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摘要:随着时代的不断发展,我国在电力方面的需求也在不断的增长,电网建设的规模逐渐扩大,人们对电力系统的安全性也是越来越重视。本文简单分析了风险评估在电网规划设计中的相关内容。
关键词:风险评估;电网规划设计;应用
1.电网的规划设计
电网是否能够进行顺利的运作,关键在于电网的规划设计及建设是否科学,还有是不是比较合理并有是否一定的经济性。对于那些资产比较雄厚的供电企业来说,电网的规划设计工作是能关系到一个供电企业的生存以及发展的,并在整个过程中起到一种决定性的关键作用。在从前的模式中看,供电企业有着双重的身份,他们既负责政府中的电力管理工作,同时还是电力供应商。而这些供电企业关于电网的建设目标就是对本地区的电网供电能力进行最大程度上的提高,还要提高供电的质量、效果,以及供电的可靠性,最大程度的满足社会在电力方面的需求。这也就要求政府无论是在政策的实施中,还是在管理方式和投资上都要进行大力的支持,将整个社会的效益放在首要考虑的位置。
电网规划设计是有关将在什么时候、什么地点,将什么类型的输电线路或者是回路数进行投入建设,以此来达到能满足规划的周期内的输电能力的水平,并且使输电系统消耗的费用在满足各项技术的基础之上达到最大程度的节约。
2.电网规划设计中风险评估的重要性
随着我国社会的发展,电力作为重要能源发挥了不可磨灭的作用正因为这样社会的发展越来越依赖电力能源。为了不影响社会发展相关部门不得不大力推动电网建设。这就使得电力网络的结构变得越来越复杂。供电线路受到极端因素影响下也越来越容易发生故障,对人们的生命财产安全带来了极大的威胁,所以,在建设扩展电网前一定要做好电网的规划设计。我国当下的电网规划设计主要是为了满足电网在未来的需求以及如何选择输电线路的地理位置和线路成型的质量。由于设计人员在对电网设计规划时着重考虑设计规划的成本是否经济,没有统一规划输电线路的维修检查工作,也没有分析电网发生事故的几率。这就造成该电网早投入到实际使用时,对突发因素干扰的抵抗能力比较弱,极易发生故障,给电网安全运行带来巨大的威胁。因此,要重视电网的规划设计的风险评估。对电网设计规划进行合理的风险评估。可是提前预知电网在运行中会出现的故障.尽早的做出防范措施,提高电网的抗干扰能力,减低电网的运行风险。
3.风险评估模型和指标计算
对电网规划方案的风险评估,可采用状态枚举法或蒙特卡罗模拟法。蒙特卡罗模拟法便于处理负荷的随机变化特性,计算量几乎不受系统规模和复杂程度的影响,但其计算时间较慢;而状态枚举法一般用于元件失效慨率较小或者运行工况较为简单的情形。由于在电网规划设计阶段,更着重于各个规划方案之间的横向比较,而对模型和参数的准确性要求不高;另一方面规划设计的方案往往具有较强的承载风险能力,因此本文采取在应用上更为灵活的状态枚举法进行系统规划方案的风险评估,同时制定合理的简化原则以降低计算的复杂程度。
4.风险指标计算方法
基于潮流过负荷校验的风险指标计算是指,利用n—r预想事故扫描(潮流分析)确定系统的失效状态(线路过负荷或者节点低电压),进而进行风险指标计算。具体方法和步骤如下:
1)建立多级负荷水平根据系统年负荷预测曲线,将负荷水平划分为若干等级并形成相应的分析案例。对每一级负荷水平案例分别进行风险指标计算。
2)利用枚举技术选择并确定系统状态
3)预想事故分析
针对给定状态进行潮流过负荷/节点低电压校验。如果系统存在过负荷线路或低电压节点,则记录该状态为一个失效状态。针对过负荷的线路,调整系统中各发电机的出力以消除过负荷,如仍然存在过负荷的线路,根据各负荷节点潮流灵敏度确定需要削减的负荷量。
4)计算系统和分项风险指标
根据各级负荷水平下分析结果计算风险指标。
①负荷削减概率PLC
②期望缺供电量EENS(MW•h/年)
③期望负荷削减频率EFLC(次/年)
④负荷削减平均持续时间ADLC(h/次)
5.风险指标计算简化原则
1)预想事故重数简化随着预想事故重数(r)的增加,系统枚举状态的规模也急剧增大,严重妨碍了风险指标的有效计算。为此,采取如下简化原则:【A1】假定位于不同区域的线路故障关联性很小,从而忽略其后果分析,即只考虑位于同区的多条线路同时发生故障;【A2】对于3重以上事故,假定其发生概率趋近于零,从而可忽略其后果分析,即不再计入风险指标计算当中;【A3】如果一个r重事故扫描的判定结果为失效状态,则假定与该事故相关的(r+k)重事故扫描的判定结果均为失效状态,且负荷消减量相同,从而忽略其后果分析。2)负荷水平等级简化事实上,在进行多级负荷水平的风险评估时,应针对负荷曲线上的所有负荷水平分别进行分析,再根据负荷水平持续时间进行指标汇总,但负荷水平的多样性将直接导致计算分析规模的扩大。
6.针对电网规划设计中的风险评估方法
1)风险因素分析法
风险因素分析法一种通过对可能导致风险的因素做特定的分析确定风险发生几率高低的评估方式。它首先是调查风险发生的源头.确认风险转化的条件并判断能否发生转化,最后开始模拟风险发生以后造成的后果进行评估。通常电网的规划设计风险包括技术风险、外部风险和内部风险,风险因素分析法就是将电网规划中可能存在的风险进行合理地分析,如输电线路的架设和发电厂的建设等。发电厂建设一定要考虑发电能源输送距离带来的影响,输电线路也要注意人为或自然灾害带来的威胁。
2)基线评估
基线评估是一种操作简单、用时短且不占用很多资源的评估方式。在电网的规划设计当中,在一些特定环境对电网安全需求相对较低时.基线评估是一种非常经济的评估方式。也可以用运计算机技术自行创建一套风险评估方式,科学的对电网中存在的风险进行评估,这对于电网设计规划有着非常重要的意义.当电网需要特殊需要时,运用这套评估方式并在此基础上展开更详尽更细致的评估。
3)层次分析法
层次分析法是一种多点分析方式,通过定性与定量的融合.改变过去那种智能处理定量问题的分析方式,提出更新的分析理念。电网规划设计当中,电网因结构复杂、建设方式特殊使其规划中不断出现新的风险因素.多层次分析法可以更好的应对这种问题.全方位的展开分析,提升风险评估的效果,为电网设计规划提供便利。
7.电网规划设计的风险评估应用
首先,在明确的规划设计准则和清晰的规划设计目标指导下进行电网规划设计;其次,根据现有电网进行风险评估后的结果与相关的技术分析以及规划时间跨度内的负荷水平与发电规划,再结合电网运行人员的长期运行经验,提出有针对性地强化电网的有效措施,制定可行的规划设计方案以满足未来电网可靠性要求;最后,借助于风险评估工具对制定的每个规划设计方案进行可靠性预测分析与经济分析,最后依据总的投资成本最小或成本效益比最大的原则确定最佳规划设计方案。
8.总结:
我国社会因经济的发展迅猛,对电力能源的需求以后将越来越大,需要电力企业单位不断地扩展,变大产业规模,这样做的同时使带来了巨大的运营风险,因此在进行电力网络科学合理扩大的同时,应对电网结构越来越复杂的情况,应结合形势,合理科学规范的展开电网设计规划,改革供电形式,做好电网风险评估。相关部门要在此基础上加大对电网设计规划的重视程度,从而保证电力网络才能安全稳定的运行。
参考文献
【1】杨卫红。城市电网规划风险评价模型及风险规避方法研究[D]。华北电力大学(北京),2010。
【2】刘开俊,高艺,宋福龙。多适应性电网规划风险评估框架设计及应用展望[J]。电力建设,2014,35(12):1-5。