基于设备状态与调度运行的电网风险评估方法及应用论文_宋德琦,靳君

(国网白银供电公司 甘肃省白银市 730900)

摘要:近年来,我国对电能的需求不断增加,电网建设越来越多。电网风险辨识评估对于降低电网风险水平,保证电网安全稳定运行意义重大。考虑不同电力设备故障影响因素,分别构建环境暴露型和环境封闭型设备故障率模型。基于蒙特卡洛抽样模拟确定系统状态概率,并采用最优切负荷模型确定系统故障负荷损失。为进一步分析电网停电对不同用户区域产生的影响,构建考虑地区用户分类的单位停电损失函数,从而计算停电导致的不同损失后果。结果表明,停电损失由大到小排序为以服务业为主的中心城区、以工业和居民为主的城市副中心、高能耗工业聚集的城市郊区。风险评估结果贴近实际情况,具有一定的推广应用价值。

关键词:电网调度;运行事故处理;预控措施

引言

在电网智能化建设和新能源技术应用的背景下,电网调度复杂性显著提升,调度运行中,容易出现母线故障、二次设备故障等问题。必须对电网调度运行事故进行深入分析,掌握具体事故类型及处理方法,通过采用有效的预控措施,及时发现电网运行故障并加以解决,从而满足新时期对电网调度运行管理提出的更高要求。

1电网调度运行工作危险点

电网调度工作中的危险点是指在电网作业中可能出现危险的区域和项目,主要集中在地点、场所与行为动作。由于电网作业复杂具有多样化特征,为有效落实相应的监督管理工作,需要结合企业作业内容和相关工作要求有序开展具体的管控行为。一方面,要将诱发危险事故的原因归纳到危险点集中分析,有效预估其发展态势。另一方面,要统筹监督容易生成危险点的因素和相关问题,有效避免危险点的突变。

2系统状态选择与风险分析

2.1系统状态抽样分析

蒙特卡洛抽样模拟的基本思想是通过计算机生成的随机数来比较判断系统设备的状态,从而得到系统的整体状态,并用抽样得到系统状态的平均值作为实际值的无偏估计。本文采用不考虑系统运行时间顺序的非序贯蒙特卡洛模拟对样本进行随机抽样。假设整个系统由N个设备元件构成,为简化实际过程运算,假定每个设备元件只有故障和工作运行两种状态,且每个设备元件状态相互独立。

4风险评估

风险评估是对预想故障下系统运行状态进行分析,以及评估它们的后果,得到风险指标的过程。首先选择系统失效状态并计算它们的概率。有多种选择系统状态的方法:状态枚举、蒙特卡罗模拟和N-k等。接着是电网拓扑分析,根据预想故障下的电网拓扑,评估系统是否存在电网解列、厂站或重要用户全停风险。最后对预想故障下的电网进行潮流计算,以判断线路、变压器和输电断面是否存在重载或过载风险,节点电压是否存在电压偏移风险,并进行风险指标计算。风险指标的计算方法如下所示:

式中:Crisk表示风险指标;NC表示预想故障个数;Pj和Sj分别表示故障j发生的概率和产生的后果严重度,这里的后果包括电网解列、厂站全停、线路或变压器过载、电压偏移等。

5继电保护专业防控措施

继电保护系统的正常运行是电网运行安全的重要保障,必须做好继电保护专业防控措施,主要包括:(1)制定详细的继电保护细则,避免因保护定值单出现缺漏等问题,导致现场误整定,引发电网调度运行该事故。应确保继电保护定值单的及时下发,并对定值单进行核查;(2)由继电保护专业人员负责新设备和二次回路的检查工作,在设备更新时,要及时对继电保护人员进行培训,确保其掌握二次设备结构、功能和运行原理。此外,继电保护专业人员还应该接受智能变电站有关的新技术培训,具备一定的通信和自动化交叉专业技术能力;(3)针对分布式电源接入后保护配置不合理的问题,容易因总容量超标引发电网事故,应根据《分布式电源继电保护和安全自动装置技术规范》等要求,做好分布式电源接入时的继电保护审查工作,严格控制接入总量,校核变电站关的出线开关保护定值;(4)在继电保护专业中如果出现保护选型配置错误的情况,会给电网运行留下严重的安全隐患。针对这一问题,继电保护人员应参与到基建工程的设计审查环节,及时对保护配置提出专业意见,着重审核工程保护选型和配置方案,对于涉及到牵引站的特殊工程,则应采用专用继电保护装置。在新建项目和改扩建工程中,也要保证继电保护装置配套,满足相关工程标准要求;(5)如果继电保护装置出现误签投退保护或操作步骤错误等问题,会导致设备在启动和运行时失去快速保护,进而容易出现电网事故。需要全面考虑停役设备对电网运行的影响,按规定填写保护皮肤意见,说明保护定值等问题。特别是对于工作内容较为复杂和时间跨度较大的停役设备,需要执行专职、专业人员两级批复制度;(6)做好临时定值调整工作,根据电网运行的安全性和稳定性要求,确定临时定值的调整范围,在系统恢复运行后,及时将临时定值改回原来定值。此外,还要考虑临时定值和相邻元件的定值配合关系。

结语

综上所述,电网调度运行故障会对电网运行产生严重影响,根据电网调度运行的常见故障问题,综合采用不同专业的防控技术,可以确保电网调度运行故障处理和防控的有效性。在此基础上,做好电网调度运行管理工作,严格执行相关技术标准,可以确保规范化操作,提升电网运行的安全性和稳定性。

参考文献

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论文作者:宋德琦,靳君

论文发表刊物:《电力设备》2018年第18期

论文发表时间:2018/10/18

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