考慮斷路器在線狀態(tài)電網(wǎng)風(fēng)險評估方法的研究

周燕海

廈門宏發(fā)開關(guān)設(shè)備有限公司

考慮斷路器在線狀態(tài)電網(wǎng)風(fēng)險評估方法的研究

周燕海

廈門宏發(fā)開關(guān)設(shè)備有限公司

隨著國家建設(shè)的不斷推進，我國電網(wǎng)事業(yè)得到了很大程度的提高。但是在斷路器在線狀態(tài)中，電網(wǎng)內(nèi)部常常存在一些風(fēng)險，為用電的穩(wěn)定性帶來一定的難題。因此，本文將針對高壓狀態(tài)下，斷路器的在線健康狀態(tài)做出具體的評估研究，然后有針對性的給出風(fēng)險評估方法，以供參考。

斷路器；在線狀態(tài)；風(fēng)險評估；方法

前言

隨著人們對用電的需求不斷增加，我國電網(wǎng)的建設(shè)規(guī)模也逐漸增大。隨之而來的就是電力系統(tǒng)的運作風(fēng)險也逐漸加大，可靠性逐漸降低。因此，在具體的操作中，對電力系統(tǒng)運作過程中存在的風(fēng)險做出量化評估，再根據(jù)具體的內(nèi)容和方法將這種風(fēng)險概率降到最低，減少風(fēng)險發(fā)生帶來的損失，就成為當(dāng)前電力行業(yè)亟待解決的問題。

1 健康狀態(tài)下的風(fēng)險評估

針對輸電線路來說，它出現(xiàn)故障的原因往往來自于線路中的各種元件，而斷路器就是其中的一種。它是一種開合電流的設(shè)備，對應(yīng)的壽命比一般的高壓斷路器要短。所以，它的壽命是保持它健康狀態(tài)評估的主要因素。

因此，需要對它的壽命進行計算。在具體的計算過程中，可以根據(jù)開單電流的加權(quán)累計法進行，對它的觸頭累計磨損量最為計算的依據(jù)數(shù)據(jù)。我們可以將新出廠的斷路器壽命設(shè)為1，定額開關(guān)的電流為I，開斷次數(shù)為N，正常的磨損量為1/N。然后根據(jù)這些數(shù)據(jù)，和斷路器開端次數(shù)與電流之間產(chǎn)生的關(guān)系作為主要依據(jù)，對壽命進行具體計算。

2 風(fēng)險評估

2.1 傳統(tǒng)停運模式

在進行輸電的過程中，傳統(tǒng)的評估方法大多只會考慮到一次額因為故障原因而出現(xiàn)的強制停運次數(shù)值。當(dāng)這些故障可以進行修復(fù)的時候，他們就會采用運行或是停運狀態(tài)下的空間模型，運用這樣形式將運行或是停運狀態(tài)下的兩種轉(zhuǎn)移關(guān)系進行展示。

2.2 斷路器失效概率停運模型

在電力系統(tǒng)進行運作的過程中，由于斷路器本身會存在一些出現(xiàn)故障的可能性，會導(dǎo)致它所在線路出現(xiàn)停運的情況，所以，我們將針對這一問題給出一些模型。我們可以在原有線路已經(jīng)處于停運狀態(tài)的基礎(chǔ)上，將斷路器的潛在故障率進行引入，將修復(fù)率進行帶入，然后將停運狀態(tài)之間的關(guān)系轉(zhuǎn)化率模型進行構(gòu)建。并根據(jù)對對應(yīng)的轉(zhuǎn)移關(guān)系，將具體的數(shù)值帶入到關(guān)系式中，對存在的風(fēng)險進行計算。在具體的計算過程中，可以將線路在磨一時刻的狀態(tài)設(shè)為X，然后根據(jù)相應(yīng)的模型，將三種關(guān)系進行未知數(shù)的列舉，行成一個矩陣。再根據(jù)具體的量和數(shù)據(jù)帶入將最后的概率值進行計算。

2.3 負荷曲線和相應(yīng)的線路分析

對負荷曲線進行分析，首先需要將模型做好。我們將采用多級水平模型來對這種負荷曲線進行模擬表示。其中，T為時間的總長度，Lk表示k級情況下的負荷水平，Tk表是K級情況下的時間長度。通常情況下，k的取值為1-12。對這種情況下的電路故障進行預(yù)想分析，需要對所選擇的線路停運狀態(tài)下路潮流進行計算，也要算出相同情況下的母線電壓，進而對它是否會影響線路的過載，電壓越線等問題產(chǎn)生影響進行研究分析。這樣的分析一般有兩種方法可以進行，一個是交流潮流的靈敏度方法，另一個是直流潮流靈敏度方法。我們主要采取了主流潮流靈敏度的方法進行分析。

在對問題進行假設(shè)之后，發(fā)生了相應(yīng)的故障，引起了停運問題的發(fā)生，我們通過使用潮流模型對電網(wǎng)的調(diào)度進行了校正，將系統(tǒng)的約束違限進行消除，促進系統(tǒng)出現(xiàn)符合消減情況的最小化發(fā)生。然后根據(jù)充裕性的而評估需求，最直流潮流模型進行建立。

2.4 風(fēng)險指標(biāo)

對輸電線路進行充裕性評估，可采取可靠性指標(biāo)分為兩種，一個是，失負荷概率；另一個是電力不足的期望值。在失負荷概率進行計算，可以看做是當(dāng)系統(tǒng)容量不足情況下發(fā)生失負荷可能性的態(tài)下，x所決定的二值函數(shù)。對電力不足期望值進行計算，可以將平均每年缺乏的電能進行計算。對應(yīng)的計算公式為：L=夠促進系統(tǒng)進行恢復(fù)，達到一個靜態(tài)安全點的的狀態(tài)下，所需要的削減負荷最小值。

2.5 評估流程

根據(jù)文章內(nèi)容，給出相應(yīng)的風(fēng)險評估流程圖，對斷路器的健康運行進行綜合的風(fēng)險評估，對線路運行統(tǒng)計的數(shù)據(jù)進行模型轉(zhuǎn)移，轉(zhuǎn)移為斷路器在線狀態(tài)。進而得到對應(yīng)的元件停運模型。與此同時，還要在對斷路器的在線狀態(tài)停運模型進行充分的考慮，并在這樣的基礎(chǔ)上對負荷進行選取，將事故分析進行預(yù)想，然后對OPF進行校正，對系統(tǒng)的整體風(fēng)險指標(biāo)進行評估計算，將風(fēng)險影響電網(wǎng)運行的程度進行計算。從而促進技術(shù)的不斷發(fā)展，能夠更有針對性的將潛在的故障進行處理，同時做好防御措施，保證將電網(wǎng)風(fēng)險的管理工作做到最好，減少損失的發(fā)生，促進行業(yè)的進步，為國家和人民做出更多的貢獻。

結(jié)語

對斷路器在線狀態(tài)下的電網(wǎng)風(fēng)險評估方法進行闡述，需要結(jié)合實際的斷路器在線狀態(tài)，根據(jù)健康狀態(tài)下的風(fēng)險評估，對它的傳統(tǒng)運營模式進行闡述，然后對斷路器失效概率的模型進行建立，計算相應(yīng)數(shù)據(jù)，對負荷曲線和它的線路進行分析，對分險指標(biāo)進行計算，最后給出相應(yīng)的評估流程，完成方法的闡述。將這樣的評估方法進行利用，可以減少電網(wǎng)系統(tǒng)的運行問題，促進供電的正常進行，提高國家的經(jīng)濟發(fā)展。

[1]郭磊,郭創(chuàng)新,曹一家,姜新凡,盛鹍.考慮斷路器在線狀態(tài)的電網(wǎng)風(fēng)險評估方法[J].電力系統(tǒng)自動化,2012,16：20-24+30.

[2]張大波.基于狀態(tài)監(jiān)測與系統(tǒng)風(fēng)險評估的電力設(shè)備維修及更新策略研究[D].重慶大學(xué),2012.

[3]梁永亮.變壓器狀態(tài)評估方法與在線監(jiān)測優(yōu)化研究[D].山東大學(xué),2015.