一种配电网不停电作业风险评估方法

李 宏 余文才 朱杰元 张 莎 蔡 飞 张 文

（1.国网甘肃省电力公司金昌供电公司 2.国网金昌市金川区供电公司）

0 引言

电力系统中配电网是变电站与居民用户之间的桥梁，随着我国经济快速发展，用电需求的增大也使得配电网规模随之扩大。而居民生活水平的提升也对供电可靠性提出了更高的要求，这就要求减少停电检修次数与检修时间，为了保证用户能够持续得到供电，检修方式更加灵活，降低操作人员工作量，不停电施工作业慢慢被广泛推广应用，在带电情况下施工作业无疑增加了施工作业人员的人身安全风险，故研究不停电作业风险评估具有重要意义［1-2］。

随着不停电作业慢慢在配电网中应用，在作业风险评估方面也取得一些成果。从配电网结构方面展开研究，确定作业半径及边界部件，对作业风险区安全区进行划分，合理的评估出该工程的风险等级及相应的风险管控方案措施，但该方法评估风险准确定不足［3］。也有从配网工作线路的角度去评估分析作业风险，首先分析该项工作中涉及到哪几条线路，进而分析每条线路的作业风险值，将该工作中所有线路的风险值相加得到该工作的风险值，该方法的准确性高但耗费时间长［4］。

综上论文在参照传统配电网不停电作业风险评估相关论文的基础上，结合质量评价、风险评估中应用较多的层次灰色综合评价法的基础上［5］，提出了一种配电网不停电作业风险评估方法。该方法首先是划分配电网不停电风险来源以及风险等级，计算不停电作业风险来源权重数值，为方便专家评估风险给不同等级风险进行赋值，通过对多位专家的风险评估分数来最终实现配电网不停电风险评估。

1 作业风险评估方法

1.1 建立风险评估参数

根据实际作业现场的风险等级划分，将配电网不停电作业风险进一步分为安全工器具风险、施工人员风险、现场作业环境风险［6］，同时针对三种风险再进步一步的划分，形成风险评估参数系统，评估参数体系如表1所示。从表1中可知，将配电网不停电作业风险划分为三类，并对每一类又继续细分为三类，方便对配电网不停电作业风险进行评估和分析，建立该风险评估参数系统。

表1 不停电时配电网作业风险评估参数

1.2 参数权重大小

上文已经建立了不停电配电网风险评估系统，接下里需要确定风险评估系统中各一级参数和二级参数的权重。论文是基于层次分析法建立的判断矩阵，然后求解出判断你矩阵的特征值作为该参数的权重数值，其中建立的判断矩阵中的各因素是由专家进行评价的分数。确定各风险的一级参数需满足相应条件，如某一级评估参数Qi（其中i=1、2、3）对应的权重数值大小为bi，其中需满足公式（1）。相应的二级评估参数类似。

需要进一步指出的是，判断矩阵中各因素主要取决于专家的评分，不可避免的主观性会的造成干扰和影响，也就无法保证评估计算得到的权重数值为真实合理值。为消除评判过程中主观性的影响，论文采用一致性检验的方法对专家的评分结果进行检验，一致性检验通过以后，然后将得到的判断矩阵的特征值作为该参数权重值。

1.3 建立评价矩阵

在建立评价矩阵之前需要要先划分风险等级，并进行赋值表征风险等级的大小。将前文中风险评价参数定性划分为五个等级，分别是较低风险对应的赋值为1，低风险赋值为2，中等风险赋值为3，高风险赋值为4，较高风险赋值为5。进行赋值的原因是上文提到的风险参数仅仅是定性并未定量，因此首先要进行量化使得评价标准统一。在完成评估量化标准以后，评估参数Q将定量化，反之根据评价分数值可以反推得到相应的风险等级。在评估过程中会有多个专家进行风险评估，为了方便计算评估得分采用数学矩阵计算方法。假设某配网不停电作业风险参数需要n个专家进行评估得分，每个专家的评分为Sij，则可以得到评分矩阵为An为公式（2）。

式中，Sijn表示第n位专家对评估参数i级下的j级的评分。

1.4 确定函数评价系数

前文已经建立了五个风险等级，并对五个风险等级进行赋值。为进一步分析论文建立了五个灰类白化权函数分别对应五个风险级别，五个灰类分别是Ci（i为1、2、3、4、5）表述，对应的函数表示为FC（Sijn）。由此可以进一步得到配电网中不停电施工中风险评估参数Q中第C个灰类对应的系数可以表示为公式（3）。

式（3）为某个评估参数对应的灰类系数，因此可以通过将各个评估参数求和得到总灰度系数，总灰度系数的可以表示为式（4）。

综上可以得到，论文首先建立配电网不停电风险评估参数，需要进步一步确定各参数的权重大小，各参数权重的大小由判断矩阵的特征值来进行决定。判断矩阵由评估专家的分数来确定，为进一步量化评审专家的评估，将五个风险等级分别进行赋值进行标准量化统一。然后在五个风险等级上建立对应的五个灰类白化权函数进行计算评估系数。

2 测试分析

为了进步测试该系统评估配电网不停电作业风险的性能，为了确保测试结果的真实性和准确性，拟选择配电网某实际不停电工程项目为例对其进行风险评估，并将真实评估值与系统评估数值进行比对分析。选择的实际配电网不停电作业工程项目结构如图1所示。该项目的配电线路总长度为18.62km，其中在线路中又包括4个分支线路，在该不停电配网项目中总共有两个高风险位置，在图1中分别是X1、X2表示。

图1 实际配电网不停电作业工程项目结构

同时为了进一步分析论文提出配电网不停电作业风险评估方法与传统方法的优劣，将层次灰色评价发的测试结果与传统方法测试结果进行比较，来判断分析论文提出的方法在准确定和评估效率方面是否优于传统的方法。论文中评估专家选择了九位，为了方便统计各位专家的评分结果，依次对九位专家进行编号，分别为1号、2号、3号……9号。各位专家按照前文所述的对不停电配网施工评估系统的各参数进行评分，评分的范围是0至8分，经过对九位专家的评估分数整理后得到表2。

表2 专家对不停电配网作业风险评估分数汇总

Q21 Q22 Q23 Q31 Q32 Q33 3 4 1 4 3 3 2 5 3 5 4 4 4 6 5 6 7 5 5 7 4 2 8 6 4 6 6 4 3 7 5 5 7 6 5 6 8 8 5 3 7 3 7 3 7 7 7 4 3 4 3 8 8 5

2.1 评估准确性

各位专家评分在表4中一一列出，其中表格中的Qij参数已经通过矩阵一致性检验，代表的是配电网不停电作业风险中二级参数，通过灰类白化权函数进行计算得到权重参数，然后计算得到风险。将配电网不停电作业风险评估系统得到的运算结果与实际现场的风险值进行比较，同时利用传统的配电网不停电风险评估的方法也得到一个结果，将三者绘制在同一图形中得到结果如图所示。

从图2的对比结果中我们可以得到，论文提出的采用层次灰色评价配电网不停电作业风险的结果与实际风险结果类似，表明论文提出的配电网不停电风险评估方法是有效的能够合理地对不停电作业风险进行评估。而传统的作业风险评估方法评估的风险结果与实际值偏差较大，从图2中可以看到，传统的风险评估结果较低，不足以代表实际风险评估值。

图2 两种方法评估不停电配电网作业风险结果

2.2 作业风险评估时间

除了对比论文提出风险评估方法与传统的评估方法准确性以外，仍需要进一步分析评估的时间，即评估效率，作业风险评估效率越高则表明不停电作业风险评估方法越好。评估的结果如图3所示。从图中可以看到，论文提出的配电网不停电作业风向评估方法所用时间范围在0s至0.2s之间，而传统的配电网不停电风险评估方法所用的时间是0.6s至0.8s之间，通过比较二者可发现论文提出的不停电作业风险评估的方法所使用时间要远小于传统的方法。

图3 提出的评估方法与传统风险评估方法所用时间对比

3 结束语

配电网不停电作业能够有效的提高居民用户的供电可靠性，但施工作业风险隐患较大，因此开展不停电作业风险评估具有重要意义。常规的配网不停电作业风险评估具有评估准确性低、评估时间长的劣势，难以满足实际不停电施工作业要求。基于此，论文提出一种采用层次灰度评价法来评估不停电配网作业风险，经过测试分析，测试结果表明论文提出的不停单作业风险评估方法无论是在评估准确性上还是在评估效率方面都要优于传统的方法，能够满足实际工程需求。