電力系統(tǒng)連鎖故障風險評估

王增騏 天津瑞智萬達股份有限公司

1 概述

電力系統(tǒng)連鎖故障是指由眾多原因造成的連續(xù)停電事故，導致電力系統(tǒng)受到干擾，得不到及時修復(fù)，而出現(xiàn)的大型停電事故。這些事故會給社會和經(jīng)濟帶來嚴重損失，影響人們的日常生活。這就要求我們要對電力系統(tǒng)進行風險評估，研究導致出現(xiàn)事故的原因。連鎖事故出現(xiàn)的原因有很多，電力系統(tǒng)元件由于負荷過重，其中一個元件或幾個元件發(fā)生故障就會導致其他元件進而發(fā)生故障，引起電力系統(tǒng)發(fā)生故障，從而發(fā)生大規(guī)模停電事故。因此做好電力系統(tǒng)連鎖故障評估風險是非常重要的。

2 電力系統(tǒng)發(fā)生故障的原因

2.1 自然因素。引發(fā)電力系統(tǒng)連鎖故障的自然因素是指受天氣或地質(zhì)原因而引發(fā)的事故，例如地震、海嘯等自然災(zāi)害以及大雪、暴雨等氣候條件原因，這都對電力系統(tǒng)的安全性造成一定危害。

2.2 人為因素。電力系統(tǒng)操作人員工作時由于疏忽等原因，沒有監(jiān)督和做好本職工作，導致電力系統(tǒng)發(fā)生故障，給人們的生活帶來不便，造成經(jīng)濟損失。如湖北電網(wǎng)就發(fā)生過這樣的事情，導致出現(xiàn)大型停電事故。

2.3 設(shè)備缺陷。電力系統(tǒng)設(shè)備自身出現(xiàn)的原因，電力系統(tǒng)設(shè)備出現(xiàn)問題后沒有及時進行修復(fù)，出現(xiàn)連鎖故障，引發(fā)一系列的停電事故。

3 電力系統(tǒng)連鎖故障風險評估方法的特點

電力系統(tǒng)風險評估是指對電力系統(tǒng)中存在的風險因素，采取有效措施減少電力系統(tǒng)連鎖故障發(fā)生的可能性，使系統(tǒng)事故的范圍盡可能小，持續(xù)的時間盡快短。電力系統(tǒng)風險評估是一項非常有挑戰(zhàn)性的工作，使設(shè)計人員和 工程師以一系列的邏輯步驟和專業(yè)系統(tǒng)的方式去檢查設(shè)備，從中找出產(chǎn)生事故的原因和存在的問題，因此電力系統(tǒng)連鎖故障風險評估具有以下特點：

3.1 基于風險的方法不僅能對連鎖故障下各種指標是否越限進行分析，同時對連鎖故障發(fā)生的概率和越限的程度進行綜合評價。

3.2 風險評估不僅能對系統(tǒng)約束逐個進行跟蹤，而且能對系統(tǒng)整體的安全度進行定量評估。

3.3 基于風險評估方法最大優(yōu)點是量化了系統(tǒng)的安全性，從而實現(xiàn)了安全性和經(jīng)濟性的雙重目標優(yōu)化，通過對兩者的關(guān)聯(lián)分析，可以做出更為優(yōu)化合理的決策。

4 電力系統(tǒng)連鎖故障風險評估的方法

4.1 針對小概率事故加大投資預(yù)防。在進行電力系統(tǒng)連鎖故障風險評估時，可以主要針對小概率事故現(xiàn)象的發(fā)生加大投資比例，有效進行預(yù)防，防止因電力系統(tǒng)中某一個或幾個元件出現(xiàn)故障而導致電力系統(tǒng)出現(xiàn)大型停電事故，這樣有利于減少連鎖故障事故的發(fā)生，高電力系統(tǒng)的可靠性和防御性。

4.2 從規(guī)劃運行的角度研究釋放系統(tǒng)壓力。在對電力系統(tǒng)進行規(guī)劃和運行時，要整體考慮其壓力承受的最大程度，避免電力系統(tǒng)超負荷運行，出現(xiàn)連鎖故障，這樣有利于降低電力系統(tǒng)的壓力，改善電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)，防止因電力系統(tǒng)連鎖故障發(fā)生大型停電事故。

4.3 連鎖故障分析建模。建立故障模型是指通過各種數(shù)學模型分析連鎖故障的機理和行為特點，只有從復(fù)雜的理論中找出合適的方法，才能夠?qū)⒗碚撆c實際相結(jié)合，有效解決問題。通過對電力系統(tǒng)建立模型，進一步分析系統(tǒng)運行狀態(tài)的演化過程，在這一過程中深入電力系統(tǒng)所承受的各種壓力，多角度分析電力系統(tǒng)處于臨界狀態(tài)下的風險。在建立模型的過程中，首先要模擬一個連鎖事故鏈，確定初始負荷狀態(tài)，接著模擬線路連鎖負荷傳播機制，在多次連鎖負荷循環(huán)中，電力系統(tǒng)會發(fā)生崩潰，出現(xiàn)事故，這種方法有利于防止電力系統(tǒng)連鎖故障的發(fā)生。

5 結(jié)束語

通過以上論述，我們認識到電力系統(tǒng)連鎖故障會對社會發(fā)展和經(jīng)濟財產(chǎn)造成很大的影響，因此對電力系統(tǒng)連鎖故障進行風險評估是十分必要的，我們要正確看待電力系統(tǒng)的安全性和可靠性，采取有效措施防止電力系統(tǒng)連鎖故障的發(fā)生。影響電力系統(tǒng)發(fā)生故障的因素有很多，因此在進行風險評估時要深入研究和考慮這些原因，總結(jié)經(jīng)驗教訓，同時在規(guī)劃時要注意釋放電力系統(tǒng)的壓力，防止電力系統(tǒng)壓力處于臨界點，導致事故的發(fā)生。電力系統(tǒng)是否正常運行對社會和人們生活有很大的影響，所以一定要重視電力系統(tǒng)的運行，做到風險評估，防止連鎖故障的發(fā)生。