以上用户的停电信息。配电公司普遍具备完善的信息系统，建立明确的“变电站—线路—配电变压器—用户”的拓扑关系，具备详细的低压配电网台账和相序信息。对于低压居民用户的停电信息，可通过配电变压器与低压用户的关联及用户报修情况录入^[6-7]。典型国家低压用户停电统计方法对比如表 1所示。

结合国际上主要方法及国内先进供电企业前期探索经验，本文提出3种低压供电可靠性统计技术路线：低压拓扑技术路线、智能电能表技术路线和客户报障技术路线。

1.1.1 基于低压拓扑的统计技术路线

基于低压拓扑的低压供电可靠性统计技术路线示意图如图 1所示，在建立低压配电网“配电变压器—低压出线—低压分支箱—表箱—客户”低压拓扑关系的基础上，通过生产系统的停电模拟功能选择停电开关（设备），自动关联受影响用户，并将停电事件、停电原因、停电用户等信息推送至可靠性系统。通过以上步骤即完成低压用户可靠性统计基础数据和运行数据的采集。

1.1.2 基于智能电能表的统计技术路线

基于智能电能表的低压供电可靠性统计技术路线示意图如图 2所示，其基础数据的采集与基于低压拓扑的统计技术路线一致。通过智能电能表集中器升级、通信模块改造等措施实现停电数据的上传，再利用智能研判功能将数据整合为停电事件，并与生产系统记录的停电时间相匹配，获取停电原因等分析字段，形成低压运行数据。通过以上步骤完成低压用户可靠性统计基础数据和运行数据的采集，并将数据推送至可靠性系统。

1.1.3 基于客户报障的统计技术路线

基于客户报障的低压供电可靠性统计技术路线示意图如图 3所示，其基础数据的采集与基于低压拓扑的统计技术路线一致。通过95598系统记录的客户低压报障信息，以一个报障用户作为一户统计停电时间，并与基于低压拓扑的统计方式进行数据偏差对比，进而将数据推送至可靠性系统。

1.2 关键环节

低压拓扑、智能电能表、客户报障3种技术路线主要涉及基础数据核查、智能电能表升级改造和信息系统开发三项关键环节：

（1）低压拓扑路线的基础数据主要根据“配电变压器—低压出线—低压分支箱—表箱—客户”的拓扑结构生成，因此为保障基础数据质量，需要开展基础数据核查。

（2）智能电能表路线的运行数据主要通过智能电能表上报、系统智能研判实现，因此需要对智能电能表相关软件和设备进行升级或改造，开发计量停电事件智能研判功能。

（3）采用客户报障路线，只需在系统中开发可靠性指标统计功能模块，将数据进行归集、处理后生成统计结果。关键环节细化内容综合对比如表 2所示。

2 经济性分析 2.1 关键环节的经济性测算 2.1.1 基础数据核查环节

基础数据核查的投入分为两个部分：一是初期投入，二是后期维护投入。核查低压拓扑关系的初期投入主要是核查低压拓扑关系、采集低压配电网基础数据。另外，低压配电网的低压调负荷、电压故障抢修、低压计划停电、城市建设迁改等都有可能改变低压拓扑结构，如不对低压拓扑数据进行动态更新，基础数据核查工作将在短时间内失效，因此每年均需要花费一定费用维护基础数据。综合以上分析，基础数据核查的投入为：

(1)

式中：x表示区域基础数据核查总投入，万元；t₁表示区域内小区台区数，台；h表示每个小区台区核查需投入的人力，人·天/台区；t₂表示区域内城中村台区数，台；c表示每个城中村台区核查需投入的人力，人·天/台区；f表示每人每天的人工成本，万元（/ 人· 天）；w表示台区基础数据后期维护费用，万元（/ 台· 年）；v表示台区基础数据后期维护更新持续时间，年。

2.1.2 智能电能表升级改造环节

智能电能表升级改造主要分为集中器升级和智能电能表本体改造两部分。集中器升级主要是软件升级，智能电能表本体的改造主要是更换通信模块和加装超级电容器。因此，智能电能表升级改造投入为：

(2)

式中：y表示区域内智能电能表升级改造总投入，万元；s表示每个集中器软件升级及维护费用，万元/ 个；n₁表示区域内需升级的集中器数量，个；m表示每台智能电能表本体改造费用，万元/台；n₂表示区域内需改造的智能电能表数量，台。

2.1.3 信息系统开发环节

信息系统开发的特点是一次开发、定期维护。因此，信息系统开发费用分为前期开发费用和后期每年维护费用，则信息系统开发投入为：

(3)

式中：z表示信息系统开发总投入，万元；b表示信息系统前期开发费用，万元；a表示信息系统后期维护费用，万元/年；u表示信息系统后期维护持续时间，年。

2.2 技术路线经济性测算 2.2.1 基于低压拓扑的统计技术路线

基于低压拓扑统计技术路线的投入包括两部分：基础数据核查和信息系统开发，因此，基于低压拓扑统计技术路线的总投入为：

(4)

从式（4）可知，(ht₁ + ct₂) f + b为初期投入费用，w(t₁ + t₂)v + au为后期维护费用。

2.2.2 基于智能电能表的统计技术路线

基于智能电能表统计技术路线的投入包括两部分：智能电能表升级改造和信息系统开发。因此，基于智能电能表统计技术路线的总投入e为：

(5)

从式（5）可知，(sn₁ + mn₂) + b为初期投入费用，au为后期维护费用。

2.2.3 基于客户报障的统计技术路线

基于客户报障统计技术路线的投入主要是信息系统的开发，因此，基于客户报障统计技术路线的总投入c为：

(6)

从式（6）可知，b为初期投入费用，au为后期维护费用。

3 试点应用 3.1 统计指标对比

以某区作为低压供电可靠性统计试点区域。2020年1—5月，低压拓扑路线采集事件183单，智能电能表路线采集事件5578单，客户报障935单。从停电事件数量来看，智能电能表统计路线>客户报障统计路线>低压拓扑技术路线，造成这种现象的主要原因有：一是计量数据存在用户自停自送、天气影响、算法精确度不足等；二是本次统计的客户报障事件未剔除用户自停电事件，导致客户报障事件较多。

从系统平均停电时间来看，智能电能表技术路线>低压拓扑技术路线>客户报障技术路线。智能电能表技术路线统计指标最大，低压指标值是中压指标值的9.375倍；低压拓扑技术路线次之，低压指标值占中压指标值的57.5%；客户报障技术路线最小，低压指标值占中压指标值的5.0%。

针对停电事件采集的准确度分析，低压拓扑路线包含故障停电事件和计划停电事件，根据低压停电单线图模拟功能可以得到每一停电事件影响的用户数量，准确度高；智能电能表路线采集的停电数据最全面；客户报障路线1次客户报障的停电用户数只计为1户，可能与实际影响的用户数存在较大差距。从整体上看，低压拓扑路线停电信息采集准确度高，统计指标完整性、准确性也较高，可靠性指标统计结果最准确；智能电能表路线无法剔除用户自停电数量，可靠性指标统计结果会严重偏大；客户报障路线随机性较大，且1次客户报障停电用户数只计为1户，可靠性指标统计结果偏小^[8-10]。

3.2 费用投入对比

根据试点区域实际情况、现场核查、经验测算及询价，各关键环节经济性测算中各变量的取值如表 4所示。各统计技术路线的投入费用测算如表 5所示。可以看出，智能电能表路线初期投入最多，约为6180.5万元；低压拓扑路线后期维护费用最多，每年约为369.3万元；客户报障路线总投入最低。以10年为1个周期计算，智能电能表路线年均投资最大，其次是低压拓扑路线，客户报障路线年均投资最少。

4 结论

综上所述，低压拓扑路线统计指标完整性、准确性较高，前期投入较大，后期维护成本较高，适用于可靠性要求较高、低压台区基础数据管理水平较高的区域；智能电能表路线统计指标对数据处理算法依赖度较高，期间数据处理量巨大，前期投入最大，后期维护成本较低，比较适用于智能电能表应用较为成熟、低压台区基础管理水平也较好区域；客户报障路线统计指标随机性较大，通过归类分析后，仍具有一定参考意义，但其对基础数据、信息系统等要求较低，投入及后期维护成本最低，且对各种类型区域均适用。