電網(wǎng)規(guī)劃風(fēng)險(xiǎn)評估工程綜合應(yīng)用研究

譚建華

（湖南省永州市藍(lán)山縣電力有限公司湖南藍(lán)山 425800）

電網(wǎng)規(guī)劃風(fēng)險(xiǎn)評估工程綜合應(yīng)用研究

譚建華

（湖南省永州市藍(lán)山縣電力有限公司湖南藍(lán)山 425800）

現(xiàn)如今，電氣產(chǎn)品已經(jīng)深入到人們的日常生活中，為人們的日常生產(chǎn)和生活提供了很多便利，但是電氣的廣泛應(yīng)用也給電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行構(gòu)成了一定的威脅，對此應(yīng)該加強(qiáng)電網(wǎng)規(guī)劃管理。本文將結(jié)合某電網(wǎng)局500kV電網(wǎng)以及100kV環(huán)網(wǎng)工程作為實(shí)例，詳細(xì)探究電網(wǎng)規(guī)劃風(fēng)險(xiǎn)評估工程綜合應(yīng)用研究。

電網(wǎng)規(guī)劃；風(fēng)險(xiǎn)評估工程；應(yīng)用

1 引言

現(xiàn)如今，我國電網(wǎng)建設(shè)規(guī)模逐漸擴(kuò)大，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，由電網(wǎng)故障所引發(fā)的安全事故屢屢發(fā)生，給社會穩(wěn)定發(fā)展造成很多不良影響，保障電力系統(tǒng)供電安全刻不容緩。

2 電網(wǎng)規(guī)劃風(fēng)險(xiǎn)概述

2.1 電網(wǎng)規(guī)劃風(fēng)險(xiǎn)定義

早在19世紀(jì)末，西方經(jīng)濟(jì)學(xué)領(lǐng)域就對風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了定義，現(xiàn)如今，“風(fēng)險(xiǎn)”這一詞匯已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域，包括建筑學(xué)、社會學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)等等。但是，對于“風(fēng)險(xiǎn)”的統(tǒng)一定義還不明確，在不同的學(xué)科和領(lǐng)域，對于“風(fēng)險(xiǎn)”的定義都有所不同。我國著名學(xué)者認(rèn)為，“風(fēng)險(xiǎn)”指的是對于某種損失的不確定性，以及其即將造成的嚴(yán)重后果。

2.2 電網(wǎng)規(guī)劃風(fēng)險(xiǎn)特征

2.2.1 可測定性

通常情況下，風(fēng)險(xiǎn)可以體現(xiàn)出某種客觀規(guī)律，因此，工作人員可以通過統(tǒng)計(jì)分析以及概率分析等方法，對風(fēng)險(xiǎn)出現(xiàn)、發(fā)生以及造成后果的嚴(yán)重程度進(jìn)行科學(xué)合理的計(jì)算，并且依據(jù)其統(tǒng)計(jì)規(guī)律，采用量化處理的方式對風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行有效控制。

2.2.2 不確定性

風(fēng)險(xiǎn)的不確定性主要體現(xiàn)在其危害程度、發(fā)生時(shí)間、發(fā)生地點(diǎn)等等都是不明確的。同時(shí)，風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生后，其帶來的損失以及不利影響也是不明確的。風(fēng)險(xiǎn)之所以具有不確定性，主要是因?yàn)槠湓诋a(chǎn)生、發(fā)生等過程中，由于人們會受到各種因素的影響，因此對于風(fēng)險(xiǎn)的客觀認(rèn)識具有一定的局限性，所以很難對預(yù)測風(fēng)險(xiǎn)，精確的控制風(fēng)險(xiǎn)帶來的損失。

2.2.3 客觀性

在電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)中，風(fēng)險(xiǎn)的客觀性主要體現(xiàn)出以下兩點(diǎn)：①在電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的全過程中，風(fēng)險(xiǎn)是一直客觀存在的。②人的個(gè)人意志并不會改變風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生時(shí)間、地點(diǎn)以及風(fēng)險(xiǎn)所帶來的嚴(yán)重后果。從本質(zhì)而言，電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)中的各種風(fēng)險(xiǎn)與電網(wǎng)規(guī)劃工作人員是相互獨(dú)立的，在實(shí)踐過程中，有些電網(wǎng)規(guī)劃工作人員已經(jīng)注意到風(fēng)險(xiǎn)的存在，或者忽視了風(fēng)險(xiǎn)，但是這些都不會對風(fēng)險(xiǎn)的產(chǎn)生和發(fā)展帶來影響，在某種條件下，風(fēng)險(xiǎn)依然會轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)問題。

3 輸電通道建設(shè)時(shí)序風(fēng)險(xiǎn)評估應(yīng)用

一般情況下，輸電通道的設(shè)計(jì)方案是由很多因素決定的，包括受端市場需求、送端電源外送規(guī)模、輸電走廊等等，在不同的建設(shè)時(shí)間段內(nèi)，電網(wǎng)所承受的風(fēng)險(xiǎn)也是不同的。對此，本文將結(jié)合某地能源基地的電力輸送需求，擬定出不同的書店通道建設(shè)時(shí)序方案，并對此進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評估，詳細(xì)說明風(fēng)險(xiǎn)評估對于電網(wǎng)建設(shè)的重要性。

根據(jù)終期輸電通道方案，考慮不同建設(shè)時(shí)序，總共擬定了2套方案。

（1）方案一：初期建設(shè)BJX-SJZ-YB雙回以及YB-XZ雙回1000kV線路；過渡期建設(shè)SJZ-JN-XZ雙回1000kV線路。

（2）方案二：初期建設(shè)BJX-SJZ-JN-XZ雙回以及YB-XZ雙回1000kV線路；過渡期建設(shè)SJZ-YB雙回1000kV線路。

對上述兩套方案初期網(wǎng)架以及終期網(wǎng)架進(jìn)行靜態(tài)風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算。上述兩套方案的終期網(wǎng)架相同，但是其建設(shè)時(shí)序不同，因此在兩套方案中體現(xiàn)出風(fēng)險(xiǎn)水平也有所不同。例如，在方案一種，其EENS值大于方案二，由此說明在方案一種，采用新建SJZ-YB和YB-XZ作為第2個(gè)輸電通道，其系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)水平大于新建SJZJN-XZ通道方案。與2個(gè)初期網(wǎng)架方案的進(jìn)行比較，終期網(wǎng)架的EENS值比較低，由此說明，在該電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)中，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)不斷加強(qiáng)，供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性水有了較大提升。

采用靈敏度分析方法對對1000kV交流線路的可靠性參數(shù)進(jìn)行研究，可以找出電網(wǎng)系統(tǒng)中的薄弱環(huán)節(jié)，客觀的反映出電網(wǎng)系統(tǒng)存在的風(fēng)險(xiǎn)。

（1）線路可靠性參數(shù)的變化對于系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)的影響。對于1000kV線路的不可用率基準(zhǔn)值可以取0.0012，如果線路的不可用率不斷發(fā)生變化，則EENS指標(biāo)也會隨之發(fā)生變化。

如果不同線路的不可用概率不斷發(fā)生變化，則上述兩套方案的風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)也會隨之發(fā)生變化。接著對上述方案二中的一部分線路進(jìn)行敏感性分析，以線路MX-SJZ和XZ-NJ為研究實(shí)例，該線路的不可用概率會根據(jù)比例發(fā)生改變，但是其他線路的不可用概率依舊維持在0.001，方案二靜態(tài)的EENS值的影響結(jié)果如表1所示。

表1 單回100kV線路可靠性參數(shù)變化對方案二靜態(tài)EENS的影響（單位：MW/h/a）

通過對表1進(jìn)行研究分析，在方案二中，當(dāng)XZ-NJ單回線路

的不可用概率改變時(shí)，其EENS指標(biāo)值的變化比較明顯；當(dāng)MXSJZ線路的不可用概率改變時(shí)，其EENS指標(biāo)值的變化不會十分明顯。由此可見，XZ-NJ單回線路對于整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)水平具有決定性影響，因此，通過提高該條線路的可用概率，能夠極大的提高方案二的可實(shí)施性。

（2）通道送電規(guī)模變化對系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)水平的影響。對于不同的送電規(guī)模而言，其對于系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)的影響也有所差異。當(dāng)初期方案的斷面輸送功率維持在15000.0、17000.0、19000.0MW3種送電規(guī)模時(shí)，上述兩套方案的靜態(tài)PLC以及EENS指標(biāo)值對比結(jié)果如表2所示。

表2 不同送電規(guī)模下各方案風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)PLC、EENS對比

對表2進(jìn)行分析研究可以發(fā)現(xiàn)，如果送電規(guī)模不斷擴(kuò)大，則上述兩套方案中的PLC和EENS數(shù)值都會不斷增加，但是方案二中的風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)一直低于方案一風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)，由此可見，方案二的安全性和穩(wěn)定性水平較高。

4 網(wǎng)架加強(qiáng)應(yīng)用

網(wǎng)架加強(qiáng)能夠優(yōu)化現(xiàn)有網(wǎng)架，提高電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性。對此，本文將以某電網(wǎng)局部500kV電網(wǎng)為研究實(shí)例，對電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)中的風(fēng)險(xiǎn)水平進(jìn)行量化處理，明確電網(wǎng)規(guī)劃運(yùn)行中的薄弱環(huán)節(jié)。

通過風(fēng)險(xiǎn)預(yù)估分析，能夠明確加強(qiáng)網(wǎng)架的重要性以及電網(wǎng)建設(shè)的發(fā)展方向，為電網(wǎng)建設(shè)投資決策提供重要的參考依據(jù)。

在電網(wǎng)運(yùn)行過程中，如果出現(xiàn)故障，則會導(dǎo)致線路過載，通過對故障風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行科學(xué)預(yù)估，有利于及時(shí)找出過載的500kV線路和變壓器等電網(wǎng)薄弱環(huán)節(jié)。對某局部500kV電網(wǎng)進(jìn)行靜態(tài)風(fēng)險(xiǎn)分析得出具體的風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)。對該電網(wǎng)進(jìn)行靜態(tài)風(fēng)險(xiǎn)分析得出具體的風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)，如表3所示。

表3 某局部500kV電網(wǎng)靜態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)

如果該電網(wǎng)發(fā)生故障，則會導(dǎo)致潮流越限，具體的線路名稱以及風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)如表4所示。

表4 越限線路名稱與風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)EENS1

對500kV線路的嚴(yán)重度指標(biāo)SIC進(jìn)行排序研究發(fā)現(xiàn)，有10條線路故障對電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)有較大貢獻(xiàn)，而且這10條線路的SIC數(shù)值為6～10系統(tǒng)分/a，如圖1所示。

通過對圖1進(jìn)行研究分析得出，該500kV電網(wǎng)東南部線路故障是整個(gè)系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)的主要貢獻(xiàn)者，如YX-CB單回500kV輸電線路、HZ-CH雙回線路，又因?yàn)閅X-CB的故障最為嚴(yán)重，因此在電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行中，YX-CB是最為薄弱的線路。所以，在網(wǎng)架加強(qiáng)方案中，應(yīng)該重點(diǎn)加強(qiáng)東南部500kV網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。使用靜態(tài)風(fēng)險(xiǎn)分析方法，加強(qiáng)后電網(wǎng)PLC為0.03，EENS為1907.0MW·h·a-1，SI為0.20系統(tǒng)分/a。對薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行加強(qiáng)處理，能夠在很大程度上提高電網(wǎng)運(yùn)行的安全性和可靠性。

圖1 電網(wǎng)中最嚴(yán)重500kV線路故障嚴(yán)重度指標(biāo)

5 結(jié)語

新時(shí)期，社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，社會用電量不斷增加，給供電企業(yè)造成了一定的負(fù)擔(dān)，對此，電力公司應(yīng)該努力適應(yīng)新形勢，滿足用電需求，保障供電質(zhì)量。本文主要對風(fēng)險(xiǎn)評估理論進(jìn)行了演技分析，合理利用風(fēng)險(xiǎn)評估工具，并綜合考慮我國電網(wǎng)建設(shè)的實(shí)際情況，具體闡述了風(fēng)險(xiǎn)評估理論在電網(wǎng)建設(shè)工程中的具體應(yīng)用，驗(yàn)證出風(fēng)險(xiǎn)評估方法的適用性，以期為電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化提供可靠建議。

[1]閻繼超.電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)中的風(fēng)險(xiǎn)評估應(yīng)用科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2010（14）：98.

[2]柏興山.安全生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)管理體系在班組建設(shè)中的應(yīng)用[J].云南電業(yè)，2010（12）：15～16.

[3]代明，王東林，嚴(yán)鳳.基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的電網(wǎng)規(guī)劃方案風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)研究[J].中國產(chǎn)業(yè)，2010（09）：56～57.

TM76

A

1673-0038（2015）47-0202-02

2015-11-10

譚建華（1979-），男，助理工程師，本科，主要從事線損管理、電網(wǎng)規(guī)劃、工程管理工作。