周卜汉
(防城供电公司 广西防城港 538021)
基于多种影响因素考虑下的配电网运行风险评估
周卜汉
(防城供电公司 广西防城港 538021)
近些年来,随着我国经济事业的不断发展,电力需求也在逐渐上升。电网结构日益变得复杂,人们对电力供应的稳定性和安全性需求也在不断增加,电网配置运行具有复杂性与不可控制性,因此,电力企业及时做好电力运行评估就非常重要,本文重点针对我国的电力运行在多种影响因素作用下的配电网运行风险评估有关问题进行研究,从而为电力企业提供良好的决策建议,不断提升我国电力运行的质量和效益。
多因素;影响;配电网运行;风险评估
电力安全与稳定与我国经济社会的联系非常密切,因此配电网的运行的风险评估受到越来越多的重视,由于配电网络一旦发生故障将会造成不可估量的损失,因此需要配电网风险评估预测防范风险。
配电网作为整个电力运行系统的关键组成部分,与用户的关系十分密切,电网的安全运行关系到用户的用电效率和用电质量。随着电力供应和传输的规模不断扩大,配电网络相关设备越来越复杂,分布也越来越广泛,所以会受到的很多不确定因素的干扰,潜在的风险也就越来越多。配电网与主网有本质上的不同,它能够通过与用户直接相连,一旦电网负荷点发生故障将会直接造成用户端的电力供应中断,引发停电事件。因此配电网的风险评估主要侧重于对用户风险指标的评估,所以传统对于主网的风险评估模型在特定的配网环境下,已经不能完全适应当前配网运行的风险评估。对此,本文基于多种影响因素之下的配电网运行风险评估[1]研究论述就具有较大的理论意义和社会实践意义。
2.1 配电网运行风险的评估模型
由于我国目前的配电网构成十分复杂,因此整个配电网络特别容易受到外界多种因素的风险干扰,从而导致用电存在故障,例如在对电网的运行风险进行准确科学的评估时,首先要综合考虑诸如当地的气候因素、电网各大组成部件的工作使用周期、不同用电负荷的具体配置类型、机电保护器等运行设备、实际的电网运行环境、技术操作指标以及电力企业的维护情况等等一些多因素指标都要纳入电网运行风险评估的考虑范围之内,只有对这些因素综合分析,才能建立基于多种影响因素下的配电网运行风险评估模型体系。
在实际的风险评估过程中,评估工作人员不但要对失效事件发生的概率进行评估,而且还要对失效事件所造成的后果严重性以及危害性进行科学评估。因此,本文中通过对上述不同的风险指标因子进行量化,试图着重分析我国配电网实际运行中几大重要风险因素,经过多次量化取值计算,从而判定我国的电网存在的具体风险等级:
所以,配电网运行风险的计算公式为[2]:R=P·C,该模型中R代表电网运行的风险值,P为电网运行风险概率,C为电网运行的风险可能造成的严重后果或危害,通过这个模型不难发现,人们在通常情况下,只关注配电网运行中的常见风险故障,却容易忽视电网运行中潜在的风险后果,所以接下来需要对多因素影响指标进行细化分析。
2.2 运行风险的指标模型
本文重点以某地配电网运行评估实际情况经过上述理论模型计算分析从而得出表1~2运行风险的指标模型参数,以供参考。
表1 运行风险社会影响因素
表2 运行风险社会影响因素取值表
2.2.1 天气因素风险指标
本研究模型中重点将天气大致分为正常天气、一般恶劣天气以及突发性的极端恶劣天气三种类型,此外例如一些高温天气、洪水状况、大雾天气、结冰等天气都会对整个电网运行的评估造成影响,另外还有诸如其它自然灾害以及外力等破坏因素指标,电力运行评估人员也要引起足够重视,这类天气因素指标虽然对我国的配电网正常运行造成的故障率很小,但是例如雷击等故障一旦发生,就会导致大面积的断电,引发的经济损失就会很大。
2.2.2 元件工作寿命风险指标
元件工作寿命风险指标主要是针对电网运行设备进行风险指标评估,例如设备使用周期过长,出现严重老化现象,质量检查不过关、设备不合格等,通过故障报修分析,在很多的电网运行故障中,电网设备中某些跌落式熔断器以及高压刀闸、常见的低压表箱之内的运行设备等达不到电网配电运行标准,负荷低,功率损耗大,因此这类型风险指标也经常导致配电网运行故障出现。究其主要原因,在供货环节不能严格把关,各大供电企业在大型电力设备投招标阶段,没有严格按照相关的技术要求标准进行,采购的设备型号不符、质量不高、安装流程不严谨,存在的问题不能及时上报和反馈至相关部门管理人员,因此造成供电故障,所以针对这类型的问题要从设备的更新换代入手解决问题,大规模集中采购,优先考虑好的供货商。2.2.3修复资源风险指标
修复资源风险指标主要是基于设备缺陷因素考虑到设备运行状况对风险发生的实际概率,修复资源风险将影响人身安全以及电网运行安全,相对指标有设备寿命、电能缺陷以及检修管理时间与设备缺陷,修复资源风险又可分为一般风险、重大风险以及紧急风险三种,所以进行风险识别之后,就可以得出配电网的运行风险值,根据风险值划分确定相应的风险等级,从而达到控制和降低电网运行风险的主要目的。
2.3 多种影响因素风险指标模型
下面本文以某地配电网运行风险进行实例分析量化评估,非中心城区某地双电源环网10kV配电网线路,经故障统计分析,配网故障涵盖了下表中多种常见的影响因素,此外当地天气情况极其恶劣,具体多种影响因素风险指标如表3所示。
2.4 配电网停电的损失
配电网停电的损失影响指标主要类型包括了用户类型、停电次数、停电时间、停电周期,常见的配电网运行损失风险评价的主要方法包括了构造具体函数法以及产电比分析法两种,但是这两种方法都有一定的缺点,无法科学、准确地反映出一个地区停电的频率以及与停电损失之间的具体联系,所以在本文的研究分析中,着重针对上述指标,通过对不同用户的分时段停电具体情况进行分析的基础上,按照停电损失计算的方式直接考虑当地的停电损失。
除了上述论述中的几大重要影响指标之外,在实际的配电网运行风险评估模型中,我国大型的电力系统风险评估主要通过解析法进行评估,虽然计算结果准确科学,但是随着我国电力运行配置的不断改进,这种评估体系已经难以适应大规模的配电网运行风险的评估,所以通常都会采用蒙特卡罗法经过计算机模型试验分析,最后再对计算机的分析结果统计、研究、计算,得出相应的风险判断值。这种评估方法具有很广泛的应用环境,相对传统的评估方法而言,这种方法不需要苛刻的应用条件,更加符合实际电网的运行情况,主要应用过程中,首先要根据电网元件的随机运行故障或者修复状态模型确定某时期内各元件的运行序列,综合这些运行序列再对系统的稳定运行状态序列进行确定,然后再缩小到时为单位,确定每小时的系统运行状态,一旦系统发生故障,这些故障的持续时间以及可能造成的危害性都会被系统自动记录,通过这些记录的数据就可以计算出该电网运行的故障。
表3 多种影响因素风险指标
综上所述,随着电力结构的日趋完善,电力企业急需建立一套电网运行风险评估模型体系,维护电网的运行安全与稳定。由于配电网处于整个电网的最末端,电网的正常运行关系到千家万户的利益,因此电力服务工作必须做到位,加强风险评估,积极做好预警机制,找到电力运行中的薄弱环节,尽可能将潜在的风险降到最低。
[1]苏海锋,姜小静,梁志瑞.考虑多种影响因素的配电网运行风险评估[J].电测与仪表,2014,06:34~38.
[2]刘洪,朱振环,马康.基于情景分析的配电网运行风险预警方法[J].电力系统及其自动化学报,2015,05:39~44.
TM732
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1004-7344(2016)04-0082-02
2015-12-1
周卜汉(1988-),男,助理工程师,本科,主要从事电网调度运行方式管理工作。