基于氣候因素的配電網絡維修風險分析

黃沂平

摘 要：隨著我國經濟水平和科技水平的不斷提高，人們的生活質量有了明顯的提升，對電能的需求也越來越大。在電力運行系統中，配電網絡是非常重要的組成部分，此網絡是電網向用電戶提供電源以及分配電源的主要途徑，因此，想要用電戶可以正常地使用電源，就必須提高對配電網絡的重視程度。配電網絡在長期使用的過程中，會受氣候因素的影響從而導致運行出現故障，所以，維修人員在對配電網絡故障進行維修的過程中，應該注重氣候因素對其產生的影響。本文對基于氣候因素的配電網絡維修風險分析進行了深入分析，并闡述了筆者的見解，希望為相關人員提出科學的維修方案提供一點幫助。

關鍵詞：氣候因素；配電網絡；維修；風險分析

在配電網絡運行過程中，出現故障是不可避免的，工作人員在對其進行維修的過程中，忽視了氣候因素對其產生的不利影響，從而導致配電線路的運行效率較低，面對此種情況，在對配電網絡進行維修的過程中，如何避免氣候因素帶來的風險，已經成為當前人們關注的焦點。

1 基于氣候因素的配電網絡維修風險模型建立

配電網絡在整體的電網運行中有著重要的作用，若是此部分出現問題，將會導致用電戶無法正常使用電能，鑒于此種情況，相關人員必須提高對配電網絡維修的重視程度，當配電網絡線路出現問題之后，及時地解決問題，才能將危害程度降至最低。因此，維修人員在工作過程中應該更加重視氣候因素對其產生的不利影響。所謂的氣候因素，主要是指大雪、大風、暴雨以及冰雹等，這些自然災害會對配電網絡線路的正常使用產生不利的影響。而且，在天氣因素較為惡劣的情況下，線路出現故障的概率也比較高。因此，基于氣候因素，建立配電網絡線路維修風險模型是非常有必要的。

本文通過對失效后果以及失效頻率進行深入分析，決定將期望供缺電量當作風險模型中的評估指標，通過此指標來對風險的量化進行比較，從而制定出更加科學合理的維修方案。

風險指標（WEENS），其具體計算公式如下：

在上述公式中，S代表的是在規定的時間中，無法使負荷需求得到滿足的系統狀態的全集；，其中Ci代表的是在i狀態下，所被減少的負荷功率；Fi代表的則是當系統處于i狀態下其頻率的具體情況；Di代表的是當系統處于i狀態中的時候，其可以持續的時間[1]。在一般情況下，會對不同的指標進行量化，這樣就可以計算出系統所面臨的最小的風險。

在對配電網絡線路進行維修的過程中，氣候類型的不同，對其產生的影響也不同，對配電系統可靠性的影響也存在差異。面對此種情況，在計算的過程中，可以應用對維修線路在多年線路故障率中進行失效率計算的方法來確定將要面臨的風險。其具體計算公式如下：

通過對上述公式進行分析可以發現，fw代表的是在一種氣候的影響下，線路出現故障，發生失效的頻率；i代表的是時間單位年；y代表的是對失效進行統計的區間；Twi表示的是在第i年的時候，線路在一種氣候下可以正常運行的時間。綜上分析，可以得出不同的氣候條件，對線路產生影響，使其發生失效的頻率是不同的。

在傳統的配電網絡維修中，工作人員計算氣候因素對其產生的影響，同樣需要使用配電系統風險評估模型，但此模型主要是對某單個元件所產生的失效頻率進行統計。其具體計算公式如下：

（3）

在此公式中，其中的Nf代表的是線路設備在某一時間段中進行的失效修復次數[2]。對此公式進行深入分析之后可以發現，雖然將氣候因素考慮在內了，但由于其只是單一地計算平均頻率，也沒有將工作人員在進行線路維修工作中對其產生影響的其他因素考慮在內，從而導致此公式計算出的結果并不能將氣候為配電網絡線路所帶來的風險全部體現出來。

下面內容是對某一時間段中某地區在不同的地理條件的基礎下，35kV輸電線路發生故障進行的實際統計。

通過對表一進行深入分析可以發現，在此地區中，發生概率最高的自然災害是雷害以及覆冰，配電系統線路長期處于此兩種自然災害下，其發生失效的頻率有了明顯的增加。若是將自然災害因素拋開不論，在其他條件相同的情況下，線路出現失效率的次數比較少。也就是說，在沒有氣候因素的影響下，配電系統線路出現故障的次數是比較少的，在計算中不考慮氣候因素，其風險評估結果是比較樂觀的。

當前配電系統線路維修人員主要是依靠短期的天氣預報來對近期的氣候進行分析，進而預測線路可能在運行過程中遇到的天氣情況，進而依據不同地區的氣候條件在計算線路可能會產生的失效率，通過其失效率進行有效的分析，可以計算出風險指標。期望供電量可以通過以下公式來計算：

（4）

在此公式中，fw代表的是線路出現的失效頻率；T表示的是對線路進行維修工作而使線路停止正常運行所持續的時間；d以及t表示的是對線路進行修復工作所需要的時間；d以及C表示的是在對線路進行維修的過程中，所減少的負荷功率[3]。

2 EENS的計算

根據表一的圖表可以知曉4條線路在不同天氣環境影響下的具體失效數據以及修復時間等信息。依據負荷進行預測，可以知道在對線路進行維修期間，負荷點1的平均負荷是1145MW/h，負荷點2的平均負荷是905MW/h。然后可以利用公式（4）來進行計算，最后得出EENS的具體結果。

通過對EENS的計算結果進行分析得知：在對相同的一條線路進行維修的過程中，配電系統中其他運行在氣候因素影響下的線路所能產生的期望缺失供電量是不同的。不同線路在維修的過程中，當系統中其他可能會引發負荷缺失的線路在正常天氣情況下運行所供應的期望缺失供電量數值最小，但在大雨等自然災害條件下，所得到的缺失供電量是比較高的。因此，維修人員在進行維修工作的過程中，應該將天氣災害的因素考慮在內，進而根據天氣因素的影響，制定科學合理的維修方案。

3 結束語

綜上所述，配電網絡對用電戶能否正常使用電能有著重要的影響，因此，想要確保供電的穩定性，就必須重視配電網絡維修管理，與此同時，還應該將天氣因素考慮在內，只有在此種情況下進行維修，才能確保維修工作的效率，進而最大限度地降低天氣條件對配電網絡的不利影響。

參考文獻

[1]林金洪，夏瑩，金晶，等.基于氣候因素的配電網絡維修風險管理[J].南方電網技術，2010，4（5）：92-95.

[2]徐志蓉.基于氣候因素的配電網絡維修風險探討[J].河南科技，2014，（3）：190.

[3]夏瑩，周家啟，熊小伏，等.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，2010，38（11）：44-47.