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摘要：文章就調(diào)控值班人員在基于設(shè)備檢修時期的電網(wǎng)運行風險評估方法進行分析，在考慮電網(wǎng)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(shù)指標對電網(wǎng)運行風險水平進行了全面描述。

關(guān)鍵詞：設(shè)備檢修；風險評估；設(shè)備故障率

在電網(wǎng)運行的風險評估中，設(shè)備故障率的計算是其中非常關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié)，因此電網(wǎng)調(diào)控值班人員在進行電網(wǎng)運行風險評估工作時，可以基于狀態(tài)檢修設(shè)備故障率計算方法應(yīng)用進去，這樣在很大程度上可以提升設(shè)備故障檢修準確度和可信度。通常情況下，電網(wǎng)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(nèi)外專家的廣泛關(guān)注，因為這種評估法可以定量描述出事故發(fā)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(nèi)容的重要性，評估了在不同運行條件下電網(wǎng)運行風險。并且還提出了多個以外部環(huán)境、負荷波動等不確定性因素作為主要依據(jù)的風險評估模型。此項研究為電網(wǎng)運行風險評估提供了思路和依據(jù)，使得電網(wǎng)在實際運行過程中，運行風險評估成為可能。電力網(wǎng)絡(luò)在運行過程中出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)故障，主要是由外部因素和內(nèi)部因素造成。其中，外部因素包括自然氣候災(zāi)害、地質(zhì)災(zāi)害、人為事故等，而內(nèi)部因素主要包括集約化風險、硬件風險、管理風險、系統(tǒng)出現(xiàn)故障等情況。大運行體系和傳統(tǒng)管理模式之間存在較大差別，這些差別會涉及到整體監(jiān)控、自動化主站維護等，而在這些工作方面出現(xiàn)的隱患則統(tǒng)稱為集約化風險；硬件風險是指電氣設(shè)備本身存在故障；管理風險是指內(nèi)部自動化系統(tǒng)在調(diào)度過程中出現(xiàn)錯誤而導致的故障，或是因為技術(shù)失誤而導致的故障。這些故障都是因電氣設(shè)備內(nèi)部運行環(huán)境出現(xiàn)問題而導致，因此統(tǒng)稱為內(nèi)部因素。本文要分析的基于設(shè)備檢修狀態(tài)的電網(wǎng)的運行風險的評估辦法就是在充分考慮到了內(nèi)部因素和外部因素基礎(chǔ)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(shè)備檢修狀態(tài)的電網(wǎng)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(shè)備的實時運行狀態(tài)信息進行采集，然后根據(jù)采集到的信息數(shù)據(jù)推算出設(shè)備的運行故障，利用線路過載等五項基本指標來衡量電網(wǎng)在運行時的風險指數(shù)，最終結(jié)合實際案例分析證明設(shè)備檢修狀態(tài)時期電網(wǎng)運行風險評估方法的有效性和可行性。

1電網(wǎng)風險評估的主要內(nèi)容以及流程

電網(wǎng)的風險評估主要包括以下幾個內(nèi)容：計算設(shè)備故障率、計算選擇系統(tǒng)狀態(tài)和概率、系統(tǒng)狀態(tài)分析以及風險指標計算。下面對此進行說明。

1.1設(shè)備故障率的計算

電網(wǎng)在運行過程中存在風險的根本原因是設(shè)備故障，根據(jù)《輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修試驗規(guī)程》和相關(guān)的設(shè)備狀態(tài)評價導則，電網(wǎng)調(diào)控值班人員可以根據(jù)電氣設(shè)備實時狀態(tài)信息計算出設(shè)備故障率。

1.2選擇系統(tǒng)狀態(tài)和概率的計算選擇

系統(tǒng)狀態(tài)方法有狀態(tài)枚舉和蒙特卡羅模擬法。這兩種方法的應(yīng)用條件各不相同，若是計算出來的設(shè)備故障率較小，同時電氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)較為簡單，那么建議采用狀態(tài)枚舉法，這樣方法效果更佳；如果電氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、運行過程相對復(fù)雜，同時嚴重隱患數(shù)量偏多，那么使用蒙特卡羅模擬法則是最好選擇。

1.3系統(tǒng)狀態(tài)分析

這一方法是對所選擇的系統(tǒng)狀態(tài)進行分析，狀態(tài)分析內(nèi)容主要包括潮流計算、功率平衡判斷等，通過對這些內(nèi)容的分析，電網(wǎng)調(diào)控值班人員基本可以確定系統(tǒng)狀態(tài)下可能發(fā)生的風險類型，而且有時候一種運行狀態(tài)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(fā)生的概率以及可能帶來的后果的綜合。電網(wǎng)調(diào)控值班人員在評估電網(wǎng)運行風險指標時，主要依據(jù)是以下兩項工作獲得的信息：選擇系統(tǒng)狀態(tài)和概率的計算、系統(tǒng)狀態(tài)分析。電網(wǎng)運行風險指標的計算主要包括以下幾個內(nèi)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(wǎng)調(diào)控值班人員是采用層次分析法來計算各項指標的權(quán)重指數(shù)，然后根據(jù)這些權(quán)重指數(shù)對電網(wǎng)的整體風險程度有一個準確判斷。

2基于設(shè)備檢修狀態(tài)的設(shè)備故障率的計算

設(shè)備的運行狀態(tài)和故障率息息相關(guān)。電網(wǎng)調(diào)控值班人員主要是采用基于健康指數(shù)的方法來對狀態(tài)檢修設(shè)備故障率進行推算和判斷。首先，電網(wǎng)調(diào)控值班人員要根據(jù)設(shè)備實時運行狀態(tài)信息以及相應(yīng)的評估準則來為設(shè)備各個部分打分，這樣就可以得到設(shè)備的健康指數(shù)；其次，設(shè)備的故障率和健康指數(shù)之間存在一個定性函數(shù)關(guān)系，根據(jù)這一函數(shù)，電網(wǎng)調(diào)控值班人員就可以推算出設(shè)備的故障率。這里提到的一個概念：設(shè)備的健康指數(shù)，是指描述設(shè)備狀態(tài)的優(yōu)劣程度的數(shù)值。在《輸變電一次設(shè)備狀態(tài)評價標準》中，主要將設(shè)備分為幾個部分分別進行評價，由于運行狀態(tài)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(tài)量。關(guān)于這些狀態(tài)量，以及變電一次設(shè)備狀態(tài)的得分標準和具體部件的權(quán)重，在《輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修試驗規(guī)程》以及相關(guān)設(shè)備的狀態(tài)評價導則里面都有明確的規(guī)定，電網(wǎng)調(diào)控值班人員在進行評價的時候，要嚴格依據(jù)這些依據(jù)規(guī)定來進行評價。以上提到，電氣設(shè)備的健康指數(shù)和設(shè)備故障率之間存在著定量的函數(shù)關(guān)系，并且健康指數(shù)和和設(shè)備故障率之間是正比例關(guān)系，這兩個參數(shù)的函數(shù)關(guān)系如下：（1）在這個函數(shù)關(guān)系式中，HI代表設(shè)備的健康指數(shù)值，λ代表電氣設(shè)備的故障率，K代表比例函數(shù)，C代表曲率系數(shù)。根據(jù)這個函數(shù)計算出這些數(shù)值之后，再統(tǒng)計計算設(shè)備的年故障發(fā)生的概率，其次，電網(wǎng)調(diào)控值班人員對這些狀態(tài)進行狀態(tài)評價，然后再根據(jù)這些狀態(tài)進行分類，確定在每個分類之下德爾設(shè)備的數(shù)量，之后再代入下面這個函數(shù)，根據(jù)這個函數(shù)，電網(wǎng)調(diào)控值班人員就可以計算出參數(shù)K和C的數(shù)值。（2）在這個公式中，P代表年故障發(fā)生的概率，n代表存在故障的設(shè)備數(shù)量，i代表設(shè)備的分類，m為分類總數(shù)，根據(jù)這個數(shù)值，電網(wǎng)調(diào)控值班人員可以計算出K和C的具體數(shù)值，然后再將K和C代入第一個公式，電網(wǎng)調(diào)控值班人員就可以得到準確的設(shè)備故障率結(jié)果。

3電網(wǎng)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(shè)備風險程度的因素，可以反映出設(shè)備發(fā)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(tǒng)狀態(tài)概率的概念，是指在電網(wǎng)運行風險評估過程中事件發(fā)生的可能性，然后電網(wǎng)調(diào)控值班人員將事件發(fā)生的可能性的嚴重狀態(tài)定義為與系統(tǒng)狀態(tài)相對應(yīng)的嚴重度函數(shù)，這一函數(shù)表達式如下：（3）在這個函數(shù)關(guān)系式中，X代表風險指標類型，Ei是指第i個系統(tǒng)狀態(tài)，m是指相應(yīng)狀態(tài)的系統(tǒng)狀態(tài)總數(shù)。根據(jù)這個函數(shù)，電網(wǎng)調(diào)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(wǎng)運行過程中，一旦發(fā)生電網(wǎng)事故，那么其系統(tǒng)狀態(tài)概率就是根據(jù)基于狀態(tài)檢修的設(shè)備故障率的計算結(jié)果來評價的。主要用到的方法是蒙特卡羅模擬法。

4結(jié)束語

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

作者:李存山 單位:國網(wǎng)山東省電力公司鄄城縣供電公司

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