考虑断路器在线状态电网风险评估方法的研究

周燕海

厦门宏发开关设备有限公司

考虑断路器在线状态电网风险评估方法的研究

周燕海

厦门宏发开关设备有限公司

随着国家建设的不断推进，我国电网事业得到了很大程度的提高。但是在断路器在线状态中，电网内部常常存在一些风险，为用电的稳定性带来一定的难题。因此，本文将针对高压状态下，断路器的在线健康状态做出具体的评估研究，然后有针对性的给出风险评估方法，以供参考。

断路器；在线状态；风险评估；方法

前言

随着人们对用电的需求不断增加，我国电网的建设规模也逐渐增大。随之而来的就是电力系统的运作风险也逐渐加大，可靠性逐渐降低。因此，在具体的操作中，对电力系统运作过程中存在的风险做出量化评估，再根据具体的内容和方法将这种风险概率降到最低，减少风险发生带来的损失，就成为当前电力行业亟待解决的问题。

1 健康状态下的风险评估

针对输电线路来说，它出现故障的原因往往来自于线路中的各种元件，而断路器就是其中的一种。它是一种开合电流的设备，对应的寿命比一般的高压断路器要短。所以，它的寿命是保持它健康状态评估的主要因素。

因此，需要对它的寿命进行计算。在具体的计算过程中，可以根据开单电流的加权累计法进行，对它的触头累计磨损量最为计算的依据数据。我们可以将新出厂的断路器寿命设为1，定额开关的电流为I，开断次数为N，正常的磨损量为1/N。然后根据这些数据，和断路器开端次数与电流之间产生的关系作为主要依据，对寿命进行具体计算。

2 风险评估

2.1 传统停运模式

在进行输电的过程中，传统的评估方法大多只会考虑到一次额因为故障原因而出现的强制停运次数值。当这些故障可以进行修复的时候，他们就会采用运行或是停运状态下的空间模型，运用这样形式将运行或是停运状态下的两种转移关系进行展示。

2.2 断路器失效概率停运模型

在电力系统进行运作的过程中，由于断路器本身会存在一些出现故障的可能性，会导致它所在线路出现停运的情况，所以，我们将针对这一问题给出一些模型。我们可以在原有线路已经处于停运状态的基础上，将断路器的潜在故障率进行引入，将修复率进行带入，然后将停运状态之间的关系转化率模型进行构建。并根据对对应的转移关系，将具体的数值带入到关系式中，对存在的风险进行计算。在具体的计算过程中，可以将线路在磨一时刻的状态设为X，然后根据相应的模型，将三种关系进行未知数的列举，行成一个矩阵。再根据具体的量和数据带入将最后的概率值进行计算。

2.3 负荷曲线和相应的线路分析

对负荷曲线进行分析，首先需要将模型做好。我们将采用多级水平模型来对这种负荷曲线进行模拟表示。其中，T为时间的总长度，Lk表示k级情况下的负荷水平，Tk表是K级情况下的时间长度。通常情况下，k的取值为1-12。对这种情况下的电路故障进行预想分析，需要对所选择的线路停运状态下路潮流进行计算，也要算出相同情况下的母线电压，进而对它是否会影响线路的过载，电压越线等问题产生影响进行研究分析。这样的分析一般有两种方法可以进行，一个是交流潮流的灵敏度方法，另一个是直流潮流灵敏度方法。我们主要采取了主流潮流灵敏度的方法进行分析。

在对问题进行假设之后，发生了相应的故障，引起了停运问题的发生，我们通过使用潮流模型对电网的调度进行了校正，将系统的约束违限进行消除，促进系统出现符合消减情况的最小化发生。然后根据充裕性的而评估需求，最直流潮流模型进行建立。

2.4 风险指标

对输电线路进行充裕性评估，可采取可靠性指标分为两种，一个是，失负荷概率；另一个是电力不足的期望值。在失负荷概率进行计算，可以看做是当系统容量不足情况下发生失负荷可能性的态下，x所决定的二值函数。对电力不足期望值进行计算，可以将平均每年缺乏的电能进行计算。对应的计算公式为：L=够促进系统进行恢复，达到一个静态安全点的的状态下，所需要的削减负荷最小值。

2.5 评估流程

根据文章内容，给出相应的风险评估流程图，对断路器的健康运行进行综合的风险评估，对线路运行统计的数据进行模型转移，转移为断路器在线状态。进而得到对应的元件停运模型。与此同时，还要在对断路器的在线状态停运模型进行充分的考虑，并在这样的基础上对负荷进行选取，将事故分析进行预想，然后对OPF进行校正，对系统的整体风险指标进行评估计算，将风险影响电网运行的程度进行计算。从而促进技术的不断发展，能够更有针对性的将潜在的故障进行处理，同时做好防御措施，保证将电网风险的管理工作做到最好，减少损失的发生，促进行业的进步，为国家和人民做出更多的贡献。

结语

对断路器在线状态下的电网风险评估方法进行阐述，需要结合实际的断路器在线状态，根据健康状态下的风险评估，对它的传统运营模式进行阐述，然后对断路器失效概率的模型进行建立，计算相应数据，对负荷曲线和它的线路进行分析，对分险指标进行计算，最后给出相应的评估流程，完成方法的阐述。将这样的评估方法进行利用，可以减少电网系统的运行问题，促进供电的正常进行，提高国家的经济发展。

[1]郭磊,郭创新,曹一家,姜新凡,盛鹍.考虑断路器在线状态的电网风险评估方法[J].电力系统自动化,2012,16：20-24+30.

[2]张大波.基于状态监测与系统风险评估的电力设备维修及更新策略研究[D].重庆大学,2012.

[3]梁永亮.变压器状态评估方法与在线监测优化研究[D].山东大学,2015.