淺析配網(wǎng)增量風(fēng)險(xiǎn)

馬發(fā)軒

【摘 要】配網(wǎng)是指利用先進(jìn)的電子和通信技術(shù)及配合計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)支援，對(duì)配網(wǎng)進(jìn)行在線管理，提供實(shí)時(shí)可靠信息、用戶信息、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)等信息整合，用以監(jiān)測(cè)和控制配電管理，進(jìn)行高效運(yùn)行狀態(tài)，構(gòu)成一個(gè)完整及一體的自動(dòng)化管理系統(tǒng)。本文主要對(duì)東莞地區(qū)對(duì)配網(wǎng)調(diào)度操作管理現(xiàn)狀和特點(diǎn)進(jìn)行深入論證；對(duì)配網(wǎng)調(diào)度操作的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估分別采用故障樹法和安全系數(shù)法，有效的降低風(fēng)險(xiǎn)，提高安全等級(jí)。

【關(guān)鍵詞】配網(wǎng)調(diào)度操作；風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

中圖分類號(hào)： F426.61 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 2095-2457（2018）34-0233-003

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.34.096

由于配電網(wǎng)絡(luò)方式變化頻繁，事故處理及控制操作的難度也增大，所以風(fēng)險(xiǎn)管理是必須的，以加強(qiáng)電網(wǎng)安全可靠，防止電網(wǎng)出現(xiàn)連鎖故障導(dǎo)致大停電事故產(chǎn)生，也是電網(wǎng)公司面對(duì)的一大難題。根據(jù)電網(wǎng)運(yùn)行存在的問題及現(xiàn)階段我國(guó)的基本國(guó)情，首先要保持大規(guī)模互聯(lián)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全作為根基，才能支援長(zhǎng)遠(yuǎn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和制定重大戰(zhàn)略。

1 電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法研究現(xiàn)狀

增量配電網(wǎng)原則上是指220（330）千伏及以下電壓等級(jí)工業(yè)園區(qū)（經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)）和110千伏及以下電壓等級(jí)電網(wǎng)等局域電網(wǎng)，不涉及220千伏及以上輸電網(wǎng)建設(shè)，增量配電網(wǎng)建設(shè)應(yīng)該符合國(guó)家電力的發(fā)展戰(zhàn)略，符合省級(jí)配電網(wǎng)的規(guī)劃，產(chǎn)業(yè)的政策和市場(chǎng)主體對(duì)電能配送的要求。

以公平開放為原則，不得指定投資提供公司。通過招標(biāo)等市場(chǎng)化方式公開、公平、公正優(yōu)選確定項(xiàng)目業(yè)主，試點(diǎn)項(xiàng)目應(yīng)當(dāng)向符合條件的市場(chǎng)主體公平開放，明確項(xiàng)目建設(shè)內(nèi)容、工期、供電范圍并簽訂協(xié)議。項(xiàng)目業(yè)主應(yīng)該是具有與配電網(wǎng)投資運(yùn)營(yíng)相應(yīng)的業(yè)務(wù)資質(zhì)和投資能力的獨(dú)立法人，沒有不良信用記錄，確保誠(chéng)實(shí)守信、依法依規(guī)經(jīng)營(yíng)。鼓勵(lì)社會(huì)資本與電網(wǎng)企業(yè)通過股權(quán)合作的方式成立產(chǎn)權(quán)多元化的公司參與競(jìng)爭(zhēng)。

明確供電責(zé)任，確保供電安全。試點(diǎn)項(xiàng)目為保證項(xiàng)目建設(shè)質(zhì)量和運(yùn)行安全應(yīng)該找些以符合電網(wǎng)建設(shè)、運(yùn)行、維護(hù)等國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，履行保底用電、安全可靠供電和社會(huì)普遍服務(wù)等義務(wù)。各地區(qū)要按照界限清晰、責(zé)任明確的原則，劃定試點(diǎn)項(xiàng)目的供電范圍，防止重復(fù)建設(shè)、避免交叉供電，確保電力供應(yīng)安全可靠。確保同一配電區(qū)域內(nèi)只能有一家公司擁有該項(xiàng)配電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)權(quán)。

如今，配電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)佑方法主要有：模擬法、解析法、解析模擬結(jié)合法。模擬法就是俗稱的蒙特卡洛模擬法，蒙特卡洛模擬法具體做法是，首先是建立一種概率模擬，通過建立的概率模擬各種各樣的系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，而系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)就是通過這種樣本的特征計(jì)算出來的。如果樣本的數(shù)量龐大，系統(tǒng)的各種不同狀態(tài)就能真實(shí)地模擬出來。蒙特卡洛模擬法一般是用于大規(guī)模的系統(tǒng)模擬，因?yàn)樗槿〉碾S機(jī)數(shù)是任意分布的，而且隨機(jī)抽取形成系統(tǒng)狀態(tài)序列是根據(jù)配網(wǎng)元件、負(fù)荷與氣候因素等概率分布的。依據(jù)元件功能和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)兩者間的關(guān)系，首先建立可靠性概率模型，最后根據(jù)這種概率遞推或迭代等過程求解模型，這種方法為解析法。進(jìn)一步的，如何得到系統(tǒng)級(jí)別風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)值，我們可以先推舉一個(gè)故障模式，通過這種故障模式計(jì)算故障發(fā)生的概率，同時(shí)也是通過這種模式計(jì)算故障盾配電系統(tǒng)隨之遭受損失的指標(biāo)參數(shù)，通過這種方法，我們就可以獲得系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)。

過去對(duì)配電網(wǎng)運(yùn)行確定性評(píng)估方法過于保守，為彌補(bǔ)局限性，配電網(wǎng)操作需要注意以下兩個(gè)方面：配網(wǎng)事故發(fā)生的可能性與配網(wǎng)事故的嚴(yán)重性，對(duì)這兩方面進(jìn)行識(shí)別和防范，從而對(duì)電力運(yùn)行系統(tǒng)運(yùn)做出更細(xì)致、科學(xué)的評(píng)估分析。完善企業(yè)管理體系，一定程度上指導(dǎo)電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)。

當(dāng)今形勢(shì)，電網(wǎng)公司迫切需要引進(jìn)風(fēng)險(xiǎn)管理的概念，使系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)水平保持在可接受的范圍內(nèi)，可以建立更健全的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系，更加全面地查找識(shí)別配電網(wǎng)運(yùn)行過程中存在的各種客觀風(fēng)險(xiǎn)源，最后建設(shè)性提出可行的風(fēng)險(xiǎn)防范對(duì)策，這就是進(jìn)行配電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)研究的好處，其研究的意義與目的是服務(wù)于電網(wǎng)企業(yè)進(jìn)行商業(yè)決策決策、資源分配、控制風(fēng)險(xiǎn)。為電網(wǎng)公司提供有效的分析手段，是一種分析工具，主要分析隨便影響配電網(wǎng)安全運(yùn)行的擾動(dòng)因素，對(duì)配電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行有效的分析與控制。

對(duì)目前電網(wǎng)企業(yè)在配電網(wǎng)方面建立風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系，對(duì)面臨的各種風(fēng)險(xiǎn)有一個(gè)全面清晰的認(rèn)知，并提出切實(shí)可行的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和防范對(duì)策。

2 城市電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估基本內(nèi)容

城市電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估根據(jù)建立表征系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)的指標(biāo)，確定系統(tǒng)可接受的風(fēng)險(xiǎn)水平和風(fēng)險(xiǎn)控制措施，辨析失效事件發(fā)生的可能性及其后果的嚴(yán)重程度。進(jìn)行安全風(fēng)險(xiǎn)管理主要表現(xiàn)為對(duì)施工前、施工時(shí)和施工后進(jìn)行全方位，大面積有效的安全風(fēng)險(xiǎn)管理，盡可能地降低安全風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的幾率，反映城市電網(wǎng)的負(fù)荷變化以及元件故障等方面的概率屬性。城市電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估主要包括這幾方面：元件停運(yùn)模型的建立；可靠性參數(shù)的獲??；選擇系統(tǒng)狀態(tài)與計(jì)算電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的概率；風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)是評(píng)估所選擇狀態(tài)后獲得的。相比于一些大電網(wǎng)，城市電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估具備以下特點(diǎn)：

（1）隨機(jī)性更大，為保證模擬的結(jié)果接近真實(shí)負(fù)荷變化情況，需在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估計(jì)算中需要用一定的數(shù)學(xué)手段進(jìn)行處理。

（2）城市電網(wǎng)用電直接應(yīng)用于各行各業(yè)中，它們對(duì)供電用電水平的要求和停電所帶來的風(fēng)險(xiǎn)水平有明顯區(qū)別，都具有不同的停電帶來的損失影響。

（3）不同電壓等級(jí)電網(wǎng)接線方式的區(qū)別是城市電網(wǎng)共同特征。此特征表現(xiàn)為呈輻射狀結(jié)構(gòu)的電壓電網(wǎng)與呈手拉手結(jié)構(gòu)、輻射狀的中壓電網(wǎng)；而高壓配電網(wǎng)則是呈單環(huán)或雙環(huán)式結(jié)構(gòu)。這些電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估計(jì)算中都有所體現(xiàn)。

因此在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中要考慮各種不同類型電力用戶所帶來的影響。

3 本文的主要工作

基于風(fēng)險(xiǎn)理論，本文的主要工作如下：

（1）建立元件停運(yùn)模型方法

風(fēng)險(xiǎn)評(píng)佑內(nèi)容通過建立元件停運(yùn)模型，其可模擬出計(jì)劃停運(yùn)、可修復(fù)強(qiáng)迫停運(yùn)與共因停運(yùn)等各種模型。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估表明了風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)與風(fēng)險(xiǎn)值的因素，例如缺供電量、停電概率、故障恢復(fù)速度、對(duì)城市造成的影響等；計(jì)算出負(fù)荷削減頻率與負(fù)將削減概率等。介紹了風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估算法，如蒙特卡洛模擬法、解析法和蒙特卡洛法與解析法結(jié)合法，分析了這些方法之間的差異性及應(yīng)用范圍。

（2）面向配網(wǎng)的電網(wǎng)等值方法

根據(jù)實(shí)際情況確定配電網(wǎng)可靠性和輸電網(wǎng)可靠性的關(guān)系，尋找建立配電網(wǎng)和輸電網(wǎng)之間的橋梁。通過提出了一種面向配電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的輸電網(wǎng)等值方法，提出了節(jié)點(diǎn)最大負(fù)載能力的概念，將輸電網(wǎng)看作是配電網(wǎng)的電源，用以表征輸電網(wǎng)對(duì)配電網(wǎng)的影響。通過采用蒙特卡洛模擬法對(duì)系統(tǒng)狀態(tài)進(jìn)行抽樣，根據(jù)評(píng)佑模型求解出計(jì)及輸電網(wǎng)元件可靠性的節(jié)點(diǎn)最大負(fù)載能力的分布情況，獲得不同系統(tǒng)狀態(tài)下指定節(jié)點(diǎn)的最大負(fù)載能力。利用該結(jié)果便可以將輸電網(wǎng)等值成多狀態(tài)的電源為配電網(wǎng)供電。

（3）風(fēng)險(xiǎn)管理配電網(wǎng)的檢修計(jì)劃

通過選取恰當(dāng)?shù)娘L(fēng)險(xiǎn)因子對(duì)元件失效率進(jìn)行解析，并采用熵權(quán)法獲取風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)決策栓修方案，繼而在風(fēng)險(xiǎn)層考慮檢修經(jīng)濟(jì)性，計(jì)算出最優(yōu)選擇性檢修方案。利用熵權(quán)對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行調(diào)整做出更為精確、可靠的評(píng)價(jià)；還可以根據(jù)熵權(quán)對(duì)某些指標(biāo)評(píng)價(jià)值的精度進(jìn)行調(diào)整，必要時(shí)，重新確定評(píng)價(jià)值和精度。檢修是保證配電網(wǎng)設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行的一項(xiàng)重要措施，合理的檢修計(jì)劃安排有利于提高電網(wǎng)企業(yè)自身的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)可以最大程度地保證配電網(wǎng)的供電可靠性。

4 結(jié)語

風(fēng)險(xiǎn)管理強(qiáng)調(diào)超前控制的概率性評(píng)估，它是建立在有一定可信度基礎(chǔ)上的，它能發(fā)現(xiàn)新的隱患，這是隱患是傳統(tǒng)可靠性分析理論發(fā)現(xiàn)不了的，它彌補(bǔ)了這方面的空白。在工作開展之前，用科學(xué)的方法與手段對(duì)工作場(chǎng)所、工作環(huán)境可能發(fā)生的事故進(jìn)行評(píng)估與預(yù)測(cè)，根據(jù)評(píng)估結(jié)果采取相應(yīng)的預(yù)防措施，這能保證工作的安全性，提高工作的安全系數(shù)。運(yùn)用現(xiàn)代風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)手段對(duì)可能出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行全方位多角度的分析，評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)源的風(fēng)險(xiǎn)程度，制定相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防控制措施，這是現(xiàn)代風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)的主要內(nèi)容。電力企業(yè)安全生產(chǎn)的首要任務(wù)是確保設(shè)備、電網(wǎng)與人員的安全，更是電力企業(yè)健康發(fā)展的基本要求。

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