考慮斷路器在線狀態(tài)的電網(wǎng)風險評估方法探究實踐

莊國強

摘 要：隨著我國經(jīng)濟建設(shè)的快速發(fā)展，引領(lǐng)著我國電力事業(yè)也取得了很大的進步。然而，電網(wǎng)斷路器處于在線狀態(tài)時，電網(wǎng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)往往會產(chǎn)生一些安全風險，給配電網(wǎng)穩(wěn)定供電帶來了一定的阻礙。為了給用戶們提供更加優(yōu)質(zhì)的供電服務，最大程度上保證電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性和安全性，本文針對處于高壓狀態(tài)下的斷路器進行在線健康狀態(tài)的電網(wǎng)風險評估，并且研究出更加高效率、高質(zhì)量的風險評估方法，促進我國供電事業(yè)的快速發(fā)展。

關(guān)鍵詞：斷路器；在線狀態(tài)；風險評估方法

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.07.172

近些年來，我國人口在不斷的增多，人們的用電需求量也隨之不斷升高，從而促進我國電力事業(yè)建設(shè)規(guī)模的逐漸擴大。然而在實際的電網(wǎng)運行過程中，電力系統(tǒng)安全運行的風險正在不斷增大，其運行的安全性和可靠性正在逐漸下滑。因此，我們需要采取合適的方法措施來對電力系統(tǒng)運行過程中可能會出現(xiàn)的安全風險進行有效地量化評估，依據(jù)評估的實際內(nèi)容和情況，研究對相應的措施操作盡可能的降低這種風險，減少電網(wǎng)運行的各種損失，促進電力行業(yè)低風險、高安全的未來建設(shè)。

1 電網(wǎng)斷路器健康狀態(tài)下的風險評估

對于電力系統(tǒng)的供電線路來說，它產(chǎn)生故障異常的主要原因都是由于系統(tǒng)線路中各個部分的零件設(shè)備出現(xiàn)問題做造成的，而斷路器就屬于這些零件設(shè)備中的一種。電網(wǎng)斷路器屬于一種開合電流設(shè)備，并且部分種類斷路器的使用壽命會比普通的高壓斷路器使用壽命短。因此，斷路器的使用壽命是保證斷路器進行健康狀態(tài)評估的主要影響因素之一。

所以說，相關(guān)的電力部門人員需要對斷路器的使用壽命進行準確的統(tǒng)計。在計算斷路器使用壽命的過程中，技術(shù)人員可以選擇斷路器開單電流的加權(quán)累計法來進行計算，將斷路器的觸頭磨損量進行總和，將總和的數(shù)值作為參照的數(shù)據(jù)依據(jù)。通常情況下，使用人員都會將剛剛出廠的斷路器的使用壽命設(shè)定為1，假設(shè)出廠斷路器的定額開關(guān)電流為I，其開關(guān)的次數(shù)的N，那么剛出廠斷路器的磨損總量為1/N。最后根據(jù)這些具體的數(shù)值，將斷路器的電流與開關(guān)次數(shù)之間的關(guān)系作為標準，準確計算出斷路器的使用壽命。

2 斷路器在線狀態(tài)的風險評估

2.1 傳統(tǒng)停運的模式

通常情況下，在供電的過程中，常規(guī)的評估方法僅僅將一次因為設(shè)備故障而產(chǎn)生的強制停運狀態(tài)納入到考慮的范圍中。而對這些故障進行修復時，相關(guān)的技術(shù)人員會選擇在電力系統(tǒng)處于停運或者是運行狀態(tài)下的數(shù)據(jù)模型，將該模型作為依據(jù)來進行電網(wǎng)系統(tǒng)運行或者是停運狀態(tài)下的關(guān)系轉(zhuǎn)移的動態(tài)呈現(xiàn)。

2.2 電網(wǎng)斷路器失效幾率停運模型

在供電系統(tǒng)正常運行時，由于斷路器有一定幾率會出現(xiàn)設(shè)備故障或者是運行異常的情況，導致該斷路器作用的線路可能會出現(xiàn)停止運行的現(xiàn)象。因此，相關(guān)的技術(shù)人員根據(jù)這個問題產(chǎn)生的情況，構(gòu)建出了一系列的模型。技術(shù)人員在停運線路的基礎(chǔ)上，引入斷路器發(fā)生故障的概率，然后將電路修復的幾率也引入到其中進行計算，根據(jù)最終的結(jié)果將停運線路中的關(guān)系進行歸整，構(gòu)建出一個數(shù)值模型。根據(jù)該模型的計算方式，將實際運算過程中的某一時刻的線路狀態(tài)設(shè)定為X，按照數(shù)據(jù)模型，將多種關(guān)系進行各種排列組合，形成一個數(shù)據(jù)矩陣，最后將實際運行的數(shù)值帶入到其中，進行各種概率的運算。

2.3 負荷曲線與相應線路的研究分析

在對斷路器負荷曲線進行研究之前，需要建立一個正確的模型。一般情況下，我們會選擇多級的水平模型來進行負荷曲線的模擬展示。將運行時間的總長度設(shè)為T，將k級狀態(tài)下的負荷水平設(shè)定為Lk，k級狀態(tài)下的時間總長度為Tk，k值一般為1-12。在這樣的實驗背景下進行線路故障的研究分析。首先，技術(shù)人員需要先計算線路處于停運狀態(tài)下的電流和同樣情況下的母線電壓，然后判斷該數(shù)值是否會對線路的負荷承載力產(chǎn)生干擾，并且針對電壓越線等情況進行詳細的分析。具體的分析方法有兩種：直流潮流靈敏度方法和交流潮流靈敏度方法。而本次研究我們使用直流潮流靈敏度的方法來進行。

對線路可能出現(xiàn)的情況進行假定之后，產(chǎn)生了線路故障，從而發(fā)生了線路停運的情況，技術(shù)人員利用直流模型對電網(wǎng)運行的調(diào)度進行調(diào)整與校正，清除線路的約束違限，降低供電系統(tǒng)產(chǎn)生消減現(xiàn)象的概率，進而滿足斷路器的風險評估標準。

2.4 斷路器風險評估流程

根據(jù)上述的內(nèi)容，制定出相應的風險評估程序圖，然后對斷路器處于健康狀態(tài)下的風險進行合理的評估，將線路中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移成斷路器的在線狀態(tài)，進而構(gòu)建出設(shè)備停運模型，然后在這個基礎(chǔ)上，對線路的荷載進行選定校正，對整個線路系統(tǒng)可能發(fā)生的風險進行評估，將可能干擾電網(wǎng)系統(tǒng)正常運行的風險概率計算出來。在進行風險評估的過程中，不斷促進我國相關(guān)技術(shù)的建設(shè)發(fā)展，盡可能研究出具有針對性的技術(shù)操作，對斷路器以及整個電網(wǎng)可能發(fā)生的故障風險采取有效地抵抗措施，減少異常事故的發(fā)生，降低故障給電力企業(yè)帶來的損失。

3 結(jié)束語

總而言之，對于處在在線狀態(tài)下的電網(wǎng)斷路器來說，進行電網(wǎng)運行風險評估的實施操作需要根據(jù)斷路器實際的在線狀態(tài)來進行有效地操作，按照斷路器健康狀態(tài)下的風險評估來調(diào)整供電系統(tǒng)的運行模式，構(gòu)建一個正確的電網(wǎng)斷路器失效幾率的模型，并且計算出相應準確的數(shù)值，將電網(wǎng)負荷曲線根據(jù)線路的方法描繪出來，對其運行的風險指標進行統(tǒng)計計算，最后總結(jié)出最為準確、有效的評估方案，操作方法。按照這個風險評估方法來進行實施操作，能夠在最大程度上降低電網(wǎng)系統(tǒng)運作異常問題的出現(xiàn)，保證供電系統(tǒng)的正常運行，為用戶提供更加優(yōu)質(zhì)的服務，促進我國電力事業(yè)的蓬勃發(fā)展，同時也為國家?guī)砀嗟慕?jīng)濟效益和社會效益。

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