劉杰

摘 要：主要從穩(wěn)定性、安全性和經(jīng)濟(jì)性等方面對(duì)極端冰雪災(zāi)害對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行的影響進(jìn)行了分析，以期保證我國(guó)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：極端冰雪災(zāi)害；電力系統(tǒng)；電力設(shè)備；停電事故

中圖分類號(hào)：TM732 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.04.025

在我國(guó)電力系統(tǒng)的建設(shè)中，大部分電力設(shè)備處于室外。一旦發(fā)生極端冰雪災(zāi)害，電力線路將會(huì)出現(xiàn)短路、斷線等故障，進(jìn)而影響電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。為了保證電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，電力部門需要對(duì)極端冰雪災(zāi)害的影響進(jìn)行綜合評(píng)估，以便制訂有針對(duì)性的防護(hù)措施，從而更好地保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

1 極端冰雪災(zāi)害對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行的影響

極端冰雪災(zāi)害會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)造成不同程度的影響，其具有時(shí)間性和損害程度等方面的特點(diǎn)。在時(shí)間性方面，極端冰雪災(zāi)害對(duì)電力系統(tǒng)的影響時(shí)間可能為幾小時(shí)或幾天；在損害程度方面，極端冰雪災(zāi)害可能會(huì)導(dǎo)致線路零件受損，甚至引發(fā)倒塔事故。因此，對(duì)極端冰雪災(zāi)害的影響特征進(jìn)行分析具有重要的意義。

2 綜合評(píng)估

2.1 構(gòu)建評(píng)估模型

極端冰雪災(zāi)害可能會(huì)導(dǎo)致電力系統(tǒng)的安全性降低，甚至引發(fā)大范圍的停電事故。在評(píng)估極端冰雪災(zāi)害對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行的影響時(shí)，采用層次分析法可以將復(fù)雜的問(wèn)題簡(jiǎn)單化。通過(guò)分析單因素，可確定每個(gè)影響因素的重要性，并通過(guò)決策者的綜合判斷，制訂相應(yīng)的評(píng)估方案。在層次分析法中，相關(guān)工作人員應(yīng)先對(duì)極端冰雪災(zāi)害的損害程度進(jìn)行分析，從而判斷其對(duì)電力系統(tǒng)的影響程度，之后可根據(jù)分析結(jié)果制訂相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施?？偠灾?，采用層次分析法分析極端冰雪災(zāi)害的影響具有較高的準(zhǔn)確性和應(yīng)用價(jià)值。

2.2 指標(biāo)評(píng)估

2.2.1 穩(wěn)定性指標(biāo)評(píng)估

極端冰雪災(zāi)害會(huì)導(dǎo)致電力系統(tǒng)的負(fù)荷發(fā)生變化，進(jìn)而影響電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。在電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性的評(píng)估中，可采用以下公式：

2.2.2 安全指標(biāo)評(píng)估

在電力系統(tǒng)的運(yùn)行中，輸電線路、變壓器過(guò)載指標(biāo)和電壓的越限指標(biāo)可體現(xiàn)冰雪系統(tǒng)的安全性。

2.2.2.1 支路過(guò)載指標(biāo)評(píng)估

在對(duì)支路過(guò)載指標(biāo)的評(píng)估中，其定義主要由下式表示：

式（2）中：η為電力系統(tǒng)在第i個(gè)故障中的支路過(guò)載指標(biāo)；N和n為電力系統(tǒng)支路中的權(quán)重因子，其可反映支路受影響的程度；I為電路中的電流值。η的數(shù)值越大，則說(shuō)明電力系統(tǒng)中的過(guò)載越嚴(yán)重。在對(duì)過(guò)載支路的處理中，需要對(duì)不過(guò)載的支路進(jìn)行均值處理，否則，難以精確地反映過(guò)載支路的指標(biāo)。比如，在評(píng)估電力系統(tǒng)的過(guò)程中，如果M支路的功率轉(zhuǎn)移到P支路中，且未對(duì)其進(jìn)行均值處理，導(dǎo)致電路的負(fù)載無(wú)變化，則無(wú)法反映電力系統(tǒng)的過(guò)載情況。因此，電力系統(tǒng)的維護(hù)人員需要合理分析電力系統(tǒng)的過(guò)載情況，從而保證電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

2.2.2.2 越限指標(biāo)評(píng)估

在電力系統(tǒng)的運(yùn)行中，通常采用以下公式評(píng)估電力系統(tǒng)的母線電壓越限指標(biāo)。

式（3）中：η為在第i個(gè)故障中的母線電壓越限指標(biāo)；M和m為不越限母線的數(shù)量；W為權(quán)重因子；U為電壓值。η的數(shù)值越大，則表示電壓的越限程度越大。當(dāng)η的數(shù)值為0時(shí)，則表示電壓未越限。因此，工作人員在計(jì)算電壓的越限時(shí)，需要根據(jù)最大的數(shù)值計(jì)算。

2.2.3 經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)評(píng)估

極端冰雪災(zāi)害會(huì)引發(fā)斷線、倒塔等事故，因此，分析其經(jīng)濟(jì)性可較好地反映電力系統(tǒng)受損害的情況。經(jīng)濟(jì)性分析主要包括對(duì)網(wǎng)損指標(biāo)的計(jì)算和對(duì)停電指標(biāo)的計(jì)算。

在對(duì)網(wǎng)損指標(biāo)的計(jì)算中，主要采用以下公式：

式（5）中：λ為產(chǎn)電比；P和T分別為中斷負(fù)荷功率和停電時(shí)間。

停電損失指標(biāo)的計(jì)算結(jié)果可以反映極端冰雪災(zāi)害對(duì)電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性的影響。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，極端冰雪災(zāi)害會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行產(chǎn)生較大的影響。因此，電力部門可從經(jīng)濟(jì)性、穩(wěn)定性和安全性等方面分析極端冰雪災(zāi)害的影響，從而制訂有針對(duì)性的應(yīng)對(duì)措施，最大程度地消除極端冰雪災(zāi)害對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行造成的影響。

參考文獻(xiàn)

[1]劉勇洪，扈海波，房小怡.冰雪災(zāi)害對(duì)北京城市交通影響的預(yù)警評(píng)估方法[J].應(yīng)用氣象學(xué)報(bào)，2013（03）.

[2]薛禹勝，吳勇軍，謝云云，等.停電防御框架向自然災(zāi)害預(yù)警的拓展[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2013（16）.

[3]曹瑋，肖皓.基于CGE模型的極端冰雪災(zāi)害經(jīng)濟(jì)損失評(píng)估[J].自然災(zāi)害學(xué)報(bào)，2012（05）.

〔編輯：張思楠〕