風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估在電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)中的應(yīng)用探討

摘 要：隨著時(shí)代的不斷發(fā)展，我國(guó)在電力方面的需求也在不斷的增長(zhǎng)，電網(wǎng)建設(shè)的規(guī)模逐漸擴(kuò)大，人們對(duì)電力系統(tǒng)的安全性也是越來(lái)越重視。文章通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外的電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的可靠性的原則進(jìn)行總結(jié)以及分析，探討在電網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)中風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估相關(guān)理論的可靠性。

關(guān)鍵詞：電網(wǎng)規(guī)劃；風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估；可靠性

中圖分類(lèi)號(hào)：TM715 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2014）33-0103-01

本文將用一種狀態(tài)枚舉法，將概率評(píng)估的技術(shù)和電力系統(tǒng)的有關(guān)可靠性評(píng)估進(jìn)行綜合，進(jìn)而對(duì)系統(tǒng)出現(xiàn)的比較嚴(yán)重的故障的防御能力進(jìn)行分析。提出一種電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的相關(guān)的框架，并對(duì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的相關(guān)方法的實(shí)用性價(jià)值進(jìn)行分析，由此來(lái)證實(shí)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法可以對(duì)傳統(tǒng)的電網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)起到一種完善的作用，并能夠在一定程度上促進(jìn)電網(wǎng)的發(fā)展。

1 電網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)

電網(wǎng)是否能夠進(jìn)行順利的運(yùn)作，關(guān)鍵在于電網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)及建設(shè)是否科學(xué)，還有是不是比較合理并有是否一定的經(jīng)濟(jì)性。對(duì)于那些資產(chǎn)比較雄厚的供電企業(yè)來(lái)說(shuō)，電網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)工作是能關(guān)系到一個(gè)供電企業(yè)的生存以及發(fā)展的，并在整個(gè)過(guò)程中起到一種決定性的關(guān)鍵作用。在從前的模式中看，供電企業(yè)有著雙重的身份，他們既負(fù)責(zé)政府中的電力管理工作，同時(shí)還是電力供應(yīng)商。而這些供電企業(yè)關(guān)于電網(wǎng)的建設(shè)目標(biāo)就是對(duì)本地區(qū)的電網(wǎng)供電能力進(jìn)行最大程度上的提高，還要提高供電的質(zhì)量、效果，以及供電的可靠性，最大程度的滿足社會(huì)在電力方面的需求。這也就要求政府無(wú)論是在政策的實(shí)施中，還是在管理方式和投資上都要進(jìn)行大力的支持，將整個(gè)社會(huì)的效益放在首要考慮的位置。

電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)是有關(guān)將在什么時(shí)候、什么地點(diǎn)，將什么類(lèi)型的輸電線路或者是回路數(shù)進(jìn)行投入建設(shè)，以此來(lái)達(dá)到能滿足規(guī)劃的周期內(nèi)的輸電能力的水平，并且使輸電系統(tǒng)消耗的費(fèi)用在滿足各項(xiàng)技術(shù)的基礎(chǔ)之上達(dá)到最大程度的節(jié)約。

2 在電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)中引入風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的必要性

現(xiàn)在對(duì)電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的相關(guān)研究，主要是著重于滿足將來(lái)的負(fù)荷，使那些待建的輸電線路的位置、應(yīng)有的數(shù)量以及投資的總成本達(dá)到最低得到一種確定。于是在這種規(guī)劃設(shè)計(jì)的思路指導(dǎo)之下，負(fù)責(zé)規(guī)劃設(shè)計(jì)的相關(guān)人員就要依照未來(lái)的電源以及未來(lái)負(fù)荷的預(yù)測(cè)的情況，來(lái)進(jìn)行合理電網(wǎng)框架結(jié)構(gòu)的構(gòu)建，而且要通過(guò)比較常規(guī)的短路電流計(jì)算，結(jié)合穩(wěn)定校驗(yàn)等電氣方面的計(jì)算，將最終的規(guī)劃設(shè)計(jì)相關(guān)方案進(jìn)行確定。規(guī)劃設(shè)計(jì)主要是考慮了電網(wǎng)在規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)的一些比較經(jīng)濟(jì)性的問(wèn)題，比如初投資的問(wèn)題，而檢測(cè)系統(tǒng)的可靠性一般是用N-1這種安全準(zhǔn)則作為檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)，考慮的也僅僅是那些預(yù)想中的事故發(fā)生之后的靜態(tài)安全措施。這樣就要求我們必須注意及時(shí)對(duì)在電網(wǎng)規(guī)劃時(shí)事件發(fā)生的概率以及可能產(chǎn)生的后果進(jìn)行比較綜合的評(píng)判。

系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)和可靠性的含義在很多方面都是相通的，這兩個(gè)詞分別描述的是一個(gè)事實(shí)中兩個(gè)相反的方面。也就是說(shuō)，風(fēng)險(xiǎn)增高，可靠性就會(huì)降低，而更高可靠性也意味著風(fēng)險(xiǎn)的降低。對(duì)電網(wǎng)規(guī)劃進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的主要意義是在于建立一種使系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)得到表征的相關(guān)指標(biāo)，也就是能對(duì)事件發(fā)生可能性及其帶來(lái)的后果進(jìn)行一種綜合的考慮。隨著電力工業(yè)逐漸進(jìn)入一種放松的管制時(shí)代，風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的重要性也是日漸凸顯。這種形勢(shì)下競(jìng)爭(zhēng)也就越來(lái)越激烈，很多電力公司在規(guī)劃和設(shè)計(jì)他們的系統(tǒng)時(shí)也是接近了極限狀態(tài)。但是一直以來(lái)采用的傳統(tǒng)原則已經(jīng)不能對(duì)系統(tǒng)的可靠性加以保證，現(xiàn)在有一種行之有效的方法，就是在生產(chǎn)設(shè)計(jì)工作中將風(fēng)險(xiǎn)的管理引進(jìn)，這樣就能夠?qū)⑾到y(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行控制。

3 計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的模型以及相關(guān)指標(biāo)

關(guān)于電網(wǎng)規(guī)劃方案的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，可以借鑒采用蒙特卡羅模擬法，這種方法對(duì)于處理負(fù)荷的比較隨機(jī)變化的特性是比較方便，并且其計(jì)算量也是基本上不會(huì)受到系統(tǒng)復(fù)雜程度的影響。但是缺點(diǎn)就是計(jì)算時(shí)間比較長(zhǎng)。還有一種狀態(tài)枚舉法，這種方法一般是用于那些失效的概率很小的元件或者運(yùn)行起來(lái)比較簡(jiǎn)單的工作情況。在電網(wǎng)設(shè)計(jì)以及規(guī)劃的各個(gè)階段中，是更加注重于橫向的比較每個(gè)規(guī)劃設(shè)計(jì)方案之間的差距的，對(duì)于相關(guān)模型以及其中產(chǎn)生的參數(shù)的準(zhǔn)確性的要求不太高；而另一方面來(lái)說(shuō)，電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的方案應(yīng)該具有一定的承載風(fēng)險(xiǎn)的能力。所以本文從將采用在應(yīng)用中靈活性比較強(qiáng)的狀態(tài)枚舉法對(duì)系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)方案進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估，并與此同時(shí)制定一些比較合理和簡(jiǎn)答的原則，以便使計(jì)算的復(fù)雜程度降低。

4 計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)的方法

4.1 建立多級(jí)的負(fù)荷水平

依據(jù)預(yù)測(cè)系統(tǒng)的年負(fù)荷的曲線，將負(fù)荷的水平劃分為幾個(gè)等級(jí)并逐漸形成相應(yīng)的案例來(lái)進(jìn)行分析。而且要對(duì)各個(gè)等級(jí)的負(fù)荷水平的案例進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)計(jì)算。

4.2 分析預(yù)想的事故

檢驗(yàn)潮流過(guò)負(fù)荷低電壓，如果系統(tǒng)出現(xiàn)低電壓的節(jié)點(diǎn)或者是過(guò)負(fù)荷的線路，就將這個(gè)狀態(tài)記錄成為失效的狀態(tài)。為了消除這些過(guò)負(fù)荷，要調(diào)整就過(guò)負(fù)荷的線路，調(diào)整系統(tǒng)中每個(gè)發(fā)電機(jī)的阻力。這樣調(diào)整之后如果還是有過(guò)負(fù)荷的線路存在，就要依據(jù)各個(gè)負(fù)荷節(jié)點(diǎn)的潮流的靈敏度準(zhǔn)確的將負(fù)荷量進(jìn)行削減。

4.3 對(duì)風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)進(jìn)行簡(jiǎn)化的原則

①預(yù)想事故重?cái)?shù)的增加會(huì)導(dǎo)致預(yù)想事故重?cái)?shù)簡(jiǎn)化的增加，這樣系統(tǒng)枚舉狀態(tài)的規(guī)模也就會(huì)進(jìn)行比較快速的增長(zhǎng)，也會(huì)對(duì)風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)的計(jì)算有效性產(chǎn)生一種阻礙。因此人們采取了一種簡(jiǎn)化的原則，第一是如果不同位置的線路故障之間的關(guān)聯(lián)性比較小，這樣就將其后果的分析忽略，只要考慮同一個(gè)區(qū)域內(nèi)發(fā)生的故障就可以；第二是對(duì)那些三重以上的事故，首先將其假定發(fā)生的概率設(shè)定為趨近于零，這樣就可以將其后果忽略，也就不再將其加入到風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)的計(jì)算之中；第三是假如是一個(gè)多重的事故，其掃描結(jié)果判定是一種失效的狀態(tài)，并且負(fù)荷消減的量都是相同的，這樣就可以將其后果分析忽略。

②在負(fù)荷水平等級(jí)的簡(jiǎn)化過(guò)程中，進(jìn)行各等級(jí)的負(fù)荷水平的風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估工作時(shí)，是要對(duì)負(fù)荷曲線上的所有的負(fù)荷水平進(jìn)行分別分析，然后再依據(jù)負(fù)荷水平的持續(xù)時(shí)間的長(zhǎng)短來(lái)講指標(biāo)進(jìn)行匯總工作。但要注意的一點(diǎn)是負(fù)荷水平具有的多樣性，會(huì)直接使計(jì)算以及分析的規(guī)模擴(kuò)大。

5 電網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)中對(duì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的應(yīng)用

①要在一種比較明確的規(guī)劃和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，以及很清晰的設(shè)計(jì)規(guī)劃目標(biāo)的引導(dǎo)下，進(jìn)行對(duì)電網(wǎng)的規(guī)劃和設(shè)計(jì)；②要依照現(xiàn)在有的電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估產(chǎn)生的結(jié)果以及與其相關(guān)的一些技術(shù)上的分析；③對(duì)時(shí)間跨度的規(guī)劃的發(fā)電計(jì)劃以及承受負(fù)荷的水平，與電網(wǎng)運(yùn)行中的工作人員的長(zhǎng)期經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行結(jié)合，這樣才能有針對(duì)地提出一些措施用來(lái)加強(qiáng)電網(wǎng)，并要制定一系列切實(shí)可行的規(guī)劃和設(shè)計(jì)的方案，使未來(lái)電網(wǎng)發(fā)電的安全性能得到滿足；④要在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的工具的幫助下，對(duì)制定的每個(gè)設(shè)計(jì)和規(guī)劃方案進(jìn)行可靠的預(yù)測(cè)分析和經(jīng)濟(jì)方面的分析，然后根據(jù)投資成本最小或者成本收益比重最大原則進(jìn)行最佳的規(guī)劃設(shè)計(jì)方案的制定。

6 結(jié) 語(yǔ)

風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估在電網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)中是有著很關(guān)鍵和重要的作用，要將風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與電網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)進(jìn)行最大程度的結(jié)合，這樣才能實(shí)現(xiàn)在電網(wǎng)規(guī)劃和設(shè)計(jì)的過(guò)程中進(jìn)行量化處理可靠性問(wèn)題的目標(biāo)，也會(huì)更好地完善傳統(tǒng)電網(wǎng)規(guī)劃和設(shè)計(jì)的方法。

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