分析电网规划设计中的风险评估应用

分析电网规划设计中的风险评估应用

刘奎

关键词：电网规划；设计；风险评估；应用

1在电网规划设计中引入风险评估的必要性

电力系统运行风险评估就是对电网在其规划设计和运行中可能存在的隐患进行综合评估。也可以说是对电网系统面临的不确定性、不安定性的因素，给出概率和风险的综合度量，解释运行中的电力系统对于扰动事件的暴露程度，同时挖掘电网可靠运行的潜力或改善其稳定性，来保证电网系统安全、可靠地运行。风险定量评估的目的在于建立表征系统风险的指标，即能够综合考虑失效事件发生的可能性和这些事件发生后果的严重程度。目前，我国在电网规划设计工作中对于系统可靠性的评估主要通过潮流计算、N-1原则、短路电流计算等手段，并结合工程经验以校核的方式实现，并没有制定明确可靠的相关准则。此类评估方法只能一次事故发生后果的严重性，而忽视了事故发生的频率及可能性。因此，有必要找出一种能够计及系统概率特性的评估方法，通过对可靠性指标的量化分析，优化电网规划设计方案。

2电网规划设计中的不确定性因素

2.1电力负荷影响因素

社会经济的不断发展，企业规模也在不断扩大，耗电量变的越来越多，对于电网负荷的要求也就变得越来越高，而这些因素也影响到了电网运行的稳定性。在传统的电力系统中，企业的用电负荷跟企业所处地区的经济发展状况有着十分密切的关系，且基本处于稳定的状态，电价始终处于一个比较稳定的状况，但现阶段，电力市场发生了一定的变化，电力价格也随之出现了不同程度的变化，地区以及时间段不同，其电费也存在一定的差异，而用户为了能够进一步节省电费则会仔细选择用电的时间以及区域，几种用电问题严重，对电网的负荷受到了严重的影响。

2.2存在较多不确定的因素

电网以及电厂在传统的管理模式中，是属于性质不同的两个单位，且对电网进行规划时有效的分开了电源跟电网，建设电力很大程度上取决于投资商，而投资商更多的是关注自身的利益，因此电网难以得到较好的规划。而对电源进行规划时，缺乏统一的规划电源的单位，导致不同的单位在确立规划的主动权时存在着严重的问题。在电力市场中，建设电源时要跟电力市场的实际供应需求相结合，并且受到国家政策以及电力价格的变动的影响，因此，准备电源前期时，常会有重复投资的问题出现，增加了电源规划的不确定性，难以保持平衡。而建设电力过程中，由于违反了相关规定，难以对电源进行规划，所以电网所提供的电力能源不够稳定，也就难以跟市场的需求相满足。

3电网规划设计中的风险评估方法

3.1明确风险评估中常见的方法

3.1.1风险因素分析

风险因素分析法主要是指能够对那些导致风险发生的因素进行特定的分析，以便对风险最终的发生概率进行评估，其主要分3个步骤，第一，对风险发生的源头进行调查；第二，判断风险转换的条件以及转换的可能性；第三，对风险发生后的情况进行模拟，并评估其可能造成的后果。一般对电网进规划设计主要包含以下几点内容：①技术风险；②外部风险；③内部风险。

3.1.2基线评估

基线评估的方式耗费的时间较短，且操作便利，对资源的占有率较少，因此，在规划设计电网时，有些特殊的环境对于电网的安全需求不是很高，利用此评估技术更经济合理。改评估方式还能够利用计算机技术创建一套系的风险评估方式，具有较强的自主性，能够有效的评估电网中的风险，科学性较高，有效的促进的电网设计规划工作的开展，利用此种评估方式，并不断发展，能够使得评估变得更为细致和详尽。

3.1.3层次分析法

此分析方式遵循了定性以及定量的原则，多点多层次的进行分析，对原先对定量问题进行智能处理的分析方式进行了改变，分析理念更新。而进行电网的规划设计时，电网的结构十分的复杂，所使用的建设方式也十分的特殊，因而在实际规划过程中常会有各种新的风险因素出现，而利用此分析法则能够较好的对此问题进行解决，能够分析的更为全面，使得风险评估的效果得以进一步的提升，便于后期电网规划设计工作的展开。

3.2明确风险评估的模型与有关的指标

而对电网规划设计存在的风险进行评估时，还需要利用到蒙特卡罗模拟法，能够有效的应对电网负荷变化的随机性问题，并且此方法的计算量不会受到系统复杂程度的影响，缺点在于计算时耗费的时间较长。同时还可以利用状态枚举法，此方法的灵活性较高，主要对那些概率低的失效元件或者运行比较简单的工程中比较的适用。进行电网规划设计时，需要做好设计之间的差距对比，而对于模型的精准度以及相关参数的准确度要求不是很高，换言之，电网规划设计的一些方案要能够承受一定的风险，所以，为了在评估风险过程中降低计算的复杂度，则可以利用状态枚举法。

3.3电网规划设计的风险评估具体应用

第一，遵循确定好的规划设计原则，并对规划设计的最终目的有所明确，而后以其为指导依据，进行电网规划；第二，做好与电网风险评估相结合的工作，并综合各项技术分析，以及电网规划设计的周期，电网的实际负荷能力，电网的发电计划等，提出针对性更强的电网改进的方式，确保最终制定的规划设计方案更具合理性，进一步提高电网运行的稳定性。第三，通过风险评估的工具预测并分析好规划设计方案的可行性以及经济性，确保成本投入最低，可获得的经济效益最高的一种规划设计方案。

3.3.1工程案例

某工程所处地区的地势南部较高，北部较低，而北部是完达山脉，跟风电场相距40km，所处海拔高度为为200～230m，切割深约200m左右，属低山地貌。工程区分布地层主要为第四系覆盖层和晚印支期的侵入岩。晚印支期侵入岩为酸性的二长花岗岩和碱长花岗岩，大致呈北东向分布，呈岩基岩株状产出，节理裂隙较发育，近地表风化作用较强烈，但风化深度有限，强风化带厚度一般为2.0～3.0m。所以该地区由于地质断裂引起的风险较小。但该地区冻土深约1.8m，建筑物应考虑基础防冻涨风险。

3.3.2电网规划中应用风险评价的主要内容

1）气候风险

根据该工程特点，气候风险因素主要是气候对风力资源的影响。包括对风速、风向、风能的影响。该地区属于中温带季风性大陆气候。从历年年平均风速看，年平均风速有下降趋势，但不排除由于测站周围建筑物等障碍物引起的测量误差。春冬季盛行西北风，西北风向频率为43%；夏秋季盛行西南风，西南风向频率为40%，主风向比较稳定，风向风险因素较小。

2）风电技术风险

本工程拟定选用风机机型主要有3种，分别是：①金风50-750；②威晟62-1200；③金风70-1500，都有国际上成熟的商品化风电机组技术，但不排除安装运输故障和安装故障风险，此风险较小。风机机组布置比较分散，加长输电线路，输电网电缆本身造成更多损耗，由于电网布置过密也會导致的电能损耗。所以输电网损耗对电能生产存在一定风险。此外，输电网如果发生短路或断路故障，会导致电能严重损失，也有可能引起火灾危害，影响电能的生产与输送，存在一定的风险因素。

结语

综上所述，风险评估作为项目规划中的一项重要内容，能够对整个项目工程可能遇到的各种情况进行有效地分析评估，制定项目的预期规划，保证项目安全进行。因此，在当今电力成为人们生活一部分的时代中，对电网规划设计运用风险评估至关重要，这可以保证电网规划设计能够得到切实的运用，提高电网规划实际应用效果，从而可以保障电网运行的安全有效。

参考文献

[1]孟祥辉.浅谈电网规划设计中的风险评估应用[J].城市建设理论研究（电子版）,2013,(36).

[2]陈国柱.浅析我国电网规划设计中的风险评估研究及其应用[J].大科技，2014.