電網風險評估探究

電網風險評估探究

　　在電網運行的風險評估中，設備故障率的計算是其中非常關鍵的一個環節，因此電網調控值班人員在進行電網運行風險評估工作時，可以基于狀態檢修設備故障率計算方法應用進去。以下是yjbys小編為您整理電網風險評估探究，希望能提供幫助。

　　摘要：文章就調控值班人員在基于設備檢修時期的電網運行風險評估方法進行分析，在考慮電網運行過程中存在的不確定因素，利用線路過載、變壓器過載等五項參數指標對電網運行風險水平進行了全面描述。

　　關鍵詞：設備檢修;風險評估;設備故障率

　　在電網運行的風險評估中，設備故障率的計算是其中非常關鍵的一個環節，因此電網調控值班人員在進行電網運行風險評估工作時，可以基于狀態檢修設備故障率計算方法應用進去，這樣在很大程度上可以提升設備故障檢修準確度和可信度。通常情況下，電網運行風險評估主要有確定性分析法、概率分析法和風險評估法等三種，其中，風險評估法在近幾年來受到國內外專家的廣泛關注，因為這種評估法可以定量描述出事故發生的可能性和嚴重性兩個非常重要指標。

　　本文筆者主要探討了風險評估辦法主要涉及到內容的重要性，評估了在不同運行條件下電網運行風險。并且還提出了多個以外部環境、負荷波動等不確定性因素作為主要依據的風險評估模型。此項研究為電網運行風險評估提供了思路和依據，使得電網在實際運行過程中，運行風險評估成為可能。電力網絡在運行過程中出現網絡故障，主要是由外部因素和內部因素造成。

　　其中，外部因素包括自然氣候災害、地質災害、人為事故等，而內部因素主要包括集約化風險、硬件風險、管理風險、系統出現故障等情況。大運行體系和傳統管理模式之間存在較大差別，這些差別會涉及到整體監控、自動化主站維護等，而在這些工作方面出現的隱患則統稱為集約化風險;硬件風險是指電氣設備本身存在故障;管理風險是指內部自動化系統在調度過程中出現錯誤而導致的故障，或是因為技術失誤而導致的故障。這些故障都是因電氣設備內部運行環境出現問題而導致，因此統稱為內部因素。

　　本文要分析的基于設備檢修狀態的電網的運行風險的評估辦法就是在充分考慮到了內部因素和外部因素基礎之上進行，因此可信度和準確度高。本文主要提出了一種基于設備檢修狀態的電網的運行風險的評估方法，這一評估方法不但是通過對電氣設備的實時運行狀態信息進行采集，然后根據采集到的信息數據推算出設備的運行故障，利用線路過載等五項基本指標來衡量電網在運行時的風險指數，最終結合實際案例分析證明設備檢修狀態時期電網運行風險評估方法的有效性和可行性。

　　1電網風險評估的主要內容以及流程

　　電網的風險評估主要包括以下幾個內容：計算設備故障率、計算選擇系統狀態和概率、系統狀態分析以及風險指標計算。下面對此進行說明。

　　1.1設備故障率的計算

　　電網在運行過程中存在風險的根本原因是設備故障，根據《輸變電設備狀態檢修試驗規程》和相關的設備狀態評價導則，電網調控值班人員可以根據電氣設備實時狀態信息計算出設備故障率。

　　1.2選擇系統狀態和概率的計算選擇

　　系統狀態方法有狀態枚舉和蒙特卡羅模擬法。這兩種方法的應用條件各不相同，若是計算出來的設備故障率較小，同時電氣系統的結構較為簡單，那么建議采用狀態枚舉法，這樣方法效果更佳;如果電氣系統結構、運行過程相對復雜，同時嚴重隱患數量偏多，那么使用蒙特卡羅模擬法則是最好選擇。

　　1.3系統狀態分析

　　這一方法是對所選擇的系統狀態進行分析，狀態分析內容主要包括潮流計算、功率平衡判斷等，通過對這些內容的分析，電網調控值班人員基本可以確定系統狀態下可能發生的風險類型，而且有時候一種運行狀態下，風險類型可能會是多種而并非一種。

　　1.4風險指標計算

　　風險是指一件事情發生的概率以及可能帶來的后果的綜合。電網調控值班人員在評估電網運行風險指標時，主要依據是以下兩項工作獲得的信息：選擇系統狀態和概率的計算、系統狀態分析。電網運行風險指標的計算主要包括以下幾個內容：變壓器過載風險、線路過載風險、低電壓風險、過電壓風險以及失負荷風險。上圖中，電網調控值班人員是采用層次分析法來計算各項指標的權重指數，然后根據這些權重指數對電網的整體風險程度有一個準確判斷。

　　2基于設備檢修狀態的設備故障率的計算

　　設備的運行狀態和故障率息息相關。電網調控值班人員主要是采用基于健康指數的方法來對狀態檢修設備故障率進行推算和判斷。首先，電網調控值班人員要根據設備實時運行狀態信息以及相應的評估準則來為設備各個部分打分，這樣就可以得到設備的健康指數;其次，設備的故障率和健康指數之間存在一個定性函數關系，根據這一函數，電網調控值班人員就可以推算出設備的故障率。這里提到的一個概念：設備的健康指數，是指描述設備狀態的優劣程度的數值。

　　在《輸變電一次設備狀態評價標準》中，主要將設備分為幾個部分分別進行評價，由于運行狀態和外部條件的不同，各個部分的運行情況也會涉及到若干個狀態量。關于這些狀態量，以及變電一次設備狀態的得分標準和具體部件的權重，在《輸變電設備狀態檢修試驗規程》以及相關設備的狀態評價導則里面都有明確的規定，電網調控值班人員在進行評價的時候，要嚴格依據這些依據規定來進行評價。以上提到，電氣設備的健康指數和設備故障率之間存在著定量的函數關系，并且健康指數和和設備故障率之間是正比例關系，這兩個參數的函數關系如下：

　　(1)在這個函數關系式中，HI代表設備的健康指數值，λ代表電氣設備的故障率，K代表比例函數，C代表曲率系數。根據這個函數計算出這些數值之后，再統計計算設備的年故障發生的概率，其次，電網調控值班人員對這些狀態進行狀態評價，然后再根據這些狀態進行分類，確定在每個分類之下德爾設備的數量，之后再代入下面這個函數，根據這個函數，電網調控值班人員就可以計算出參數K和C的數值。

　　(2)在這個公式中，P代表年故障發生的概率，n代表存在故障的設備數量，i代表設備的分類，m為分類總數，根據這個數值，電網調控值班人員可以計算出K和C的具體數值，然后再將K和C代入第一個公式，電網調控值班人員就可以得到準確的設備故障率結果。

　　3電網運行風險評估理論

　　風險評估的指標可以準確的反映出決定設備風險程度的因素，可以反映出設備發生故障的可能性以及故障可能導致的后果的嚴重程度。在這里有一個系統狀態概率的概念，是指在電網運行風險評估過程中事件發生的可能性，然后電網調控值班人員將事件發生的可能性的嚴重狀態定義為與系統狀態相對應的嚴重度函數，這一函數表達式如下：在這個函數關系式中，X代表風險指標類型，Ei是指第i個系統狀態，m是指相應狀態的系統狀態總數。根據這個函數，電網調控值班人員可以準確的計算出風險指標的嚴重程度。

　　在電網運行過程中，一旦發生電網事故，那么其系統狀態概率就是根據基于狀態檢修的設備故障率的計算結果來評價的。主要用到的方法是蒙特卡羅模擬法。

　　4結束語

　　綜上所述，本文主要對基于設備檢修狀態的電網運行風險評估辦法進行研究，并建立了幾種電網風險評估的模型，除此之外，筆者還應用了參差分析法對電網綜合風險指標進行計算，計算結果也為電網在不同運行狀態下的風險大小比較提供了參考依據。以此來證明以上方法的可行性，從而為系統電網安全運行提供參考，對電網風險評估研究提供幫助。最終驗證了基于設備檢修狀態下電網運行風險評估辦法的可行性和有效性。

　　參考文獻

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　　[2]潘樂真.基于設備及電網風險綜合評判的輸變電設備狀態檢修決策優化[D].上海交通大學,2010.

　　[3]秦煥鑫.檢修方式下地區電網運行風險評估及對策研究[D].華南理工大學,2014.

　　[4]馮永青，吳文傳，孫宏斌等.現代能量控制中心的運行風險評估研究初探.中國電機工程學報，2005，25(13)：73-79.

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