周卜漢
(防城供電公司 廣西防城港 538021)
基于多種影響因素考慮下的配電網運行風險評估
周卜漢
(防城供電公司 廣西防城港 538021)
近些年來,隨著我國經濟事業的不斷發展,電力需求也在逐漸上升。電網結構日益變得復雜,人們對電力供應的穩定性和安全性需求也在不斷增加,電網配置運行具有復雜性與不可控制性,因此,電力企業及時做好電力運行評估就非常重要,本文重點針對我國的電力運行在多種影響因素作用下的配電網運行風險評估有關問題進行研究,從而為電力企業提供良好的決策建議,不斷提升我國電力運行的質量和效益。
多因素;影響;配電網運行;風險評估
電力安全與穩定與我國經濟社會的聯系非常密切,因此配電網的運行的風險評估受到越來越多的重視,由于配電網絡一旦發生故障將會造成不可估量的損失,因此需要配電網風險評估預測防范風險。
配電網作為整個電力運行系統的關鍵組成部分,與用戶的關系十分密切,電網的安全運行關系到用戶的用電效率和用電質量。隨著電力供應和傳輸的規模不斷擴大,配電網絡相關設備越來越復雜,分布也越來越廣泛,所以會受到的很多不確定因素的干擾,潛在的風險也就越來越多。配電網與主網有本質上的不同,它能夠通過與用戶直接相連,一旦電網負荷點發生故障將會直接造成用戶端的電力供應中斷,引發停電事件。因此配電網的風險評估主要側重于對用戶風險指標的評估,所以傳統對于主網的風險評估模型在特定的配網環境下,已經不能完全適應當前配網運行的風險評估。對此,本文基于多種影響因素之下的配電網運行風險評估[1]研究論述就具有較大的理論意義和社會實踐意義。
2.1 配電網運行風險的評估模型
由于我國目前的配電網構成十分復雜,因此整個配電網絡特別容易受到外界多種因素的風險干擾,從而導致用電存在故障,例如在對電網的運行風險進行準確科學的評估時,首先要綜合考慮諸如當地的氣候因素、電網各大組成部件的工作使用周期、不同用電負荷的具體配置類型、機電保護器等運行設備、實際的電網運行環境、技術操作指標以及電力企業的維護情況等等一些多因素指標都要納入電網運行風險評估的考慮范圍之內,只有對這些因素綜合分析,才能建立基于多種影響因素下的配電網運行風險評估模型體系。
在實際的風險評估過程中,評估工作人員不但要對失效事件發生的概率進行評估,而且還要對失效事件所造成的后果嚴重性以及危害性進行科學評估。因此,本文中通過對上述不同的風險指標因子進行量化,試圖著重分析我國配電網實際運行中幾大重要風險因素,經過多次量化取值計算,從而判定我國的電網存在的具體風險等級:
所以,配電網運行風險的計算公式為[2]:R=P·C,該模型中R代表電網運行的風險值,P為電網運行風險概率,C為電網運行的風險可能造成的嚴重后果或危害,通過這個模型不難發現,人們在通常情況下,只關注配電網運行中的常見風險故障,卻容易忽視電網運行中潛在的風險后果,所以接下來需要對多因素影響指標進行細化分析。
2.2 運行風險的指標模型
本文重點以某地配電網運行評估實際情況經過上述理論模型計算分析從而得出表1~2運行風險的指標模型參數,以供參考。

表1 運行風險社會影響因素

表2 運行風險社會影響因素取值表
2.2.1 天氣因素風險指標
本研究模型中重點將天氣大致分為正常天氣、一般惡劣天氣以及突發性的極端惡劣天氣三種類型,此外例如一些高溫天氣、洪水狀況、大霧天氣、結冰等天氣都會對整個電網運行的評估造成影響,另外還有諸如其它自然災害以及外力等破壞因素指標,電力運行評估人員也要引起足夠重視,這類天氣因素指標雖然對我國的配電網正常運行造成的故障率很小,但是例如雷擊等故障一旦發生,就會導致大面積的斷電,引發的經濟損失就會很大。
2.2.2 元件工作壽命風險指標
元件工作壽命風險指標主要是針對電網運行設備進行風險指標評估,例如設備使用周期過長,出現嚴重老化現象,質量檢查不過關、設備不合格等,通過故障報修分析,在很多的電網運行故障中,電網設備中某些跌落式熔斷器以及高壓刀閘、常見的低壓表箱之內的運行設備等達不到電網配電運行標準,負荷低,功率損耗大,因此這類型風險指標也經常導致配電網運行故障出現。究其主要原因,在供貨環節不能嚴格把關,各大供電企業在大型電力設備投招標階段,沒有嚴格按照相關的技術要求標準進行,采購的設備型號不符、質量不高、安裝流程不嚴謹,存在的問題不能及時上報和反饋至相關部門管理人員,因此造成供電故障,所以針對這類型的問題要從設備的更新換代入手解決問題,大規模集中采購,優先考慮好的供貨商。2.2.3修復資源風險指標
修復資源風險指標主要是基于設備缺陷因素考慮到設備運行狀況對風險發生的實際概率,修復資源風險將影響人身安全以及電網運行安全,相對指標有設備壽命、電能缺陷以及檢修管理時間與設備缺陷,修復資源風險又可分為一般風險、重大風險以及緊急風險三種,所以進行風險識別之后,就可以得出配電網的運行風險值,根據風險值劃分確定相應的風險等級,從而達到控制和降低電網運行風險的主要目的。
2.3 多種影響因素風險指標模型
下面本文以某地配電網運行風險進行實例分析量化評估,非中心城區某地雙電源環網10kV配電網線路,經故障統計分析,配網故障涵蓋了下表中多種常見的影響因素,此外當地天氣情況極其惡劣,具體多種影響因素風險指標如表3所示。
2.4 配電網停電的損失
配電網停電的損失影響指標主要類型包括了用戶類型、停電次數、停電時間、停電周期,常見的配電網運行損失風險評價的主要方法包括了構造具體函數法以及產電比分析法兩種,但是這兩種方法都有一定的缺點,無法科學、準確地反映出一個地區停電的頻率以及與停電損失之間的具體聯系,所以在本文的研究分析中,著重針對上述指標,通過對不同用戶的分時段停電具體情況進行分析的基礎上,按照停電損失計算的方式直接考慮當地的停電損失。
除了上述論述中的幾大重要影響指標之外,在實際的配電網運行風險評估模型中,我國大型的電力系統風險評估主要通過解析法進行評估,雖然計算結果準確科學,但是隨著我國電力運行配置的不斷改進,這種評估體系已經難以適應大規模的配電網運行風險的評估,所以通常都會采用蒙特卡羅法經過計算機模型試驗分析,最后再對計算機的分析結果統計、研究、計算,得出相應的風險判斷值。這種評估方法具有很廣泛的應用環境,相對傳統的評估方法而言,這種方法不需要苛刻的應用條件,更加符合實際電網的運行情況,主要應用過程中,首先要根據電網元件的隨機運行故障或者修復狀態模型確定某時期內各元件的運行序列,綜合這些運行序列再對系統的穩定運行狀態序列進行確定,然后再縮小到時為單位,確定每小時的系統運行狀態,一旦系統發生故障,這些故障的持續時間以及可能造成的危害性都會被系統自動記錄,通過這些記錄的數據就可以計算出該電網運行的故障。

表3 多種影響因素風險指標
綜上所述,隨著電力結構的日趨完善,電力企業急需建立一套電網運行風險評估模型體系,維護電網的運行安全與穩定。由于配電網處于整個電網的最末端,電網的正常運行關系到千家萬戶的利益,因此電力服務工作必須做到位,加強風險評估,積極做好預警機制,找到電力運行中的薄弱環節,盡可能將潛在的風險降到最低。
[1]蘇海鋒,姜小靜,梁志瑞.考慮多種影響因素的配電網運行風險評估[J].電測與儀表,2014,06:34~38.
[2]劉洪,朱振環,馬康.基于情景分析的配電網運行風險預警方法[J].電力系統及其自動化學報,2015,05:39~44.
TM732
A
1004-7344(2016)04-0082-02
2015-12-1
周卜漢(1988-),男,助理工程師,本科,主要從事電網調度運行方式管理工作。