風險評估在電網規劃設計中的應用探討

摘 要：隨著時代的不斷發展，我國在電力方面的需求也在不斷的增長，電網建設的規模逐漸擴大，人們對電力系統的安全性也是越來越重視。文章通過對國內外的電網規劃設計的可靠性的原則進行總結以及分析，探討在電網的規劃設計中風險評估相關理論的可靠性。

關鍵詞：電網規劃；風險評估；可靠性

中圖分類號：TM715 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2014）33-0103-01

本文將用一種狀態枚舉法，將概率評估的技術和電力系統的有關可靠性評估進行綜合，進而對系統出現的比較嚴重的故障的防御能力進行分析。提出一種電網規劃設計的相關的框架，并對風險評估的相關方法的實用性價值進行分析，由此來證實風險評估方法可以對傳統的電網的規劃設計起到一種完善的作用，并能夠在一定程度上促進電網的發展。

1 電網的規劃設計

電網是否能夠進行順利的運作，關鍵在于電網的規劃設計及建設是否科學，還有是不是比較合理并有是否一定的經濟性。對于那些資產比較雄厚的供電企業來說，電網的規劃設計工作是能關系到一個供電企業的生存以及發展的，并在整個過程中起到一種決定性的關鍵作用。在從前的模式中看，供電企業有著雙重的身份，他們既負責政府中的電力管理工作，同時還是電力供應商。而這些供電企業關于電網的建設目標就是對本地區的電網供電能力進行最大程度上的提高，還要提高供電的質量、效果，以及供電的可靠性，最大程度的滿足社會在電力方面的需求。這也就要求政府無論是在政策的實施中，還是在管理方式和投資上都要進行大力的支持，將整個社會的效益放在首要考慮的位置。

電網規劃設計是有關將在什么時候、什么地點，將什么類型的輸電線路或者是回路數進行投入建設，以此來達到能滿足規劃的周期內的輸電能力的水平，并且使輸電系統消耗的費用在滿足各項技術的基礎之上達到最大程度的節約。

2 在電網規劃設計中引入風險評估的必要性

現在對電網規劃設計的相關研究，主要是著重于滿足將來的負荷，使那些待建的輸電線路的位置、應有的數量以及投資的總成本達到最低得到一種確定。于是在這種規劃設計的思路指導之下，負責規劃設計的相關人員就要依照未來的電源以及未來負荷的預測的情況，來進行合理電網框架結構的構建，而且要通過比較常規的短路電流計算，結合穩定校驗等電氣方面的計算，將最終的規劃設計相關方案進行確定。規劃設計主要是考慮了電網在規劃設計時的一些比較經濟性的問題，比如初投資的問題，而檢測系統的可靠性一般是用N-1這種安全準則作為檢測的標準，考慮的也僅僅是那些預想中的事故發生之后的靜態安全措施。這樣就要求我們必須注意及時對在電網規劃時事件發生的概率以及可能產生的后果進行比較綜合的評判。

系統的風險和可靠性的含義在很多方面都是相通的，這兩個詞分別描述的是一個事實中兩個相反的方面。也就是說，風險增高，可靠性就會降低，而更高可靠性也意味著風險的降低。對電網規劃進行風險評估的主要意義是在于建立一種使系統風險得到表征的相關指標，也就是能對事件發生可能性及其帶來的后果進行一種綜合的考慮。隨著電力工業逐漸進入一種放松的管制時代，風險評估的重要性也是日漸凸顯。這種形勢下競爭也就越來越激烈，很多電力公司在規劃和設計他們的系統時也是接近了極限狀態。但是一直以來采用的傳統原則已經不能對系統的可靠性加以保證，現在有一種行之有效的方法，就是在生產設計工作中將風險的管理引進，這樣就能夠將系統的風險進行控制。

3 計算風險評估的模型以及相關指標

關于電網規劃方案的風險評估，可以借鑒采用蒙特卡羅模擬法，這種方法對于處理負荷的比較隨機變化的特性是比較方便，并且其計算量也是基本上不會受到系統復雜程度的影響。但是缺點就是計算時間比較長。還有一種狀態枚舉法，這種方法一般是用于那些失效的概率很小的元件或者運行起來比較簡單的工作情況。在電網設計以及規劃的各個階段中，是更加注重于橫向的比較每個規劃設計方案之間的差距的，對于相關模型以及其中產生的參數的準確性的要求不太高；而另一方面來說，電網規劃設計的方案應該具有一定的承載風險的能力。所以本文從將采用在應用中靈活性比較強的狀態枚舉法對系統的規劃設計方案進行風險的評估，并與此同時制定一些比較合理和簡答的原則，以便使計算的復雜程度降低。

4 計算風險指標的方法

4.1 建立多級的負荷水平

依據預測系統的年負荷的曲線，將負荷的水平劃分為幾個等級并逐漸形成相應的案例來進行分析。而且要對各個等級的負荷水平的案例進行風險指標計算。

4.2 分析預想的事故

檢驗潮流過負荷低電壓，如果系統出現低電壓的節點或者是過負荷的線路，就將這個狀態記錄成為失效的狀態。為了消除這些過負荷，要調整就過負荷的線路，調整系統中每個發電機的阻力。這樣調整之后如果還是有過負荷的線路存在，就要依據各個負荷節點的潮流的靈敏度準確的將負荷量進行削減。

4.3 對風險指標進行簡化的原則

①預想事故重數的增加會導致預想事故重數簡化的增加，這樣系統枚舉狀態的規模也就會進行比較快速的增長，也會對風險指標的計算有效性產生一種阻礙。因此人們采取了一種簡化的原則，第一是如果不同位置的線路故障之間的關聯性比較小，這樣就將其后果的分析忽略，只要考慮同一個區域內發生的故障就可以；第二是對那些三重以上的事故，首先將其假定發生的概率設定為趨近于零，這樣就可以將其后果忽略，也就不再將其加入到風險指標的計算之中；第三是假如是一個多重的事故，其掃描結果判定是一種失效的狀態，并且負荷消減的量都是相同的，這樣就可以將其后果分析忽略。

②在負荷水平等級的簡化過程中，進行各等級的負荷水平的風險的評估工作時，是要對負荷曲線上的所有的負荷水平進行分別分析，然后再依據負荷水平的持續時間的長短來講指標進行匯總工作。但要注意的一點是負荷水平具有的多樣性，會直接使計算以及分析的規模擴大。

5 電網的規劃設計中對風險評估的應用

①要在一種比較明確的規劃和設計準則，以及很清晰的設計規劃目標的引導下，進行對電網的規劃和設計；②要依照現在有的電網風險評估產生的結果以及與其相關的一些技術上的分析；③對時間跨度的規劃的發電計劃以及承受負荷的水平，與電網運行中的工作人員的長期經驗進行結合，這樣才能有針對地提出一些措施用來加強電網，并要制定一系列切實可行的規劃和設計的方案，使未來電網發電的安全性能得到滿足；④要在風險評估的工具的幫助下，對制定的每個設計和規劃方案進行可靠的預測分析和經濟方面的分析，然后根據投資成本最小或者成本收益比重最大原則進行最佳的規劃設計方案的制定。

6 結 語

風險評估在電網的規劃設計中是有著很關鍵和重要的作用，要將風險評估與電網的規劃設計進行最大程度的結合，這樣才能實現在電網規劃和設計的過程中進行量化處理可靠性問題的目標，也會更好地完善傳統電網規劃和設計的方法。

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