電網規劃設計中的風險評估應用

劉凱　王棟

摘要：本文將對電網運行方式進行風險評估，并探討了一些輔助決策，希望通過這些研究可以提高電網運行的可靠性、穩定性、安全性，降低運行的風險，進而提高電力企業的發電效率，減少工作人員的工作量，幫助我國的電力行業平穩發展。

關鍵詞：電網運行;風險評估;輔助決策;探討

引言

伴隨科技的發展進步，電力體系規模逐漸擴增，電網構造變得逐漸繁雜，在電網運行措施編排工作方面需處理的信息數目大量增加。因為缺乏相應運行措施輔助編排的相關工具，我國的電網運行措施調整和編排工作依靠人工實施匯總和剖析，所以工作量增加時所編排得到的運行措施存在一定風險。因此，本文提出了一類電網的運行措施風險評估的輔助決策體系，方便對電網運行措施薄弱流程實施相關預判，并對事故實施風險定級，給出相應的事故恢復處置預案。

1.電網運行方式風險評估的內涵

對電網運行方式進行風險評估，首先要識別其存在的風險狀態，主要包括警戒狀態、安全狀態、恢復狀態、緊急狀態共4種，電力企業的管理人員可以根據這4中風險狀態，進而識別出潛在的運行風險，并及時地采取相應的解決措施，避免發生嚴重的安全事故。此外，電力企業可以對工作人員進行分類，進行專崗專職管理，提高工作效率，降低風險隱患，從而確保電網的安全運行。本文將會對電網運行中存在的問題進行論述。

2系統結構和工作流程

2.1系統整體的結構和工作流程

關鍵功能模塊包含風險方面評估、運行方式的模擬檢驗、輔助決策以及恢復供電的方案等[1]。啟動系統后，能夠選取系統工作的方式，涵蓋了模擬校驗和在線評估，且模擬校驗能夠對開關分合的狀態和電網各個運行的數據進行手動設置，在線評估為經過和SCADA體系數據接口得到實時數據信息。加載運行方式后，能夠對現在運行的方式實施風險評估，依照系統制定風險等級制度來對電網運行中的風險實施定級，找到失電地區恢復供電所需的路徑，然后輸出相關的輔助決策數據。

2.2建立風險等級制度體系

考慮電網運行方面的相關特點，單一風險的指標不可以對電網運行風險能力完全評估。為更直觀地體現電網風險，需科學地對風險水平實施量化分級工作，最后建立一套與電網運行相適應的風險等級制度。具體地，依照電網現實運行狀況，參考國家電網單位安全事故的調查條例，提取得到電壓等級、負荷的百分比以及關鍵用戶的數目等多個風險指標原因，依照各風險指標限值完成風險定級。調度運行工作人員能夠依照體系評估得到事故風險級別，從而確定事故進行處理緊急的程度。例如，某個開關問題導致某個220kV變電站全停定義為三級風險;若因為開關問題引發的失電負荷占據到區域電網總負荷的20%～40%，定義成四級風險。

3.風險評估及運行方式

3.1確定檢修設備及過載方案

電網風險評估系統模擬斷開檢修設備，基于電網拓撲計算結果根據接線方式、設備限值等參數，將檢修造成失電的變電站/負荷進行轉移，文獻提出了針對過載不同的處理辦法。系統通過計算得出盡量多的方案，按照方案優劣程度進行排序，根據電網實際運行情況，從眾多方案中選擇一套最合適或者通過修改得到一套新方案。

3.2主變壓器檢修

如果檢修設備是變壓器，電網風險評估系統將檢修變壓器模擬退出運行，然后基于當前電網狀態、負荷進行潮流計算，以此來判斷與該檢修變壓器并行的變壓器是否過載〔2〕，如果變壓器過載，則系統將提供過載方案，即將過載的負荷轉移到電網中的其他電源點〔3〕。對于系統計算出的每個過載方案，風險評估系統都會進行潮流計算，比如檢修220kV兩臺并列運行變壓器中的一臺，如果檢修1號主變壓器，則電網風險評估系統會計算2號主變壓器是否過載，如果過載，則根據過載量將一部分負荷進行轉移以消除過載現象。

3.3確定薄弱設備

電網出現變壓器、線路、母線等主要電氣設備單獨運行時。如上例中，如果兩臺變壓器并列運行，檢修1號主變壓器，薄弱設備就是2號主變壓器;如果并列運行主變壓器臺數多于兩臺且只檢修其中一臺，則系統無薄弱設備。

3.4確定轉移方案

根據檢修設備對應的過載方案以及系統計算當前電網的薄弱設備，電網風險評估系統會確定對應的負荷轉移方案。負荷轉移方案的計算是基于過載方案，同時模擬將薄弱設備退出運行，然后計算搜索失電負荷新的供電路徑，找到新電源點，計算原則需保證電網最終風險等級控制在3星級及以下。

3.5恢復供電的方案

體系設計關鍵的目的不僅是對電網的運行措施風險實施簡單評估，更關鍵的是合理控制評估得到的風險，還有在問題發生后供電恢復的措施。體系在電網運行的風險報告基礎上，以電網運行拓撲構造為基礎，采取網絡重構方式，經過相關比對剖析，選取最優恢復的供電路徑。假定風險評估只要轉化成問題，該系統會快速對電網運行的措施實施網絡拓撲，定位失電地區，對失電地區實施電網重構，對相關開關或是相應主變進行模擬工作，判斷是否能夠實現失電地區供電。應用這個方式搜索得到對應的恢復供電全部路徑，再對這些路徑實施逐條剖析，經最優路徑選取確定最優恢復供電路徑。

3.6輔助決策

體系輔助決策輸出關鍵涵蓋3方面內容，分別是風險預控、風險報告以及恢復供電措施方案[3]。第一，風險預控措施。對于不同情況和不同風險，依照電網運行狀況和專家經驗，制定得到不同風險預控措施方案。第二，風險報告。例如，選擇一個開關裝置并對它實施風險評估工作，會輸出多個開關問題后引發的停電區域、停電的負荷占到總負荷百分比以及停電中關鍵用戶，同時得到風險等級。第三，恢復供電措施。風險報告界面上點擊恢復供電措施按鈕，會輸出問題發生后對應恢復供電的解決措施。恢復供電措施為最優恢復的供電路徑選取進程和結果。

結束語

當今社會發展越來越快，對電網運行的安全性和穩定性的要求越來越高，加大對電網系統的建設和管理力度，以期電能可以更好地服務于人類社會，為我國經濟發展做出貢獻。而傳統的電網運行方式風險評估方式已經無法滿足電網系統建設要求，因此，推行新的電網運行方式風險評估模式已經成為當前必然選擇。雖然現行的電網運行方式風險評估仍存在一些潛在的風險，只要采取針對性的解決方案，相信電網運行方式風險評估在將來一定會取得重大進展的。

參考文獻

[1]曾衛國.電網調控運行安全風險及對策探究[J].中國新技術新產品，2014（24）.

[2]黃劍峰，魏美蘭.基于大運行體系電網調控運行安全風險與對策[J].中國高新技術企業，2014（28）.