摘要：随着电网规模的扩大，电力设备的升级，电网系统的输送电效率逐步提高，从而提高了电网的运行效率，但高的运行效率也增强了电网运行过程中安全问题的不确定性，给电网的运行带来了一定的风险，因此针对区域电网的安全风险评估有一定的必要性。本文通过对电网安全风险评估以及管控的体制和体系的讨论，简要介绍了预防大面积停电的电力系统安全风险评估体系所采用的主要评估方法以及基本的评估框架，以评估某区域电网为案例进行具体说明，并提出了相应的改进意见。
关键词：区域电网；安全风险；评估研究
引言
随着中国电力系统规模的扩大，可能引发大面积停电的因素也不断增多，因此在全面考虑各种因素的基础上加强对复杂电力系统进行安全风险的管控，减少停电损失和预防大面积停电事故，显得尤为迫切。为全面保障电力系统的安全，预防大面积停电事件，不仅要发挥企业的技术优势，还要发挥政府部门在统筹、协调、组织社会资源方面的优势，因此需要使政府监管机构也能够参与到电力系统安全风险评估和监管的工作中来。
1、预防大面积停电的电力系统安全风险评估体系
1.1评估方法
预防大面积停电的电力系统安全风险监管评估体系采用分层法，以大面积停电作为顶上事件，从结构、技术、设备3个方面，逐级划分出各个可能引起大面积停电的基本因素，而最底层是基本事件，也就是引起大面积停电的最直接原因。该指标体系以结构风险、技术风险、设备风险3个方面为一级指标进行层层划分，形成了四级指标体系。指标体系的最后一层指标为四级指标，这一层指标对应大面积停电事故的基本事件，也是评估打分的直接对象。评估工作小组根据指标的具体解释及对应评分原则，给出被评估对象的该项得分，分数即反映了系统大面积停电风险程度和安全等级，从而确定可能导致大面积停电的高风险因素和薄弱环节。
1.2基本框架
预防大面积停电的电力系统安全风险评估体系采用以政府为主导、第三方独立评估机构、电力企业以及用电用户共同参与的基本实施框架。电力系统安全风险与脆弱性分析评估是一项复杂的系统工程，保障电力系统安全运行涉及多个责任主体，涵盖技术、管理等多个层面。以政府为主导，可发挥政府部门在统筹、协调、组织社会资源方面的优势；第三方独立评估机构的介入，能够保证评估结果的科学性和可观性；通过分析近年来的国内外几次典型大面积停电事件及其原因可以看出，虽然引发大面积停电事件的原因很多，表现形式各异，但从本质看可以归结到电力系统的结构、技术和设备3个方面。设备是组成电力系统的基本元素，设备故障往往是造成系统事故的直接原因，也是引发大面积停电事故的重要因素。为了实现电力系统的安全稳定运行，电力系统规划、计划、设计、基本建设、生产运行和科研试验等部门，必须在技术经济合理的前提下，加强电网结构和采用相应的技术措施，但受制造水平、技术条件、社会发展、自然环境的影响，结构、技术、设备无法保证百分百可靠，电力系统大面积停电风险始终存在。该套指标体系不仅较为全面地反映了电网安全稳定的威胁因素，需要说明的是，当评估不同特点的电力系统时，相关指标可做灵活适当调整或应对，以提高评估的针对性，保证评估结果的准确性。
2、评估案例分析
我国多个区域电网已成功开展了预防大面积停电的电力系统安全风险评估工作。本文以某区域电网的评估案例为例，进行相应的分析和总结。
2.1被评估电网特点
该区域电网有以下特点：
1）该区域电网的一次能源匮乏，长期以来能源消费大于能源生产，是能源净调入地区，能源对区外依存度高，一次能源构成呈“缺煤少气贫油多水”的特点。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在产业结构方面，，该地区第一产业比重较高，第二、三产业比重偏低，能源消费弹性系数略高于全国平均水平，地区用电需求受经济结构调整、地区气候变化影响较大。在能源结构方面，水电比重大，近几年，受全球变暖影响，极端天气频出，该地区年度来水量变化较大。在电煤供应方面，由于该地区既不靠海，又远离北方煤炭主产区，铁路几乎成为电煤运输的唯一渠道。随着地区经济社会的发展，用电负荷持续大幅增长，对电煤需求量不断增大，电煤需求与电煤采购难、运输压力大的矛盾日益突出，电煤供应的保障度与经济发展呈现负相关的现象。
2)是跨区通道快速发展，输电通道利用程度高该区域电网跨区交换通道数量多、跨区交换能力较强。
3）是水电资源密集开发，电网丰枯转换特征鲜明。该区域电网潮流整体呈现“西电东送、南北互供”的特点。该区域电网水电资源丰富，水电装机容量占比达到44％，与此同时，区域内水电站地理分布广，水情变化复杂，由于丰枯转换特征鲜明，网内重要断面潮流变化频繁，丰、平、枯水期电网稳定特性各不相同，导致电网运行控制复杂。
2.2评估内容
经过评估工作组专家的反复研究讨论，从该区域电网的结构与运行实际出发，对原有指标体系的指标设置、指标计算、指标权重等方面进行了全面细致的研究完善，从结构风险、技术风险、设备风险三个方面，形成了针对该区域电网的安全风险评估指标体系。
1）结构风险。评估该区域电网的电源结构与布局，分析一次能源结构、机组类型与容量对其供电安全的影响。评估该区域电网的电网结构，分析电源结构与电网结构的适应性，确定可能引起大面积停电的关键厂站和线路。评估该区域电网的运行风险，分析分区供电方案、元件重载过载、无功电压水平、动态稳定等问题带来的安全风险。鉴于该区域电网新能源电源所占比例很小，电源以火电、水电为主构成，特别是水电装机比重较高。为凸出主要安全风险源，删去了新能源相关指标。同时，在确定指标相对重要程度时，对“电源一次能源结构”中涉及常规能源发电（特别是水电）的指标赋以较高权值。
2）技术评估。结合该区域电网的结构和运行特点，针对同杆并架双回输电线路继电保护问题、大负荷转移时保护连锁动作问题以及通道对超高压线路主保护影响等三个方面进行安全风险分析与评估，并提出建议与对策。同时围绕该区域电网安全稳定控制系统及安全自动装置（主要包括解列装置、低频减载装置、低压减载装置等）可能存在的安全风险进行分析与评估，并针对可能存在的问题提出建议与对策。自然灾害造成极端严重故障的风险评估是指标体系中的重要考量方面之一。为准确识别该区域电网的自然灾害风险源，在原有雷击、地震、冰灾等方面的评估之外，特别增加了反映山火灾害的相关指标。
3）设备风险评估。确定影响该区域电网安全运行的关键一、二次设备，对其安全风险进行评估，并分析关键设备不可靠的原因。分析由于自然灾害和极端气候条件等引起的电网设备安全风险，并对其影响程度进行评估。该区域电网的低压减载装置只在极少数地区装设，不是主要风险源，因此删去了有关低压减载风险评估的指标。另外，变压器直流偏磁问题在现场反映不多，因此调整了原指标体系中直流偏磁风险的评估指标构成，只保留核心考察问题。
结束语
预防大面积停电、保障电网安全稳定的电力系统安全风险评估的重要意义，并从中国电力发展的角度，指出相应的评估工作具有极大的工程价值和社会价值。在此基础上，进一步介绍了该套指标体系的评估方法和基本的评估框架。该套指标体系多次在不同区域电网成功地完成了评估工作，本文以其中一个区域电网的评估案例为例，明确指出该套指标体系在实际应用中具有较强的灵活性和实用性，值得继续深入研究并开展深入的评估实践工作。
参考文献
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论文作者:潘立巍
论文发表刊物:《电力设备》2017年第31期
论文发表时间:2018/4/16
标签：电网论文; 风险论文; 大面积论文; 区域论文; 指标体系论文; 结构论文; 指标论文; 《电力设备》2017年第31期论文;