周成
摘 要: 配電網故障是對供電質量起到重要影響的因素之一,并且也對供電的可靠性有著不可小覷的影響,因此,配電網的生產運行管理的安全穩定是保證整個電網安全可靠和對電網集團經濟效益的重要保證。隨著我國電網事業建設的規模逐步夸大化發展,在配電網的生產運行管理中會不可避免的存在安全風險,對用電體驗上帶來不便和損失,所以必須對安全風險進行加強防范,進而保障配電網可以安全健康的運行,本文將首先介紹關于配電網的生產運行管理安全風險防范的重要性,然后對配電網的各類常見性安全風險形成因素配合實例做出分析,最后將針對配電網安全風險各類成因提出對策。
關鍵詞: 配電網;風險因素;風險評估;應用分析
引 言: 配電網是非常常見的公共基礎設施之一,遍布于城鄉各個角落,電網運行要時刻保持不間斷,但是由于受到市政建設和用戶負荷變化和各類環境因素的影響,配電網的網絡結構和設備變動頻次較高,容易出現安全風險和各類事故,進而影響到供電品質。根據國家電監會電力管理中心發布的供電可靠性指標情況說明:排除因為系統容量不足導致的限電因素,絕大部分用戶遭受的停電事故是因為配電環節的問題導致,占整體停電事故事件的96%,因此正確識別配電網系統的風險因素,對風險因素進行有效評估進而規避故障和風險保證電網正常運行是當前配電網系統亟待探究的課題之一。
一、電力配電網存在的問題
1.1配電網結構不合理 隨著我國各項建設發展步伐的不斷加快,電力事業在規劃程度上就趨顯弱勢,進而導致配電網的結構出現了不合理化:對開關柜的設計不合理,刀閘開關是通過同一個操作設置進行操作,加之傳動機構材質的質量參差不齊,容易對正常運行造成安全隱患;分段斷路器數量少的問題,這就容易導致線路一旦出現問題,影響范圍就會比較大,整條線路都可能出現停電狀況;變壓器數量少,造成分布不均的現象,且低壓會導致線損致使用電高峰期用戶無法正常使用;線桿架設交叉跨越過多;負荷增加與配電網線路端口無法適應電壓變化容易燒斷的問題等。
1.2設備陳舊落后 在配電網設備中,存在部分設備的絕緣子和穿墻套管質量低劣的現象,進而導致電壓不同,引起配電線路絕緣子和穿墻套管擊穿的情況,發生線路故障。柱上斷路器的問題,存在操作方式沒有及時培訓更新,不能遠程操作的弊端。電壓熔斷器老化。
1.3配電網損耗 在全力提倡節能降損和可持續發展的大環境下,供電部門也以此為首要目標,但是部分電網仍然不達標,存在損耗。如:惡劣天氣導致的絕緣子漏電導致損耗;電網系統的瑕疵和漏洞導致損耗;變壓器帶來的損耗;缺少調壓裝置導致損耗。
1.4配電網運行環境差 我國目前配電網的環境普遍比較差,導致了部分配電安全隱患,如:老舊城區的線路混亂,設施設備陳舊,造成維護困難,易發生安全事故;變壓設備沒有及時更新,導致線路電壓負荷超載,出現故障;還有部分工地在主要交通干線沿途對架空線的電路安全影響。
二、配電網運行安全風險評估與實例分析
2.1安全風險評估理論
安全風險評估是建立在表征系統風險指標基礎上的,一套完整的配電網故障安全風險評估應綜合故障的發生概率和導致后果兩項內容,并且包含計算故障事件的具體概率數據和識別故障后果嚴重程度。電力集團通常采用確定性的準則和方法,但是在實際應用中這套準則和方法并不能實時反映電力系統的行為、電力負荷狀況、元件是否存在故障損壞等,因此需要措施將設計安全風險的各項因素量化,形成概率經濟分析,進而加以應用。選擇合理的措施降低安全風險是一項決策行為,需要對各安全風險因素進行定量評估。
2.2配電網故障基本風險識別
在配電網的整體運行中存在著許多安全風險,比如設備出現隨機故障、電壓負荷是否過載、外部環境因素、人為因素等,都會對配電網系統產生影響甚至導致停電事故。通常我們把安全風險源劃分為外部和內部兩大部分,外部風險源包括管理運行機制風險、環境風險;內部包括基礎設施風險、調度作業風險、電壓負荷風險、工作人員素質風險。
2.3配電網故障安全風險評估指標體系構建
配電網的安全風險評估是一項復雜的系統性工程,各指標體系間應遵循一定原則,并且在指標體系建立過程中秉持嚴謹和全局的科學態度,才可以有效的對配電網的故障和隱患做出反應。原則包括:指標少而精,高質實用原則;獨立性原則,即各指標間獨立反映問題;代表性原則,對故障問題指示特性;可行性原則,要切實可行便于操作;靈活性原則,可根據不同電站和電網結構進行修改適用,兼容性好。
評估相應停電故障損失可以從以下三個方面建立體系:配電可靠性、電力集團損失、用戶損失。
2.4配電網安全風險評估和實例
在安全風險評估過程里,風險概率統計基礎是研究風險事件的典型特征,通過搜索整理大量風險損失資料,分析對比得到頻數分布然后進行研究,再針對樣本資料特征和頻數分布發現問題找出相應解決措施。以下是選取某市2011年故障停電風險資料和數據,對風險事件典型特征進行分析。選取六種隨機事件作為停電故障基礎:線路,桿上變、桿上設備、架空線路、站房設備,時間段為12個月。
從數據統計表格和散點圖分布可以看出,這個城市的故障停電分布全年,在1-7月份停電事件呈現上升趨勢,8月份略有降低,但是9月又升至最高,之后逐漸下降。呈現這樣的分布主要是與當地氣候和天氣因素關系密切,7-9月是受到當地臺風天氣影響,大雨頻次增多的時期,所以在此天氣狀況下,設備受到影響發生停電事故的次數也相應增加,應采取一定預防措施規避和降低氣候原因造成的安全風險,減少停電次數。
進行風險評估時,排除一些隨機和不確定性因素,結合上面講到的典型停電事件進行分析,還可以得到不同停電對象故障導致停電次數的權重圖表概率。
總覽可見,配電網故障停電風險分布不均,設備隱患和設備年限兩個因素方面風險值相對較高,說明應加強設備維修排查,及時更新設備;超負荷因素也相對處于高值點,其他因素風險值相對較低,但是不排除風險可能,也應繼續采取相應措施,所有權重概率值都應引起電力集團重視,及時防控,減少事故風險,保障高質供電。
三、電力配電網安全運行風險控制策略
3.1加強配電網管理 在配電網系統中,加強系統管理可以使實際生產運行中的難題得到有效解決,如:提高人員素質、新技術的應用等。管理體系方面也要加強,定期培訓養護人員,根據電力實驗周期和維護設備對象特點進行重點巡查,嚴格監管。
3.2加強配電網基礎設施建設 電力企業在配電網基礎設施建設方面要重點關注,可以有效降低事故率,包括對原有網絡進行改造升級,改進線路迂回方案,擴建基礎電站等,根據現實需求不斷改善,提高供電穩定性。
3.3加強配電網人才培養 雖然近年來配電網絡的科技含量不斷增加,但是大部分工作依然依靠人工完成,所以要充分認識到員工素質和技能因素的重要性,加強專業人才的培養,定期培訓相關先進技術,設置考核制度和合理獎懲制度,鼓勵員工積極性,提高效率,進而有效維護配電網正常運行。
3.4及時更換老舊設備 配電工程建設歷史比較久遠,因此部分電力設備出現老舊落后的現象,對此電力集團應及時更換、改造,確保電力配電網的正常和穩定。除此之外也要積極引入配電自動化等新技術,對數據可以及時記錄、整理、分析應用,代替人工發現問題以便工作人員可以及時采取措施解決問題。
四、總結
本文對配電網生產運行管理的安全風險評估應用分析做出來相應論述,從研究配電網目前存在的問題出發,通過安全風險理論和實例評估進行論證,最后根據風險評估結果提出了一系列防控策略,希望可以為此題的研究做出些許有效建議,為我國配電網的安全可靠運行提供部分理論依據。
參考文獻:
[1]陳紹輝,孫 鵬,張彩慶.配電網運行風險識別與評估[J].華東電 力,2011(4):604~607.
[2]徐遐齡,李 勇,徐友平,等.區域互聯大電網運行控制技術研究[J].電力科學與技術學報,2016(4):175~180.
[3]陳 春,汪 沨,劉 蓓,等.一種智能配電網安全運行控制方法[J].電工技術學報,2015(12):357~366