復雜電力系統(tǒng)的安全風險評估分析

楊小東

摘 要：近年來，隨著我國各地區(qū)加大了電網(wǎng)建設(shè)的力度，電力系統(tǒng)的電氣設(shè)備越來越多，線路也越來越復雜，電力系統(tǒng)發(fā)生故障的頻率也逐年上升。大面積停電事故不僅給人們的日常生活帶來諸多不便，而且會影響很多生產(chǎn)企業(yè)的正常運作。因此，要完善復雜電力系統(tǒng)的安全風險評估分析，提高電力系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞：復雜電力系統(tǒng)；安全風險；評估；電力事故

中圖分類號：TM732 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）13-0112-02

隨著我國電力系統(tǒng)的覆蓋面積和規(guī)模越來越大，影響電力系統(tǒng)的外界因素也不斷增多，通過綜合考慮多方面的因素，科學、合理地評估、分析復雜電力系統(tǒng)的安全風險，從而有針對性地采取措施，預防大面積停電事故，減少電力系統(tǒng)的經(jīng)濟損失，提升電力系統(tǒng)安全風險的監(jiān)管力度，充分發(fā)揮電力技術(shù)優(yōu)勢，推動我國電力系統(tǒng)快速發(fā)展。

1 復雜電力系統(tǒng)的安全風險因素

1.1 自然外力破壞

通常情況下，電力系統(tǒng)在設(shè)計規(guī)劃時已經(jīng)考慮到了環(huán)境和氣候因素，但環(huán)境和氣候等自然因素的破壞具有不確定性和突發(fā)性，容易造成電力系統(tǒng)故障。例如，惡劣的氣候環(huán)境易造成電力系統(tǒng)設(shè)備故障，導致架空線路閃絡(luò)，雷電、凍霧、凝露易造成絕緣閃絡(luò)，覆冰導致電力系統(tǒng)線路發(fā)生短路、舞動或者斷路故障；另外，一些極端的惡劣天氣，例如洪水、地氈、冰災(zāi)、臺風等，容易造成電力系統(tǒng)故障，發(fā)生大面積停電事故。

1.2 電力設(shè)備故障

電力設(shè)備是電力系統(tǒng)的重要組成部分，在長期運行過程中，電力設(shè)備的機械性能和電氣性能可能出現(xiàn)失效或故障，會直接影響電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運行。近年來，國內(nèi)外很多電力系統(tǒng)故障都是由于電力設(shè)備的負荷大面積轉(zhuǎn)移、保護拒動、誤動等造成保護連鎖動作，特別是電力系統(tǒng)中的繼電保護裝置誤動，會導致電力系統(tǒng)發(fā)生振蕩。

1.3 供需平衡遭破壞

電力系統(tǒng)的發(fā)電容量或負荷突變會導致電力系統(tǒng)無功功率的不平衡，容易引發(fā)大面積停電事故。導致發(fā)電容量或負荷突變的原因有以下幾個：①電力系統(tǒng)解列損失過多的發(fā)電容量或負荷；②輸電線路故障；③電力系統(tǒng)的重要輸電、通電運行故障；④氣候原因?qū)е码娏ο到y(tǒng)中的負荷突然減小或增大。

1.4 人為蓄意破壞

隨著電力系統(tǒng)逐漸擴大，人為失誤的情況時常出現(xiàn)在電力系統(tǒng)維護保養(yǎng)、系統(tǒng)運行、設(shè)備生產(chǎn)、規(guī)劃設(shè)計等各個環(huán)節(jié)，這說明電力企業(yè)在事故處理、電力調(diào)度系統(tǒng)維護、可靠性標準執(zhí)行、輸電系統(tǒng)維護等工作中存在很多問題。一些人為了追求自身的經(jīng)濟利益，進行挖掘光纜線、偷竊高精度電力設(shè)備等蓄意破壞行為，這將嚴重影響電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運行。

2 安全風險評估的主要內(nèi)容

2.1 結(jié)構(gòu)風險評估

評估復雜電力系統(tǒng)的電源布局與結(jié)構(gòu)，分析電力系統(tǒng)容量、機組類型和一次能源結(jié)構(gòu)對供電質(zhì)量和供電安全的影響，分析電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和電源結(jié)構(gòu)的適用性，從而探究電力系統(tǒng)故障的主要因素。分析電力系統(tǒng)動態(tài)穩(wěn)定、無功電壓、元件過載、供電方案等可能存在的安全風險，評估復雜電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)。通過對電力系統(tǒng)的故障恢復、電網(wǎng)運行、電網(wǎng)與電源結(jié)構(gòu)等方面進行安全風險評估，分析復雜電力系統(tǒng)中存在的問題，提出有建設(shè)性的意見和針對性的對策。

2.2 技術(shù)風險評估

結(jié)合電力系統(tǒng)運行和結(jié)構(gòu)的特點，針對超高壓線路主保護裝置對通道影響、大負荷轉(zhuǎn)移的連鎖保護動作和輸電線路繼電保護問題等方面的安全風險評估和分析，提出有效對策和建議。同時，圍繞電力系統(tǒng)的自動化安全保護裝置和安全控制系統(tǒng)的安全風險進行評估和分析，分析直流偏磁對電力系統(tǒng)變壓器的影響，科學地評估當前復雜電力系統(tǒng)的安全技術(shù)標準，給出改進的對策和建議。

2.3 設(shè)備風險評估

分析影響電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運行的一次、二次設(shè)備，對電力設(shè)備進行安全風險評估；分析電力設(shè)備不穩(wěn)定的原因，以及極端氣候和自然災(zāi)害等引起的電力設(shè)備故障，評估電力設(shè)備安全風險的影響程度。結(jié)合電力系統(tǒng)的運行和結(jié)構(gòu)特點，研究大型裝置和主設(shè)備保護設(shè)備的安全風險，針對如何降低電力系統(tǒng)一次、二次設(shè)備的安全風險，提出有效對策。

3 復雜電力系統(tǒng)的評估流程

根據(jù)電力系統(tǒng)的安全風險因素，構(gòu)建完善的電力安全風險評估體系；增加電力安全風險評估的實用性，綜合多種因素，依據(jù)電力系統(tǒng)的規(guī)范性文件、部門規(guī)章、行政法規(guī)和國家法律等，科學地評估復雜電力系統(tǒng)的安全風險。復雜電力系統(tǒng)的安全風險評估的流程如下。

3.1 成立評估工作小組

評估工作小組要根據(jù)電力系統(tǒng)前一次的風險評估結(jié)果，分析復雜電力系統(tǒng)的安全風險，檢查電力系統(tǒng)的故障問題，評估電力系統(tǒng)降低安全風險的相應(yīng)措施是否切實具有可行性，評估工作小組要根據(jù)前一次電力系統(tǒng)風險評估的情況，確定本次電力系統(tǒng)安全風險評估的內(nèi)容。

3.2 收集資料

在對復雜電力系統(tǒng)進行安全風險評估之前，電力企業(yè)要結(jié)合評估體系的內(nèi)容和實際需求廣泛搜集資料，然后利用電力系統(tǒng)安全風險評估體系對復雜電力系統(tǒng)的設(shè)備安全風險、技術(shù)安全風險和結(jié)構(gòu)安全風險進行評估，根據(jù)評估結(jié)果，及時采取相應(yīng)的安全管理措施，提高電力系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性。

3.3 提出有針對性的建議

復雜電力系統(tǒng)的安全風險評估完成后，要結(jié)合復雜電力系統(tǒng)的實際運行情況，提出有針對性的建議和改進措施，加強電力系統(tǒng)的安全監(jiān)管，最后編寫復雜電力系統(tǒng)的安全風險評估報告，為下一次安全風險評估奠定基礎(chǔ)。

4 結(jié)束語

綜上所述，通過對復雜電力系統(tǒng)進行安全風險評估，分析電力系統(tǒng)存在的問題，提出有針對性的改進意見和有效對策，進一步完善和優(yōu)化電力系統(tǒng)，提高復雜電力系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性，最大程度地減少電力系統(tǒng)故障的發(fā)生。

參考文獻

[1]王博，游大海，尹項根，等.基于多因素分析的復雜電力系統(tǒng)安全風險評估體系[J].電網(wǎng)技術(shù)，2011（01）：40-45.

〔編輯：張思楠〕

Abstract： In recent years， with various regions of China increased the intensity of grid construction， power system electrical equipment， more and more lines are also more complex， the frequency of the power system failure also increased year by year. Blackouts not only to peoples daily lives inconvenience， and will affect the normal operation of many manufacturing enterprises. Therefore， to improve the security risk assessment analysis of complex power system to improve power system security and stability.

Key words： complex power systems； safety risk； assessment； electrical accidents