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摘要：电力系统是我国社会经济发展中的重要组成部分，与人们的生活具有密切的联系，一旦电网出现故障将会对整个社会造成重大不良的影響。因此，加强电网规划设计管理已刻不容缓。风险评估在电网规划设计中的应用，不但可以对电网规划设计方案风险指标进行计算，而且可以对电网规划设计中可靠性问题进行量化处理。本文对风险评估理论在电网规划设计中的应用进行了分析。
关键词：电网规划；设计；风险评估
中图分类号：S611文献标识码： A
前言
就我国电网规划设计现状来看，在对系统可靠性进行评估时，选择的方法一般都是潮流计算、短路电流计算以及N-1原则，并与工程经验结合对设计方案进行校核，还没有制定明确的可靠准则。这种评估方式主要侧重于故障事故发生后果程度，忽略了故障发生的概率。而风险评估是以可靠性准则为基础，对故障发生概率以及后果严重程度进行分析，进而完成对电网规划设计的完善。
电网规划中风险性评估的重要性
电网规划设计是电力系统安全运行的前提，就我国现状来看，在进行电网规划设计时重点是满足未来符合需求，通过规划设计对待建的电线路数量和位置进行确定，并以此来实现低投资低成本建设。这样就导致在进行电网规划设计时，规划设计人员主要就是根据未来电源和负荷的预测结果，来对电网框架进行构建。然后通过短路电流和稳定校验等电气计算，根据结果来确定最终的规划设计方案。在对这种规划设计方案进行选择时，主要就是以电网建设投资为基础，选择用N-1安全准则对电网系统进行校验，并将评估重点放在故障事故发生后的静态安全约束上，不能对故障事故发生的概率进行测算。因此，需要对电网规划设计加入风险评估的应用，以此来对电网系统中故障事故发生的概率和后果进行综合评判。与可靠性相对的是风险，风险越高则可靠性越低。风险评估在电网规划设计中的应用既可以对故障事故的发生概率进行测算，也可以对事故发生后影响程度进行综合考虑。实现了对电网全系统的风险管理，使系统风险水平保持在规定范围内。
电网中风险性评估的指标
对电网规划方案的风险评估，可以采用蒙特卡罗模拟的方法。蒙特卡罗模拟的方法就是用于处理负荷的随机变化的特性，计算量几乎不会受到系统规模和复杂程度的影响大小，但是缺点就是计算的时间太慢。除了采用这种方法之外，还可以采用状态枚举法。状态枚举法一般都适合于元件失效的概率相对于较小或者在运行过程中的运行情况比较简单。因为电网在规划的时候更加注重于各个规划方案之间的横向比较，而对于模型和参数来说，对其两者的数据准确性要求比高。另一个方面来说，规划设计出的方案往往具有较强的风险承载能力，因此本文所采取的的应用上更为灵活的状态枚举法系统规划方案的风险进行评估，制订合理的简化原则，降低计算的复杂程度。
潮流过负荷校验的风险指标计算是指，利用n-r预想事故扫描(潮流分析)确定系统的失效状态(线路过负荷或者节点低电压)，进而进行风险指标计算。具体方法和步骤：（1）监理多级符合水平，根据系统年符合预测的曲线，将符合水平平均划分了各个等级并且形成相应的分析方案。对不同等级的负荷水平方案进行风险性指标的评估。（2）利用状态枚举法选择和确定系统状态下的系统概率，按下式计算:
其中：P（s）是仅考虑元件停运事件的系统状态s的概率；nd为在系统状态s中不可用的元件数；n为系统元件总数；Ui、Uj是元件i与j的与停运相关的不可用率:
在式中，i为元件与停运相关的失效率)；i=8760/MTTRi为元件i与停运相关的修复率；MTRRi为元件i的平均停运时间；fi为元件i的平均停运频率。在实际计算中，fi和MTTRi均可由历史统计数据获得，i由第二个式子中可以变换为：
（3）预想事故分析针对给定的状态进行潮流过负荷低电压进行检验。如果系统存在过负荷线路或者低电压点，那么此时的状态应该为失效的一个状态。针对于过负荷的线路，调整整个系统中的各个发电机的出力，用来消除过负荷，如果仍然还存在负荷的线路，根据各个负荷节点的灵敏度确定所需要消减的负荷量。①计算系统和分项风险指标根据各级负荷水平下分析结果计算风险指标。
①负荷削减概率PLC
其中:Fi是多级负荷模型中第i个负荷水平下系统全部失效状态的集合；NL是负荷水平分级数，由实际负荷数据确定；Ti是第i个负荷水平的时间长度；T是负荷曲线的时间期间全长，通常为一年。
②期望缺供电量EENS
其中，C(s)是状态s的负荷削减量。
③期望负荷削减频率EFLC
其中，m(s)在不考虑降额状态时即为系统元件的总数。
④负荷削减平均持续时间ADLC
针对于上文中的公式来说，适用于各个母线、分区或整个系统的指标计算。对于母线/分区指标，Fi是只涉及到与某一母线/分区负荷削减相对应的系统失效状态集合；对于系统指标，则是与任意母线负荷削减相对应的系统失效状态的集合。
风险指标计算简化原则
(1)预想事故重数简化随着预想事故重数(r)的增加，系统枚举状态的规模也急剧增大，严重妨碍了风险指标的有效计算。(2)事实上，对于负荷水平等级的简化，在进行多级符合水平评估的首饰盒，首先应该针对符合曲线上的所有负荷水平分别进行不同的分析，然后再根据负荷水平持续的时间进行指标汇总，但是由于负荷水平的多样性，就会直接导致计算数据分析的规模增大。
4.电网规划中风险性评估的应用
风险评估在电网规划设计中的应用，首先应该明确电网规划设计准则和要求，并在目标要求下进行设计。其次，对现有的电网规划设计进行风险评估，并将结果与相关技术分析和规划时间跨度内负荷水平，结合规划设计人员工作经验，针对电网设计规划中存在的缺陷提出有效解决措施，使规划设计方案能够满足未来电网运行可靠性要求。最后，通过风险评估的应用对所有电网规划设计方案进行可靠性预测，并进行经济分析，确定出投资成本最小或者是收益最大的规划设计方案。
结束语
电力系统是社会经济发展中的重要组成部分，更与人们的生活息息相关，这就要求电网规划设计能够对系统运行可靠性进行准确分析，确定符合发展经济性原则，又能提升可靠性的规划设计方案。在电网规划设计中风险性评估的应用，可以综合分析故障发生之后造成的影响程度，为电网规划设计方案提供一定的理论基础。
参考文献
[1]孙强，张运洲，李隽，王乐，曾沅.电网规划设计中的风险评估应用[J].电力系统及其自动化学报，2009，06:17-21+116.
[2]阎继超.电网规划设计中的风险评估应用[J].科技创新导报，2010，14:98.
[3]马莉.风险评估在电网规划设计中的应用[J].电源技术应用，2013，12:342.
[4]王涛，刘伟.电网规划项目风险评估探讨[J].电源技术应用，2013，07:176+179.
关键词：电网规划；设计；风险评估
中图分类号：S611文献标识码： A
前言
就我国电网规划设计现状来看，在对系统可靠性进行评估时，选择的方法一般都是潮流计算、短路电流计算以及N-1原则，并与工程经验结合对设计方案进行校核，还没有制定明确的可靠准则。这种评估方式主要侧重于故障事故发生后果程度，忽略了故障发生的概率。而风险评估是以可靠性准则为基础，对故障发生概率以及后果严重程度进行分析，进而完成对电网规划设计的完善。
电网规划中风险性评估的重要性
电网规划设计是电力系统安全运行的前提，就我国现状来看，在进行电网规划设计时重点是满足未来符合需求，通过规划设计对待建的电线路数量和位置进行确定，并以此来实现低投资低成本建设。这样就导致在进行电网规划设计时，规划设计人员主要就是根据未来电源和负荷的预测结果，来对电网框架进行构建。然后通过短路电流和稳定校验等电气计算，根据结果来确定最终的规划设计方案。在对这种规划设计方案进行选择时，主要就是以电网建设投资为基础，选择用N-1安全准则对电网系统进行校验，并将评估重点放在故障事故发生后的静态安全约束上，不能对故障事故发生的概率进行测算。因此，需要对电网规划设计加入风险评估的应用，以此来对电网系统中故障事故发生的概率和后果进行综合评判。与可靠性相对的是风险，风险越高则可靠性越低。风险评估在电网规划设计中的应用既可以对故障事故的发生概率进行测算，也可以对事故发生后影响程度进行综合考虑。实现了对电网全系统的风险管理，使系统风险水平保持在规定范围内。
电网中风险性评估的指标
对电网规划方案的风险评估，可以采用蒙特卡罗模拟的方法。蒙特卡罗模拟的方法就是用于处理负荷的随机变化的特性，计算量几乎不会受到系统规模和复杂程度的影响大小，但是缺点就是计算的时间太慢。除了采用这种方法之外，还可以采用状态枚举法。状态枚举法一般都适合于元件失效的概率相对于较小或者在运行过程中的运行情况比较简单。因为电网在规划的时候更加注重于各个规划方案之间的横向比较，而对于模型和参数来说，对其两者的数据准确性要求比高。另一个方面来说，规划设计出的方案往往具有较强的风险承载能力，因此本文所采取的的应用上更为灵活的状态枚举法系统规划方案的风险进行评估，制订合理的简化原则，降低计算的复杂程度。
潮流过负荷校验的风险指标计算是指，利用n-r预想事故扫描(潮流分析)确定系统的失效状态(线路过负荷或者节点低电压)，进而进行风险指标计算。具体方法和步骤：（1）监理多级符合水平，根据系统年符合预测的曲线，将符合水平平均划分了各个等级并且形成相应的分析方案。对不同等级的负荷水平方案进行风险性指标的评估。（2）利用状态枚举法选择和确定系统状态下的系统概率，按下式计算:
其中：P（s）是仅考虑元件停运事件的系统状态s的概率；nd为在系统状态s中不可用的元件数；n为系统元件总数；Ui、Uj是元件i与j的与停运相关的不可用率:
在式中，i为元件与停运相关的失效率)；i=8760/MTTRi为元件i与停运相关的修复率；MTRRi为元件i的平均停运时间；fi为元件i的平均停运频率。在实际计算中，fi和MTTRi均可由历史统计数据获得，i由第二个式子中可以变换为：
（3）预想事故分析针对给定的状态进行潮流过负荷低电压进行检验。如果系统存在过负荷线路或者低电压点，那么此时的状态应该为失效的一个状态。针对于过负荷的线路，调整整个系统中的各个发电机的出力，用来消除过负荷，如果仍然还存在负荷的线路，根据各个负荷节点的灵敏度确定所需要消减的负荷量。①计算系统和分项风险指标根据各级负荷水平下分析结果计算风险指标。
①负荷削减概率PLC
其中:Fi是多级负荷模型中第i个负荷水平下系统全部失效状态的集合；NL是负荷水平分级数，由实际负荷数据确定；Ti是第i个负荷水平的时间长度；T是负荷曲线的时间期间全长，通常为一年。
②期望缺供电量EENS
其中，C(s)是状态s的负荷削减量。
③期望负荷削减频率EFLC
其中，m(s)在不考虑降额状态时即为系统元件的总数。
④负荷削减平均持续时间ADLC
针对于上文中的公式来说，适用于各个母线、分区或整个系统的指标计算。对于母线/分区指标，Fi是只涉及到与某一母线/分区负荷削减相对应的系统失效状态集合；对于系统指标，则是与任意母线负荷削减相对应的系统失效状态的集合。
风险指标计算简化原则
(1)预想事故重数简化随着预想事故重数(r)的增加，系统枚举状态的规模也急剧增大，严重妨碍了风险指标的有效计算。(2)事实上，对于负荷水平等级的简化，在进行多级符合水平评估的首饰盒，首先应该针对符合曲线上的所有负荷水平分别进行不同的分析，然后再根据负荷水平持续的时间进行指标汇总，但是由于负荷水平的多样性，就会直接导致计算数据分析的规模增大。
4.电网规划中风险性评估的应用
风险评估在电网规划设计中的应用，首先应该明确电网规划设计准则和要求，并在目标要求下进行设计。其次，对现有的电网规划设计进行风险评估，并将结果与相关技术分析和规划时间跨度内负荷水平，结合规划设计人员工作经验，针对电网设计规划中存在的缺陷提出有效解决措施，使规划设计方案能够满足未来电网运行可靠性要求。最后，通过风险评估的应用对所有电网规划设计方案进行可靠性预测，并进行经济分析，确定出投资成本最小或者是收益最大的规划设计方案。
结束语
电力系统是社会经济发展中的重要组成部分，更与人们的生活息息相关，这就要求电网规划设计能够对系统运行可靠性进行准确分析，确定符合发展经济性原则，又能提升可靠性的规划设计方案。在电网规划设计中风险性评估的应用，可以综合分析故障发生之后造成的影响程度，为电网规划设计方案提供一定的理论基础。
参考文献
[1]孙强，张运洲，李隽，王乐，曾沅.电网规划设计中的风险评估应用[J].电力系统及其自动化学报，2009，06:17-21+116.
[2]阎继超.电网规划设计中的风险评估应用[J].科技创新导报，2010，14:98.
[3]马莉.风险评估在电网规划设计中的应用[J].电源技术应用，2013，12:342.
[4]王涛，刘伟.电网规划项目风险评估探讨[J].电源技术应用，2013，07:176+179.