2.1.2 北美地区指标评价体系

北美电力系统在可靠性管理方面有着长期的理论研究和工程实践经验，IEEE输配电委员会在总结北美及各国供电可靠性指标研究和应用实践的基础上，提出了一套比较规范和全面的配电系统可靠性指标体系IEEE Std 1366。他们所提出的可靠性指标体系已被世界上许多国家参照采用。

IEEE Std 1366是IEEE Power and Energy Society（IEEE电力和能源学会）输配电委员会（Transmission and Distribution Committee）颁布的供电可靠性指标规范，属于IEEE标准系列。现行的版本IEEE Std 1366—2012代替了IEEE Std 1366—2003，于2012年5月14日由IEEE-SA标准理事会（IEEE Standard Association Standards Board）批准通过。IEEE标准不是强制性的执行标准，IEEE Std 1366实施的目的是为了规范供电可靠性指标的定义。修订后的标准于2012年5月31日由美国国家标准研究院批准通过，作为美国国家标准供美国各大电力公司参照执行。

IEEE Std 1366属于配电系统运行可靠性指标范畴，主要体现了配电系统对用户的供电能力。IEEE Std 1366将停电状态划分为持续停电和瞬时停电两类，定义停电持续时间大于5min的停电为持续停电状态，停电持续时间小于等于5min的停电为瞬时停电状态。

IEEE Std 1366的评价指标分为持续停电指标、基于负荷量的指标、瞬时停电指标等三大类。其中，持续停电指标反映持续停电事件对供电可靠性的影响，基于负荷量的指标反映停电用户容量对供电可靠性的影响，瞬时停电指标反映瞬时停电事件对供电可靠性的影响（见图2-1）。

IEEE Std 1366是目前国际范围内最为全面、具有权威性的配电系统供电可靠性指标体系。我国及大部分国家目前所采用的可靠性指标或包含在这一指标体系之中，或由这些指标派生而来。

2.1.2.1 主要评价指标

IEEE Std 1366指标体系的主要评价指标有［14］：

1）系统平均停电频率（SAIFI,System Average Interruption Frequency Index）

该指标是用于提供在一个预定的供电区域中每个用户经受的持续停电（Sustained Interruption）的平均次数。定义如下：

2）系统平均停电时间（SAIDI,System Average Interruption Duration Index）

该指标通常是指用户停电的分钟或小时，是用来提供用户停电的平均时间。定义如下：

3）用户平均停电时间（CAIDI,Customer Average Interruption Duration Index）

该指标表示每次持续停电的用户恢复供电所需的平均时间。定义如下：

4）用户总平均停电时间（CTAIDI,Customer Total Average Interruption Duration Index）

对于实际经受停电的用户，该指标表示在报告时段内用户停电的总平均时间。它是同一概念下CAIDI的派生指标，两者计算方法相似，容易混淆，不同之处为在计算CTAIDI时，多次停电的用户仅算一次。定义如下：

注意：此式中的停电用户总数与式（2-39）中的并不相同，在具体统计中，多次停电用户在此式中只算作一次。

5）用户平均停电频率（CAIFI,Customer Average Interruption Frequency Index）

指标给出经受持续停电用户的平均持续停电次数。计算中，不论该停电用户的停电次数多少，该停电用户仅算一个。定义如下：

6）平均供电可靠率（ASAI,Average Service Availability Index）

该指标表示在一年内或规定的报告时段内，用户的供电服务时间百分率（通常用百分数表示）。定义如下：

7）多次停电用户比率（CEMIn,Customer Experiencing Multiple Interruption）

该指标是用来跟踪某一特定用户的持续停电次数n，其目的是有助于确定不能用平均数来表示用户的停电。定义如下：

8）长时间停电用户比率（CELID,Customer Experiencing Interruption）

该指标表示经历的停电时间达到或超过某个给定值的用户在所有用户中所占的比率。给定值可以是用户在统计期内的单次停电时间（s），也可以是用户的累计停电时间（t）。定义如下：

单次停电时间：

累计停电时间：

9）平均系统停电频率（ASIFI,Average System Interruption Frequency Index）

该指标是专门用来计算基于负荷而不是基于用户数的可靠性，它是一项工业/商业用户主要供电服务区域的重要指标，尚未完善用户跟踪系统的电力公司也采用该指标。该指标类似于SAIFI，它提供系统平均停电次数的数据。定义如下：

10）平均系统停电时间（ASIDI，Average System Interruption Duration Index）

该指标设计成与ASIFI（平均系统停电频率）相同的特征，但其提供有关系统平均停电持续时间数据。定义如下：

11）平均瞬时停电频率（MAIFI，Momentary Average Interruption Frequency Index）

该指标与SAIFI（系统平均停电频率）十分类似，表示瞬时停电的平均次数。定义如下：

12）多次持续停电或瞬时停电用户的比率（CEMSMIn，Customers Experiencing Multiple Interruptions and Momentary Interruptions Event）

该指标是用来跟踪某一组特定用户的持续停电和瞬时停电事件的次数n，其目的是帮助确定不能用平均数来表示用户的停电的情况。定义如下：

注意：该指标计及瞬时停电事件和持续停电事件。

由上可以看出，我国的DL/T 836—2016的主要评价指标基本沿袭了IEEE Std 1366的标准，但从国情出发酌情进行了修订。

2.1.2.2 重大事件及重大事件日

1.重大事件（日）的定义

IEEE Std 1366—2012增加了一个比较重要的概念——重大事件及重大事件日（Major Event & Major Event Day）。IEEE Std 1366—2012给出的重大事件的定义为超过电力系统设计和运行限制的事件。这一概念的提出是为了全面考虑恶劣天气、计划及非计划检修等特殊事件对供电可靠性指标产生的重大影响。在计算可靠性指标时，排除这些重大事件的影响能够更好地反映供电公司历年运行指标的变化趋势。引入重大事件日更能反映电网可靠性水平和管理水平的提高，避免指标的大起大落。

美国爱迪生电气学会（EEI）在1999年对重大事件的定义进行了调查，部分供电企业反馈给EEI的典型回复包括

1）由超出电力系统设计限额的灾难性事件引发的停电，例如，地震、龙卷风或极端的风暴。

2）指定区域内10%的用户受影响，并有用户复电停电时间超过24h。下面三点均需成立：①大范围的破坏；②区域内10000个（或10%）用户供电受影响；③国家气象局宣布该地区的恶劣天气警告。

3）10%的用户停电，并有至少1户停电时间超过24h。

4）国家气象局已经发出警报；出现大规模的机械破坏；不少于6%的用户受停运影响12h及以上。

5）事件导致超过10%的用户停电，并且为全部用户复电需要24h以上。强大风暴带来的停电不录入系统。

6）由超出电力系统设计限额的灾难性事件（如地震和风暴）引起的停电。这些事件造成10%以上的用户超过24h停电，以及24h内未复电。

7）达到5级应急预案中的3级及以上。每年大约5个风暴将被作为重大事件排除。

2.重大事件日的界定

从统计角度，重大事件日定义为某日的系统平均停电时间指标SAIDI超过了阈值TMED。无论供电公司的规模如何变化，SAIDI指标都不会受到影响，同时SAIDI可以较好地反映系统运行和设计情况，所以重大事件的界定以SAIDI指标为基础。

重大事件日的阈值TMED在每个统计期（通常为一年）末计算，用于下一个统计期，计算方法如下：

1）收集上一个完整的统计期开始连续5年每天的SAIDI指标值，如果可用的历史数据少于5年，那么就使用所有可用的历史数据，直到得到5年的历史数据。

2）选择SAIDI不为零（即至少发生一次持续停电）的那些天的数据作为计算TMED的数据集合。

3）计算数据集合中每个元素的自然对数ln（SAIDIi）。

4）计算α，为自然对数集合的均值。

5）计算β，为自然对数集合的标准差。

6）计算重大事件日的阈值的公式为TMED=eα+2.5β。

7）在下一个随后的报告期内，SAIDI大于阈值TMED的任何一天都归类为重大事件日。

2.1.2.3 停电原因分类方法

美国爱迪生电气学会（EEI）在1997年对美国各电力公司的事故进行了分类统计，其中采用了两种分类方法（见表2-4）。第一种分类方法将停电原因按人为和自然环境因素分为17类，第二种分类方法将停电原因按设备、气候和动物活动等内外部因素划分为14类。

2.1.2.4 加拿大现行统计评价指标

加拿大除了采用IEEE Std 1366中提到的SAIFI、SAIDI、CADIFI、CAIDI及ASAI 5个常用指标外，还定义了与损失负荷及电量有关的指标：

平均负荷停电指标：

平均系统缺电指标：

平均用户缺电指标：

这里，“停电损失电量”定义为停电负荷与停电持续时间的乘积，也称为“切负荷量”、“缺供电量”或“电量不足值”等。

此外加拿大的一些配电公司还定义了以配电变压器容量为基础的指标：

2.1.2.5 宏观指标与微观指标

长期以来，世界各国对配电系统可靠性大多采用宏观的平均值管理，即以整个配电系统或地区网络总用户数或总供电容量为基础建立平均可靠性指标，作为对整个配电系统或地区网络评价的依据。宏观平均值的可靠性指标存在着一定的局限性，例如，即使整个系统的指标看起来很好，但也可能存在个别用户的可靠性很差。

为了反映系统的这些薄弱环节，有的电力公司还定义了最大用户停电频率指标MICIF和最大用户停电时间指标MICID。MICIF定义为统计期内停电最频繁的用户的停电次数。为了避免极端情况的影响，往往将停电最频繁的若干用户（一般在12～100户之间）的停电次数进行平均。MICID定义为统计期内停电时间最长的用户的停电时间。为了避免极端情况的影响，往往将停电时间最长的若干用户（一般在12～100户之间）的停电时间进行平均。

将宏观平均值可靠性指标和微观可靠性指标结合起来的指标体系，是比较完整的指标体系，能够比较全面、综合地反映出一个配电系统供电可靠性水平。