基于氣候因素的配電網絡維修風險探討

徐志蓉

(國網福建省電力有限公司泉州供電公司,福建 泉州 362000)

基于氣候因素的配電網絡維修風險探討

徐志蓉

(國網福建省電力有限公司泉州供電公司,福建 泉州 362000)

配電系統作為電力的關鍵組成部分，在整個系統中起著紐帶的作用，向用戶直接供應和分配電能。在以往的維修中，很少考慮氣候因素給配電線路的影響，而氣候對配電線路效率的影響也非常大。因此，在本文中，我們嘗試建立基于氣候因素的配電網絡維修風險模型，通過對不同氣候下的風險進行量化的期望缺供電量的比較，從而為配電網的維修提供科學方案。

氣候因素；配電網；維修；風險探討

1 基于氣候因素的配電網絡維修風險模型的建立

氣候對配電網絡線路的影響多種多樣，如我們現在熟知的冰雹、大雪、降雨、大風以及其他的自然災害都能導致線路出現故障。如2008年貴州發生的冰雪災害給電網帶來的影響，導致貴州220kv以下的低配電線路出現大面積不同程度的損壞。而在惡劣天氣下，配電線路的原件發生故障的可能性也急劇增加。因此，建立配電網風險評估模型，以此評估氣候對配電網的影響是很有必要的。

本文結合失效頻率和失效后果，采用期望缺供電量作為風險評估的重要指標，以此將風險進行量化的比較，并得到最佳的維修計劃。

風險指標EENS（記作WEENS）可用下式計算：

公式中的S表示在給定的時間內多不能滿足負荷需求的系統狀態的全集；Ci表示在狀態i的情況下所削減的負荷功率；Fi則表示系統處于狀態為i的條件下的頻率；Di為狀態i時，其持續的時間多少。通過將不同的指標進行量化，從而得出系統的最小風險。

在配電網的維修中，不同的氣候因素對線路設備的影響的差異較大，對配電系統的可靠性的影響也不相同。我們在進行計算的時候，采用計算被維修線路在多年線路故障率中的失效率的方法則顯得更為科學和合理。其計算的公式如下所示：

上述公式表示，在不同的氣候條件下，線路發生的失效率頻率。其中fw表示在某種氣候下某條線路發生的失效頻率；i為年；y表示失效統計的區間，Nfi表示在第i年的時候，在某種氣候條件下，設備發生失效的次數多少；Twi表示在第i年內，在某種氣候下其持續的時間多少。

而傳統的配電系統風險評估模型一般采用的是對單個原件的失效頻率的統計。其公式一般為：

其中公式中的Nf表示設備在一定的時間內所發生的修復失效的次數。通過該公式可以發現，其考慮氣候因素影響，而僅僅計算平均頻率。因此，傳統的公式沒能反應時氣候所帶來的風險。

下面是對1998年-2007年間在某地區不同地理條件下中的兩條330kv輸電線路發生的故障進行的統計。

表1 不同氣象條件下的線路失效數據

從上述表1中，該區域雷害和覆冰比較突出，處在雷害和覆冰的情況下輸電線路的失效頻率要明顯高于平常。而如果在不考慮氣候的影響下，其計算的結果會比較樂觀。

圖1 不同氣候條件下的線路失效頻率圖

從圖1可以看到不同的氣候對線路失效頻率的影響存在著一定的差異。

因此，根據上述氣象部門的統計，可以看到正常情況下，配電線路的失效率是最低的。因此，要根據不同線路和不同氣候條件對系統進行可靠性分析，以此計算風險指標EENS。

其中，fw表示失效頻率，T表示維修停運的時間，t表示修復需要的時間，C表示在維修期間所削減的負荷功率。

2 結論

輸電線路在不同的地理環境下，其設備受氣候影響，對設備的可靠性影響不一樣。因此，在進行配電線路維修的時候，必須考慮到所處的氣候。

本論文以EENS作為量化指標，通過建立量化的模型，來評估不同氣候下的風險，同時通過實例進行計算，驗證該模型的可行性。

[1]夏瑩,周家啟,熊小伏,張榮海.基于短期氣象預報的輸電設備維修風險分析方法[J].電力系統保護與控制,2010,11:44-47.

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1003-5168(2014)03-0190-01