試論電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)中的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估應(yīng)用

張耀

摘 要：伴隨著現(xiàn)階段社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展以及社會(huì)生產(chǎn)力的不斷提高，電力已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到了人們?nèi)粘５纳a(chǎn)生活當(dāng)中。基于此，本文以內(nèi)蒙古電力（集團(tuán)）有限責(zé)任公司烏蘭察布電業(yè)局為例，在研究電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)中引入風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估重要性的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提出了風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估在電網(wǎng)設(shè)計(jì)中的單線單變、電網(wǎng)負(fù)荷、輸電線路的基線、以及各種外部因素等方面的具體應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)；風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估；應(yīng)用

中圖分類號(hào)：F426.61 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2017）19-0168-01

電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)在現(xiàn)階段城市建設(shè)中具有重要影響，電力系統(tǒng)的安全問(wèn)題已經(jīng)逐漸得到廣大用電群眾的廣泛關(guān)注和高度重視。因此，電業(yè)局以及相關(guān)供電企業(yè)必須加大力度對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)、合理的規(guī)劃設(shè)計(jì)，并且對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)中存在的實(shí)際風(fēng)險(xiǎn)或者潛在風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行有效的評(píng)估管理，從而確保電網(wǎng)運(yùn)行的安全性。

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

科學(xué)、合理的電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)是電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的前提條件，而風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估在電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)中的有效應(yīng)用，也是促使電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)不斷完善和創(chuàng)新的重要因素。現(xiàn)階段我國(guó)電力企業(yè)的電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)主要是在滿足未來(lái)電量負(fù)荷需求的基礎(chǔ)上，通過(guò)確定待建輸電線路的具體位置以及具體數(shù)量，最終實(shí)現(xiàn)電力企業(yè)電力投資成本的最優(yōu)化。依據(jù)這種設(shè)計(jì)理念，相關(guān)規(guī)劃設(shè)計(jì)人員必須利用電荷校檢等電力計(jì)算方法準(zhǔn)確預(yù)測(cè)未來(lái)電源的負(fù)荷情況，通過(guò)對(duì)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不斷修改和創(chuàng)新，確定最終的電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)方案。而這種設(shè)計(jì)方案必須遵守投資成本經(jīng)濟(jì)性原則，主要指在電力系統(tǒng)無(wú)限安全的前提下，保證電力企業(yè)投資額度的最小化。

除此之外，還要保證電力系統(tǒng)的可靠性。伴隨著近年來(lái)多次爆發(fā)的大規(guī)模停電事故，在給社會(huì)的安定帶來(lái)巨大影響的同時(shí)，也給人民的生活帶來(lái)了巨大的沖擊。相關(guān)電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)人員必須采用N-1安全準(zhǔn)則進(jìn)行不斷檢驗(yàn)，并且要充分考慮電力事故發(fā)生后的解決措施[1]。

現(xiàn)階段電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的最終目標(biāo)是在廣大用電群眾可接受的電力風(fēng)險(xiǎn)水平之內(nèi)以最低的用電成本向其提供最優(yōu)質(zhì)的電能。因此，在規(guī)劃設(shè)計(jì)階段對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是極為必要的。

2 網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)中的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估應(yīng)用

為了實(shí)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估在電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)中的有效應(yīng)用，必須做到以下幾點(diǎn)：首先，規(guī)劃設(shè)計(jì)人員必須明確相關(guān)的規(guī)劃設(shè)計(jì)準(zhǔn)則以及目標(biāo)。其次，根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果制定相關(guān)具有針對(duì)性的解決措施。最后，利用風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工具對(duì)電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的每個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行可靠性預(yù)測(cè)分析，從而確定最佳的電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)方案。而風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估在電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)中的應(yīng)用主要包括在單線單變、電網(wǎng)負(fù)荷、輸電線路的基線以及各種外部因素這四個(gè)方面。

2.1 單線單變風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

在我國(guó)部分經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)的地區(qū)，投資少、見(jiàn)效快的單線單變風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的應(yīng)用范圍非常廣泛，它的結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單，主要由一根電纜和一臺(tái)變壓器構(gòu)成，但其系統(tǒng)的可靠性非常低。比如，相關(guān)技術(shù)人員在對(duì)某一地區(qū)的電力系統(tǒng)線路圖進(jìn)行觀察研究過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)其在相關(guān)線路連接方面存在一些問(wèn)題，如果處理不當(dāng)，發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)事故的幾率非常大，而且由于線路與電源之間是相互連接的，如果線路出現(xiàn)問(wèn)題，那么該系統(tǒng)就容易成為孤立系統(tǒng)。因此，在利用單線單變風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方式進(jìn)行電力系統(tǒng)評(píng)估時(shí)，相關(guān)工作人員會(huì)在此系統(tǒng)中加入自動(dòng)裝置，使電力系統(tǒng)形成二次回路，從而有效降低電力系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)事故的發(fā)生幾率[2]。

比如，某地區(qū)的220Kv的電力系統(tǒng)山保線與500Kv站主系統(tǒng)連接，110Kv電力系統(tǒng)線路與110Kv變電站相連接，而且每個(gè)變電站都通過(guò)小水電電源進(jìn)行運(yùn)行，但是小水電電源的自動(dòng)調(diào)節(jié)能力無(wú)法保證。當(dāng)220Kv的山保線出現(xiàn)三相跳閘的情況，小水電電源由于自動(dòng)調(diào)節(jié)能力的問(wèn)題，可能會(huì)出現(xiàn)孤立系統(tǒng)或者電壓不穩(wěn)定的情況，造成部分電力系統(tǒng)電壓不足或電壓質(zhì)量差，無(wú)法保證山保線重合，最終造成電網(wǎng)失壓事件的發(fā)生。相關(guān)工作人員可以通過(guò)運(yùn)用在220Kv山保線的線路兩側(cè)連接重合電閘的方式，在線路出現(xiàn)瞬時(shí)性故障時(shí)，使其可以依靠線路重合成功確保電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行；當(dāng)線路發(fā)生相間瞬時(shí)性故障，可以保證電力系統(tǒng)的側(cè)線路正常運(yùn)行，確保線路成功重合，然后依靠重合電閘，使電力系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行下一階段的供電；當(dāng)線路發(fā)生永久性故障時(shí)，通過(guò)備用電源保證電力系統(tǒng)電壓的穩(wěn)定，然后依靠重合電閘，使電力系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行下一階段的供電。

2.2 電網(wǎng)負(fù)荷風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

在電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，導(dǎo)致出現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)事故的原因五花八門，但是其中最重要的原因就是電壓超負(fù)荷的荷載問(wèn)題。超負(fù)荷的荷載指的是電網(wǎng)運(yùn)行中所負(fù)載的電壓超過(guò)設(shè)備本身電壓的最大承受能力。例如，某一地區(qū)的電力系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中，其線路的電壓運(yùn)輸功率超過(guò)了變壓器本身功率承載能力的上限，于是輸電線路的內(nèi)部的電流持續(xù)增大，線路開(kāi)始不斷發(fā)熱，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)熱，部分線路開(kāi)始軟化，甚至出現(xiàn)線路熔斷的的現(xiàn)象，最終導(dǎo)致線路輸電線路運(yùn)行強(qiáng)度減低，電力系統(tǒng)無(wú)法正常運(yùn)行。部分供電企業(yè)為了降低投資成本，提高自身利益，經(jīng)常出現(xiàn)電力系統(tǒng)輸電線路超負(fù)荷運(yùn)行的情況，導(dǎo)致電力系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)事故的發(fā)生，給國(guó)家的財(cái)產(chǎn)安全和人民的人身安全造成了極大的危害[3]。

為了保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，供電公司必須全面分析與掌控電力系統(tǒng)的安全問(wèn)題，逐漸完善各項(xiàng)防范措施，尤其是電網(wǎng)負(fù)荷風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題，最大限度內(nèi)降低安全風(fēng)險(xiǎn)，在夏季用電高峰時(shí)期，對(duì)輸電線路的負(fù)荷、電網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行狀況以及電網(wǎng)薄弱點(diǎn)進(jìn)行深入系統(tǒng)的分析，確保做好夏季高溫天氣用電負(fù)荷預(yù)測(cè)以及重要場(chǎng)所用電保障工作。首先，加大電網(wǎng)改造過(guò)程中資金投入力度，積極維修超負(fù)荷的輸電線路，通過(guò)不斷增加新網(wǎng)配網(wǎng)的數(shù)量、不斷改善電源點(diǎn)的位置和周圍環(huán)境、不斷更新用電群眾的輸電線路等措施，最大程度解決現(xiàn)階段存在的配網(wǎng)“卡脖子”問(wèn)題。其次，構(gòu)建和完善故障快速搶修機(jī)制，提前安排好電力事故搶修人員以及提前做好電力搶修相關(guān)工具，一旦出現(xiàn)電力事故時(shí)，保證搶修人員能在第一時(shí)間抵達(dá)事故發(fā)生現(xiàn)場(chǎng)，做到搶修及時(shí)，能夠盡快恢復(fù)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，使事故發(fā)生地的用電企業(yè)或者用電群眾能盡早恢復(fù)正常工作。最后，積極構(gòu)建信息發(fā)布溝通平臺(tái)，將用電信息以及停電公告通過(guò)服務(wù)熱線、網(wǎng)站、短信、微信、LED屏幕、營(yíng)業(yè)廳等方式及時(shí)告知廣大用電群體，以便隨時(shí)了解最新消息。

2.3 基線評(píng)估

基線評(píng)估是一種具有操作便捷、耗時(shí)短、相關(guān)資源浪費(fèi)少等特點(diǎn)的評(píng)估方式，基于其存在的經(jīng)濟(jì)性的特點(diǎn)，比較適用于在特定環(huán)境下電網(wǎng)安全需求相對(duì)較低的情況。此種評(píng)估方法可以運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)自行創(chuàng)建，對(duì)于電網(wǎng)中存在的實(shí)際風(fēng)險(xiǎn)或者潛在風(fēng)險(xiǎn)，可以科學(xué)、合理地進(jìn)行評(píng)估和預(yù)測(cè)，這對(duì)于電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)工作時(shí)具有重要的意義。當(dāng)電網(wǎng)存在相對(duì)嚴(yán)重的安全問(wèn)題時(shí)，可以首先運(yùn)用此種方式進(jìn)行評(píng)估和預(yù)測(cè)，必要時(shí)，可以在此基礎(chǔ)上展開(kāi)更加細(xì)致、更加詳盡的評(píng)估。

2.4 外部因素評(píng)估

相關(guān)外部因素所導(dǎo)致的風(fēng)險(xiǎn)也會(huì)對(duì)電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)產(chǎn)生影響。相關(guān)電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，必須充分考慮到自然災(zāi)害等外部因素所存在的潛在風(fēng)險(xiǎn)，根據(jù)電網(wǎng)所處的地區(qū)以及該地區(qū)的自然環(huán)境、氣候環(huán)境等因素進(jìn)行科學(xué)合理的規(guī)劃設(shè)計(jì)，伴隨著近年來(lái)自然環(huán)境逐漸惡化，以及部分地區(qū)經(jīng)常出現(xiàn)雷擊、颶風(fēng)、覆冰等災(zāi)害性天氣，也增加了電網(wǎng)的事故概率。因此相關(guān)電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，必須加大對(duì)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)的運(yùn)用力度，保障電網(wǎng)的持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。

3 結(jié)語(yǔ)

雖然電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)過(guò)程中還面臨著相關(guān)的政策風(fēng)險(xiǎn)、技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)以及管理風(fēng)險(xiǎn)，而且風(fēng)險(xiǎn)本身具有不確定性，但是其所具有的可預(yù)測(cè)性也給相關(guān)規(guī)劃設(shè)計(jì)人員帶來(lái)了便利，可以通過(guò)概率分析法與統(tǒng)計(jì)分析法對(duì)相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)測(cè)和評(píng)估，在一定程度上有效控制風(fēng)險(xiǎn)，降低風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生率。

參考文獻(xiàn)

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