考虑断路器在线状态的电网风险评估方法探究实践

2023.05.22

庄国强

摘要：随着我国经济建设的快速发展，引领着我国电力事业也取得了很大的进步。然而，电网断路器处于在线状态时，电网的内部结构往往会产生一些安全风险，给配电网稳定供电带来了一定的阻碍。为了给用户们提供更加优质的供电服务，最大程度上保证电网运行的稳定性和安全性，本文针对处于高压状态下的断路器进行在线健康状态的电网风险评估，并且研究出更加高效率、高质量的风险评估方法，促进我国供电事业的快速发展。

关键词：断路器；在线状态；风险评估方法

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

近些年来，我国人口在不断的增多，人们的用电需求量也随之不断升高，从而促进我国电力事业建设规模的逐渐扩大。然而在实际的电网运行过程中，电力系统安全运行的风险正在不断增大，其运行的安全性和可靠性正在逐渐下滑。因此，我们需要采取合适的方法措施来对电力系统运行过程中可能会出现的安全风险进行有效地量化评估，依据评估的实际内容和情况，研究对相应的措施操作尽可能的降低这种风险，减少电网运行的各种损失，促进电力行业低风险、高安全的未来建设。

1 电网断路器健康状态下的风险评估

对于电力系统的供电线路来说，它产生故障异常的主要原因都是由于系统线路中各个部分的零件设备出现问题做造成的，而断路器就属于这些零件设備中的一种。电网断路器属于一种开合电流设备，并且部分种类断路器的使用寿命会比普通的高压断路器使用寿命短。因此，断路器的使用寿命是保证断路器进行健康状态评估的主要影响因素之一。

所以说，相关的电力部门人员需要对断路器的使用寿命进行准确的统计。在计算断路器使用寿命的过程中，技术人员可以选择断路器开单电流的加权累计法来进行计算，将断路器的触头磨损量进行总和，将总和的数值作为参照的数据依据。通常情况下，使用人员都会将刚刚出厂的断路器的使用寿命设定为1，假设出厂断路器的定额开关电流为I，其开关的次数的N，那么刚出厂断路器的磨损总量为1/N。最后根据这些具体的数值，将断路器的电流与开关次数之间的关系作为标准，准确计算出断路器的使用寿命。

2 断路器在线状态的风险评估

2.1 传统停运的模式

通常情况下，在供电的过程中，常规的评估方法仅仅将一次因为设备故障而产生的强制停运状态纳入到考虑的范围中。而对这些故障进行修复时，相关的技术人员会选择在电力系统处于停运或者是运行状态下的数据模型，将该模型作为依据来进行电网系统运行或者是停运状态下的关系转移的动态呈现。

2.2 电网断路器失效几率停运模型

在供电系统正常运行时，由于断路器有一定几率会出现设备故障或者是运行异常的情况，导致该断路器作用的线路可能会出现停止运行的现象。因此，相关的技术人员根据这个问题产生的情况，构建出了一系列的模型。技术人员在停运线路的基础上，引入断路器发生故障的概率，然后将电路修复的几率也引入到其中进行计算，根据最终的结果将停运线路中的关系进行归整，构建出一个数值模型。根据该模型的计算方式，将实际运算过程中的某一时刻的线路状态设定为X，按照数据模型，将多种关系进行各种排列组合，形成一个数据矩阵，最后将实际运行的数值带入到其中，进行各种概率的运算。

2.3 负荷曲线与相应线路的研究分析

在对断路器负荷曲线进行研究之前，需要建立一个正确的模型。一般情况下，我们会选择多级的水平模型来进行负荷曲线的模拟展示。将运行时间的总长度设为T，将k级状态下的负荷水平设定为Lk，k级状态下的时间总长度为Tk，k值一般为1-12。在这样的实验背景下进行线路故障的研究分析。首先，技术人员需要先计算线路处于停运状态下的电流和同样情况下的母线电压，然后判断该数值是否会对线路的负荷承载力产生干扰，并且针对电压越线等情况进行详细的分析。具体的分析方法有两种：直流潮流灵敏度方法和交流潮流灵敏度方法。而本次研究我们使用直流潮流灵敏度的方法来进行。

对线路可能出现的情况进行假定之后，产生了线路故障，从而发生了线路停运的情况，技术人员利用直流模型对电网运行的调度进行调整与校正，清除线路的约束违限，降低供电系统产生消减现象的概率，进而满足断路器的风险评估标准。

2.4 断路器风险评估流程

根据上述的内容，制定出相应的风险评估程序图，然后对断路器处于健康状态下的风险进行合理的评估，将线路中的数据转移成断路器的在线状态，进而构建出设备停运模型，然后在这个基础上，对线路的荷载进行选定校正，对整个线路系统可能发生的风险进行评估，将可能干扰电网系统正常运行的风险概率计算出来。在进行风险评估的过程中，不断促进我国相关技术的建设发展，尽可能研究出具有针对性的技术操作，对断路器以及整个电网可能发生的故障风险采取有效地抵抗措施，减少异常事故的发生，降低故障给电力企业带来的损失。

3 结束语

总而言之，对于处在在线状态下的电网断路器来说，进行电网运行风险评估的实施操作需要根据断路器实际的在线状态来进行有效地操作，按照断路器健康状态下的风险评估来调整供电系统的运行模式，构建一个正确的电网断路器失效几率的模型，并且计算出相应准确的数值，将电网负荷曲线根据线路的方法描绘出来，对其运行的风险指标进行统计计算，最后总结出最为准确、有效的评估方案，操作方法。按照这个风险评估方法来进行实施操作，能够在最大程度上降低电网系统运作异常问题的出现，保证供电系统的正常运行，为用户提供更加优质的服务，促进我国电力事业的蓬勃发展，同时也为国家带来更多的经济效益和社会效益。

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