譚建華
(湖南省永州市藍山縣電力有限公司湖南藍山 425800)
電網規劃風險評估工程綜合應用研究
譚建華
(湖南省永州市藍山縣電力有限公司湖南藍山 425800)
現如今,電氣產品已經深入到人們的日常生活中,為人們的日常生產和生活提供了很多便利,但是電氣的廣泛應用也給電力系統的安全運行構成了一定的威脅,對此應該加強電網規劃管理。本文將結合某電網局500kV電網以及100kV環網工程作為實例,詳細探究電網規劃風險評估工程綜合應用研究。
電網規劃;風險評估工程;應用
現如今,我國電網建設規模逐漸擴大,電網結構越來越復雜,由電網故障所引發的安全事故屢屢發生,給社會穩定發展造成很多不良影響,保障電力系統供電安全刻不容緩。
2.1 電網規劃風險定義
早在19世紀末,西方經濟學領域就對風險進行了定義,現如今,“風險”這一詞匯已經被廣泛應用于多個領域,包括建筑學、社會學、經濟學等等。但是,對于“風險”的統一定義還不明確,在不同的學科和領域,對于“風險”的定義都有所不同。我國著名學者認為,“風險”指的是對于某種損失的不確定性,以及其即將造成的嚴重后果。
2.2 電網規劃風險特征
2.2.1 可測定性
通常情況下,風險可以體現出某種客觀規律,因此,工作人員可以通過統計分析以及概率分析等方法,對風險出現、發生以及造成后果的嚴重程度進行科學合理的計算,并且依據其統計規律,采用量化處理的方式對風險進行有效控制。
2.2.2 不確定性
風險的不確定性主要體現在其危害程度、發生時間、發生地點等等都是不明確的。同時,風險發生后,其帶來的損失以及不利影響也是不明確的。風險之所以具有不確定性,主要是因為其在產生、發生等過程中,由于人們會受到各種因素的影響,因此對于風險的客觀認識具有一定的局限性,所以很難對預測風險,精確的控制風險帶來的損失。
2.2.3 客觀性
在電網規劃設計中,風險的客觀性主要體現出以下兩點:①在電網規劃設計的全過程中,風險是一直客觀存在的。②人的個人意志并不會改變風險的發生時間、地點以及風險所帶來的嚴重后果。從本質而言,電網規劃設計中的各種風險與電網規劃工作人員是相互獨立的,在實踐過程中,有些電網規劃工作人員已經注意到風險的存在,或者忽視了風險,但是這些都不會對風險的產生和發展帶來影響,在某種條件下,風險依然會轉變為現實問題。
一般情況下,輸電通道的設計方案是由很多因素決定的,包括受端市場需求、送端電源外送規模、輸電走廊等等,在不同的建設時間段內,電網所承受的風險也是不同的。對此,本文將結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時序方案,并對此進行風險評估,詳細說明風險評估對于電網建設的重要性。
根據終期輸電通道方案,考慮不同建設時序,總共擬定了2套方案。
(1)方案一:初期建設BJX-SJZ-YB雙回以及YB-XZ雙回1000kV線路;過渡期建設SJZ-JN-XZ雙回1000kV線路。
(2)方案二:初期建設BJX-SJZ-JN-XZ雙回以及YB-XZ雙回1000kV線路;過渡期建設SJZ-YB雙回1000kV線路。
對上述兩套方案初期網架以及終期網架進行靜態風險計算。上述兩套方案的終期網架相同,但是其建設時序不同,因此在兩套方案中體現出風險水平也有所不同。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個輸電通道,其系統風險水平大于新建SJZJN-XZ通道方案。與2個初期網架方案的進行比較,終期網架的EENS值比較低,由此說明,在該電網規劃建設中,電網結構不斷加強,供電系統的穩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進行研究,可以找出電網系統中的薄弱環節,客觀的反映出電網系統存在的風險。
(1)線路可靠性參數的變化對于系統風險的影響。對于1000kV線路的不可用率基準值可以取0.0012,如果線路的不可用率不斷發生變化,則EENS指標也會隨之發生變化。
如果不同線路的不可用概率不斷發生變化,則上述兩套方案的風險指標也會隨之發生變化。接著對上述方案二中的一部分線路進行敏感性分析,以線路MX-SJZ和XZ-NJ為研究實例,該線路的不可用概率會根據比例發生改變,但是其他線路的不可用概率依舊維持在0.001,方案二靜態的EENS值的影響結果如表1所示。

表1 單回100kV線路可靠性參數變化對方案二靜態EENS的影響(單位:MW/h/a)
通過對表1進行研究分析,在方案二中,當XZ-NJ單回線路
的不可用概率改變時,其EENS指標值的變化比較明顯;當MXSJZ線路的不可用概率改變時,其EENS指標值的變化不會十分明顯。由此可見,XZ-NJ單回線路對于整個電網系統的風險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施性。
(2)通道送電規模變化對系統風險水平的影響。對于不同的送電規模而言,其對于系統風險的影響也有所差異。當初期方案的斷面輸送功率維持在15000.0、17000.0、19000.0MW3種送電規模時,上述兩套方案的靜態PLC以及EENS指標值對比結果如表2所示。

表2 不同送電規模下各方案風險指標PLC、EENS對比
對表2進行分析研究可以發現,如果送電規模不斷擴大,則上述兩套方案中的PLC和EENS數值都會不斷增加,但是方案二中的風險指標一直低于方案一風險指標,由此可見,方案二的安全性和穩定性水平較高。
網架加強能夠優化現有網架,提高電網運行的可靠性。對此,本文將以某電網局部500kV電網為研究實例,對電網規劃建設中的風險水平進行量化處理,明確電網規劃運行中的薄弱環節。
通過風險預估分析,能夠明確加強網架的重要性以及電網建設的發展方向,為電網建設投資決策提供重要的參考依據。
在電網運行過程中,如果出現故障,則會導致線路過載,通過對故障風險進行科學預估,有利于及時找出過載的500kV線路和變壓器等電網薄弱環節。對某局部500kV電網進行靜態風險分析得出具體的風險指標。對該電網進行靜態風險分析得出具體的風險指標,如表3所示。

表3 某局部500kV電網靜態風險指標
如果該電網發生故障,則會導致潮流越限,具體的線路名稱以及風險指標如表4所示。

表4 越限線路名稱與風險指標EENS1
對500kV線路的嚴重度指標SIC進行排序研究發現,有10條線路故障對電網風險有較大貢獻,而且這10條線路的SIC數值為6~10系統分/a,如圖1所示。
通過對圖1進行研究分析得出,該500kV電網東南部線路故障是整個系統風險的主要貢獻者,如YX-CB單回500kV輸電線路、HZ-CH雙回線路,又因為YX-CB的故障最為嚴重,因此在電網系統運行中,YX-CB是最為薄弱的線路。所以,在網架加強方案中,應該重點加強東南部500kV網架結構。使用靜態風險分析方法,加強后電網PLC為0.03,EENS為1907.0MW·h·a-1,SI為0.20系統分/a。對薄弱環節進行加強處理,能夠在很大程度上提高電網運行的安全性和可靠性。

圖1 電網中最嚴重500kV線路故障嚴重度指標
新時期,社會經濟發展迅速,社會用電量不斷增加,給供電企業造成了一定的負擔,對此,電力公司應該努力適應新形勢,滿足用電需求,保障供電質量。本文主要對風險評估理論進行了演技分析,合理利用風險評估工具,并綜合考慮我國電網建設的實際情況,具體闡述了風險評估理論在電網建設工程中的具體應用,驗證出風險評估方法的適用性,以期為電網規劃設計方案的優化提供可靠建議。
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TM76
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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、電網規劃、工程管理工作。