基于风险理念的电力技术管理分析

摘要：电力行业中存在的较高风险和的特点，将风险管理理念运用到电力技术管理中十分必要。文章结合现代电力技术管理的实际，对电力系统的电力输电设备、系统静态安全分析、系统暂态安全分析几个方面风险理念的应用进行了详细阐述。

关键词：电力技术；风险管理；静态安全；暂态安全

中图分类号：TM73 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）10-0139-02

对电力技术进行管理归根结底是对其运行风险的管理。鉴于电力行业中存在的较高风险和社会对其安全生产要求的不断提高，将风险管理理念运用到电力技术管理中显得十分必要。通过对电力系统运行的风险评估方法、技术等的研究，能够为电力行业的安全生产提供科学、可靠的参考，有效的促进了电力企业抵御风险、可靠稳定运行的能力，减少了运行维护的成本，为企业实现风险控制及管理决策提供支持。目前，电力风险分析已经涉及电力规划、系统设备检修、系统可靠性分析、故障预防与管控、继电保护等众多方面。

1 电力技术风险管理概述

电力技术的风险管理涉及电力企业对电力设备、系统潜在事故隐患的预先识别，事后评估及相应的应对措施几个方面。对于系统潜在风险的有效识别是关键的一个环节，它要求对系统潜在的风险因素进行分析，包括发生的可能性及具体原因、发生过程中造成的危害和发生机理等。电力企业应当通过全面、系统、科学的风险评估，从成本最优化的角度出发，确定针对不同风险应当采取的应对措施。根据电力生产的风险程度的不同，在实际中，应当从常规和特殊两个角度对生产风险进行评估，一般的电力风险评价分类及标准如表1所示。

2 电力系统的风险管理分析

2.1 电力输电设备的风险评估

电力输电设备的风险评估方法主要包括基于电力系统的负荷状况、故障率、马尔可夫模型的评估方法3种。以电力系统中的电力变压器为例。对于电网中的变压器，依据纤维素的使用寿命和变压器线圈温度之间的关系，一般通过其负荷参数对纤维的绝缘材料的使用状况，进而对电力变压器的使用寿命进行评估；对于实际应用中的电力变压器，对其众多故障条件下的设备老化数据进行统计比对实际运行故障发生率的统计更为简便。因此，可以通过设备老化与时间的函数关系、风险函数模型、马尔可夫模型等方式来对设备的老化程度进行研究分析，对于一般使用可靠性较高的设备，其不正常运行概率不便于采集，故对其各方面性能退化状况进行研究来开展设备的风险评估更有实际意义。

2.2 系统静态安全风险评估

（1）系统静态安全分析方法概述。系统静态安全分析对于保障系统的安全稳定运行至关重要，具有提供决策支持、及时防止电网运行恶化的作用。在实际应用中，系统静态安全分析包含过载、电压越限、电压崩溃、连锁故障几个方面的分析评估。对于系统过载的分析，一般采用潮流计算的方法进行处理，根据系统对实时性、准确度、适应性的不同要求，可以选择采用简单的近似分析、精确分析及非线性规划法等增强型分析等方法；对于电压崩溃分析，一般可以采用潮流多解法、特征值分析法、连续潮流分析法等；对于连锁故障的分析，方法有基于线路连锁过载、继电保护隐性故障、系统结构的分析方法。

（2）系统静态安全风险指标。本文对系统静态安全风险分析中的可能性、严重性及其综合性指标进行阐述，它们从各个不同角度和系统整体的角度对风险指标进行了描述，而灵敏度指标则用于反映设备投入后电力系统的节点、支路的状态变化。关于系统的静态安全性的具体风险指标如表2所示。

3.3 系统暂态安全风险评估

在对电力系统的暂态稳定性进行研究时，一般是通过校验设备是否处于合理的稳定范围，从而判断系统的稳定程度。对于稳定范围的选取则按照发电机母线端产生三相故障并保持一定的稳定性时的情况来选定。

（1）系统的暂态稳定概率计算。对于电力系统暂态稳定概率的计算方法一般有蒙特卡罗模拟、解析法两种。蒙特卡罗模拟主要包括扰动事故、时序、动态模拟几个方面，它通过概率的方法对发生扰动的位置、扰动类型、发生保护的动作等进行模拟；而解析法则由单纯、条件解析法组成，以条件解析法为例，条件解析法的流程包括：分组设置不确定参数值；进行系统的暂态稳定仿真；不稳定条件概率的运算。

（2）系统暂态失稳的影响分析。在电力系统风险评估中，对风险的危害进行建模是一个难点。一般的做法是通过潮流参数，系统母线电压的幅值及暂态变化过程等来描述失稳的严重程度，但该方法存在难以反映真实的经济性影响的不足。本文以简易法对系统失稳的危害进行评估。具体操作流程为：从每个元件的角度，对各危害发生的概率进行赋值操作，之后将元件的危害以事件为单位进行综合；具体的针对各种危害的计算。首先要对每一事件的后果按照不同标准细分至元件。具体进行分类的标准包括受影响方、受影响元件、成本类、成本单元四个主要方面，如表3所示。

（3）具体评估过程。本文采用简易的评估方法对系统的暂态稳定性风险进行评估。评估过程设定系统暂态失稳的危害为产生连锁事件危害（Imc）、负荷损失（ImD）、机会成本（Imo）、启动及维护成本（ImS）。相关的计算公式如下表所示。

对于暂态稳定的风险计算，应当由事件出现的概率p和事件的危害值加权求和得到。上表中，Crep、Cstart、Cnew、Cold、h、Plost、Cpen、Pshed分别表示维修产生的成本、启动产生的成本、系统故障期间及故障前的单位发电成本、系统故障发生的时间、被切除的机组的功率、处罚时单位功率的系数、发生断电的负荷的功率值

大小。

4 结语

增强电力企业对风险的辨别、应对、评估分析的能力不仅利于电力企业自身运营的高效经济，更对其他各个用电行业至关重要。因此，电力企业应当在日常的运营中具备风险防范意识，积极完善管理制度，通过科学合理的安全评估计划及切实高效的故障应对措施，不断加强企业抵御风险的能力。

参考文献

[1] 王佳洪.基于风险理念的电力技术管理分析[J].硅谷，2013，（15）：160-161.

[2] 党广平，崔长江.电网运行风险管理研究[J].广西电力，2013，36（2）：1-4.

[3] 靳斌.风险管理体系在电力系统中的应用[J].贵州电力技术，2012（6）：55-56.

[4] 武宏波，胡静.改进模糊运算方法及在电力系统风险评估的应用[J].中国电力，2012，45（5）：52-56.

[5] 张国华，段满银，张建华，等.基于证据理论和效用理论的电力系统风险评估[J].电力系统自动化，2009，33（23）：1-4.

[6] 辛建波，万军彪，胡京，等.省级电网中短期风险评估系统及其不确定性建模方法研究[J].电力系统保护与控制，2013，41（1）：84-89.

作者简介：莫廷昭（1970—），男，广西贺州人，贺州市桂源水利电业有限公司工程师，研究方向：电力安全管理及电力技术。endprint

摘要：电力行业中存在的较高风险和的特点，将风险管理理念运用到电力技术管理中十分必要。文章结合现代电力技术管理的实际，对电力系统的电力输电设备、系统静态安全分析、系统暂态安全分析几个方面风险理念的应用进行了详细阐述。

关键词：电力技术；风险管理；静态安全；暂态安全

中图分类号：TM73 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）10-0139-02

对电力技术进行管理归根结底是对其运行风险的管理。鉴于电力行业中存在的较高风险和社会对其安全生产要求的不断提高，将风险管理理念运用到电力技术管理中显得十分必要。通过对电力系统运行的风险评估方法、技术等的研究，能够为电力行业的安全生产提供科学、可靠的参考，有效的促进了电力企业抵御风险、可靠稳定运行的能力，减少了运行维护的成本，为企业实现风险控制及管理决策提供支持。目前，电力风险分析已经涉及电力规划、系统设备检修、系统可靠性分析、故障预防与管控、继电保护等众多方面。

1 电力技术风险管理概述

电力技术的风险管理涉及电力企业对电力设备、系统潜在事故隐患的预先识别，事后评估及相应的应对措施几个方面。对于系统潜在风险的有效识别是关键的一个环节，它要求对系统潜在的风险因素进行分析，包括发生的可能性及具体原因、发生过程中造成的危害和发生机理等。电力企业应当通过全面、系统、科学的风险评估，从成本最优化的角度出发，确定针对不同风险应当采取的应对措施。根据电力生产的风险程度的不同，在实际中，应当从常规和特殊两个角度对生产风险进行评估，一般的电力风险评价分类及标准如表1所示。

2 电力系统的风险管理分析

2.1 电力输电设备的风险评估

电力输电设备的风险评估方法主要包括基于电力系统的负荷状况、故障率、马尔可夫模型的评估方法3种。以电力系统中的电力变压器为例。对于电网中的变压器，依据纤维素的使用寿命和变压器线圈温度之间的关系，一般通过其负荷参数对纤维的绝缘材料的使用状况，进而对电力变压器的使用寿命进行评估；对于实际应用中的电力变压器，对其众多故障条件下的设备老化数据进行统计比对实际运行故障发生率的统计更为简便。因此，可以通过设备老化与时间的函数关系、风险函数模型、马尔可夫模型等方式来对设备的老化程度进行研究分析，对于一般使用可靠性较高的设备，其不正常运行概率不便于采集，故对其各方面性能退化状况进行研究来开展设备的风险评估更有实际意义。

2.2 系统静态安全风险评估

（1）系统静态安全分析方法概述。系统静态安全分析对于保障系统的安全稳定运行至关重要，具有提供决策支持、及时防止电网运行恶化的作用。在实际应用中，系统静态安全分析包含过载、电压越限、电压崩溃、连锁故障几个方面的分析评估。对于系统过载的分析，一般采用潮流计算的方法进行处理，根据系统对实时性、准确度、适应性的不同要求，可以选择采用简单的近似分析、精确分析及非线性规划法等增强型分析等方法；对于电压崩溃分析，一般可以采用潮流多解法、特征值分析法、连续潮流分析法等；对于连锁故障的分析，方法有基于线路连锁过载、继电保护隐性故障、系统结构的分析方法。

（2）系统静态安全风险指标。本文对系统静态安全风险分析中的可能性、严重性及其综合性指标进行阐述，它们从各个不同角度和系统整体的角度对风险指标进行了描述，而灵敏度指标则用于反映设备投入后电力系统的节点、支路的状态变化。关于系统的静态安全性的具体风险指标如表2所示。

3.3 系统暂态安全风险评估

在对电力系统的暂态稳定性进行研究时，一般是通过校验设备是否处于合理的稳定范围，从而判断系统的稳定程度。对于稳定范围的选取则按照发电机母线端产生三相故障并保持一定的稳定性时的情况来选定。

（1）系统的暂态稳定概率计算。对于电力系统暂态稳定概率的计算方法一般有蒙特卡罗模拟、解析法两种。蒙特卡罗模拟主要包括扰动事故、时序、动态模拟几个方面，它通过概率的方法对发生扰动的位置、扰动类型、发生保护的动作等进行模拟；而解析法则由单纯、条件解析法组成，以条件解析法为例，条件解析法的流程包括：分组设置不确定参数值；进行系统的暂态稳定仿真；不稳定条件概率的运算。

（2）系统暂态失稳的影响分析。在电力系统风险评估中，对风险的危害进行建模是一个难点。一般的做法是通过潮流参数，系统母线电压的幅值及暂态变化过程等来描述失稳的严重程度，但该方法存在难以反映真实的经济性影响的不足。本文以简易法对系统失稳的危害进行评估。具体操作流程为：从每个元件的角度，对各危害发生的概率进行赋值操作，之后将元件的危害以事件为单位进行综合；具体的针对各种危害的计算。首先要对每一事件的后果按照不同标准细分至元件。具体进行分类的标准包括受影响方、受影响元件、成本类、成本单元四个主要方面，如表3所示。

（3）具体评估过程。本文采用简易的评估方法对系统的暂态稳定性风险进行评估。评估过程设定系统暂态失稳的危害为产生连锁事件危害（Imc）、负荷损失（ImD）、机会成本（Imo）、启动及维护成本（ImS）。相关的计算公式如下表所示。

对于暂态稳定的风险计算，应当由事件出现的概率p和事件的危害值加权求和得到。上表中，Crep、Cstart、Cnew、Cold、h、Plost、Cpen、Pshed分别表示维修产生的成本、启动产生的成本、系统故障期间及故障前的单位发电成本、系统故障发生的时间、被切除的机组的功率、处罚时单位功率的系数、发生断电的负荷的功率值

大小。

4 结语

增强电力企业对风险的辨别、应对、评估分析的能力不仅利于电力企业自身运营的高效经济，更对其他各个用电行业至关重要。因此，电力企业应当在日常的运营中具备风险防范意识，积极完善管理制度，通过科学合理的安全评估计划及切实高效的故障应对措施，不断加强企业抵御风险的能力。

参考文献

[1] 王佳洪.基于风险理念的电力技术管理分析[J].硅谷，2013，（15）：160-161.

[2] 党广平，崔长江.电网运行风险管理研究[J].广西电力，2013，36（2）：1-4.

[3] 靳斌.风险管理体系在电力系统中的应用[J].贵州电力技术，2012（6）：55-56.

[4] 武宏波，胡静.改进模糊运算方法及在电力系统风险评估的应用[J].中国电力，2012，45（5）：52-56.

[5] 张国华，段满银，张建华，等.基于证据理论和效用理论的电力系统风险评估[J].电力系统自动化，2009，33（23）：1-4.

[6] 辛建波，万军彪，胡京，等.省级电网中短期风险评估系统及其不确定性建模方法研究[J].电力系统保护与控制，2013，41（1）：84-89.

作者简介：莫廷昭（1970—），男，广西贺州人，贺州市桂源水利电业有限公司工程师，研究方向：电力安全管理及电力技术。endprint

摘要：电力行业中存在的较高风险和的特点，将风险管理理念运用到电力技术管理中十分必要。文章结合现代电力技术管理的实际，对电力系统的电力输电设备、系统静态安全分析、系统暂态安全分析几个方面风险理念的应用进行了详细阐述。

关键词：电力技术；风险管理；静态安全；暂态安全

中图分类号：TM73 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）10-0139-02

对电力技术进行管理归根结底是对其运行风险的管理。鉴于电力行业中存在的较高风险和社会对其安全生产要求的不断提高，将风险管理理念运用到电力技术管理中显得十分必要。通过对电力系统运行的风险评估方法、技术等的研究，能够为电力行业的安全生产提供科学、可靠的参考，有效的促进了电力企业抵御风险、可靠稳定运行的能力，减少了运行维护的成本，为企业实现风险控制及管理决策提供支持。目前，电力风险分析已经涉及电力规划、系统设备检修、系统可靠性分析、故障预防与管控、继电保护等众多方面。

1 电力技术风险管理概述

电力技术的风险管理涉及电力企业对电力设备、系统潜在事故隐患的预先识别，事后评估及相应的应对措施几个方面。对于系统潜在风险的有效识别是关键的一个环节，它要求对系统潜在的风险因素进行分析，包括发生的可能性及具体原因、发生过程中造成的危害和发生机理等。电力企业应当通过全面、系统、科学的风险评估，从成本最优化的角度出发，确定针对不同风险应当采取的应对措施。根据电力生产的风险程度的不同，在实际中，应当从常规和特殊两个角度对生产风险进行评估，一般的电力风险评价分类及标准如表1所示。

2 电力系统的风险管理分析

2.1 电力输电设备的风险评估

电力输电设备的风险评估方法主要包括基于电力系统的负荷状况、故障率、马尔可夫模型的评估方法3种。以电力系统中的电力变压器为例。对于电网中的变压器，依据纤维素的使用寿命和变压器线圈温度之间的关系，一般通过其负荷参数对纤维的绝缘材料的使用状况，进而对电力变压器的使用寿命进行评估；对于实际应用中的电力变压器，对其众多故障条件下的设备老化数据进行统计比对实际运行故障发生率的统计更为简便。因此，可以通过设备老化与时间的函数关系、风险函数模型、马尔可夫模型等方式来对设备的老化程度进行研究分析，对于一般使用可靠性较高的设备，其不正常运行概率不便于采集，故对其各方面性能退化状况进行研究来开展设备的风险评估更有实际意义。

2.2 系统静态安全风险评估

（1）系统静态安全分析方法概述。系统静态安全分析对于保障系统的安全稳定运行至关重要，具有提供决策支持、及时防止电网运行恶化的作用。在实际应用中，系统静态安全分析包含过载、电压越限、电压崩溃、连锁故障几个方面的分析评估。对于系统过载的分析，一般采用潮流计算的方法进行处理，根据系统对实时性、准确度、适应性的不同要求，可以选择采用简单的近似分析、精确分析及非线性规划法等增强型分析等方法；对于电压崩溃分析，一般可以采用潮流多解法、特征值分析法、连续潮流分析法等；对于连锁故障的分析，方法有基于线路连锁过载、继电保护隐性故障、系统结构的分析方法。

（2）系统静态安全风险指标。本文对系统静态安全风险分析中的可能性、严重性及其综合性指标进行阐述，它们从各个不同角度和系统整体的角度对风险指标进行了描述，而灵敏度指标则用于反映设备投入后电力系统的节点、支路的状态变化。关于系统的静态安全性的具体风险指标如表2所示。

3.3 系统暂态安全风险评估

在对电力系统的暂态稳定性进行研究时，一般是通过校验设备是否处于合理的稳定范围，从而判断系统的稳定程度。对于稳定范围的选取则按照发电机母线端产生三相故障并保持一定的稳定性时的情况来选定。

（1）系统的暂态稳定概率计算。对于电力系统暂态稳定概率的计算方法一般有蒙特卡罗模拟、解析法两种。蒙特卡罗模拟主要包括扰动事故、时序、动态模拟几个方面，它通过概率的方法对发生扰动的位置、扰动类型、发生保护的动作等进行模拟；而解析法则由单纯、条件解析法组成，以条件解析法为例，条件解析法的流程包括：分组设置不确定参数值；进行系统的暂态稳定仿真；不稳定条件概率的运算。

（2）系统暂态失稳的影响分析。在电力系统风险评估中，对风险的危害进行建模是一个难点。一般的做法是通过潮流参数，系统母线电压的幅值及暂态变化过程等来描述失稳的严重程度，但该方法存在难以反映真实的经济性影响的不足。本文以简易法对系统失稳的危害进行评估。具体操作流程为：从每个元件的角度，对各危害发生的概率进行赋值操作，之后将元件的危害以事件为单位进行综合；具体的针对各种危害的计算。首先要对每一事件的后果按照不同标准细分至元件。具体进行分类的标准包括受影响方、受影响元件、成本类、成本单元四个主要方面，如表3所示。

（3）具体评估过程。本文采用简易的评估方法对系统的暂态稳定性风险进行评估。评估过程设定系统暂态失稳的危害为产生连锁事件危害（Imc）、负荷损失（ImD）、机会成本（Imo）、启动及维护成本（ImS）。相关的计算公式如下表所示。

对于暂态稳定的风险计算，应当由事件出现的概率p和事件的危害值加权求和得到。上表中，Crep、Cstart、Cnew、Cold、h、Plost、Cpen、Pshed分别表示维修产生的成本、启动产生的成本、系统故障期间及故障前的单位发电成本、系统故障发生的时间、被切除的机组的功率、处罚时单位功率的系数、发生断电的负荷的功率值

大小。

4 结语

增强电力企业对风险的辨别、应对、评估分析的能力不仅利于电力企业自身运营的高效经济，更对其他各个用电行业至关重要。因此，电力企业应当在日常的运营中具备风险防范意识，积极完善管理制度，通过科学合理的安全评估计划及切实高效的故障应对措施，不断加强企业抵御风险的能力。

参考文献

[1] 王佳洪.基于风险理念的电力技术管理分析[J].硅谷，2013，（15）：160-161.

[2] 党广平，崔长江.电网运行风险管理研究[J].广西电力，2013，36（2）：1-4.

[3] 靳斌.风险管理体系在电力系统中的应用[J].贵州电力技术，2012（6）：55-56.

[4] 武宏波，胡静.改进模糊运算方法及在电力系统风险评估的应用[J].中国电力，2012，45（5）：52-56.

[5] 张国华，段满银，张建华，等.基于证据理论和效用理论的电力系统风险评估[J].电力系统自动化，2009，33（23）：1-4.

[6] 辛建波，万军彪，胡京，等.省级电网中短期风险评估系统及其不确定性建模方法研究[J].电力系统保护与控制，2013，41（1）：84-89.

作者简介：莫廷昭（1970—），男，广西贺州人，贺州市桂源水利电业有限公司工程师，研究方向：电力安全管理及电力技术。endprint