【正文】 武漢理工大學(xué) ,20xx. [8]王超 ,徐政 ,高鵬等 .大電網(wǎng)可靠性評(píng)估的指標(biāo)體系探討 [J].電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化學(xué)報(bào) ,20xx,01:4248. [9]白加林 ,劉天琪 ,曹?chē)?guó)云 .電力系統(tǒng)脆弱性評(píng)估方法綜述 [J].電網(wǎng)技術(shù) ,20xx,S2:2630. [10]Eduardo De Francesco SETEL, RomeRisks . Risk analysis for already existent electric lifelines in case of seismic disaster[J]. :830 834 . [11]李文沅 .電力系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型方法和應(yīng)用 [M].北京 。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步針對(duì)不同的地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)區(qū)域，完善其電力系統(tǒng)損毀性評(píng)估體系的構(gòu)建，并提出有針對(duì)性的電力系統(tǒng)防災(zāi)措施，為未來(lái)我國(guó)各級(jí)電網(wǎng)安全穩(wěn)定建設(shè)提供理論基礎(chǔ)和技術(shù)支持。國(guó)內(nèi)對(duì)于該領(lǐng)域的研究才剛剛起步，因此還有很多問(wèn)題有待于進(jìn)一步討論和研究。另一方面要求城市電力系統(tǒng)和其他城市生命線(xiàn)系統(tǒng)相協(xié)調(diào)，避免在地震發(fā)生時(shí)造成二次災(zāi)害和連鎖反應(yīng)。將地質(zhì)發(fā)生后的電力系統(tǒng)損失減到最小，并使系統(tǒng)的盡快恢復(fù)，以確保災(zāi)后電力系統(tǒng)在救災(zāi)中發(fā)揮應(yīng)有的作用。經(jīng)分析后，選擇采用故障樹(shù)分析法對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害下的電力系 統(tǒng)損毀性評(píng)估進(jìn)行模擬計(jì)算。通過(guò)查閱相關(guān)的文獻(xiàn)，理解評(píng)估指標(biāo)體系，最終選擇從可能性與嚴(yán)重性?xún)煞矫娴闹笜?biāo)來(lái)計(jì)算。在本文中，首先將國(guó)內(nèi)外地質(zhì)災(zāi)害以及其對(duì)電力系統(tǒng)的影響研究結(jié)果歸納起來(lái)，分析現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)外研究所到達(dá)的區(qū)域。電力系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是指根據(jù)電力系統(tǒng)所面臨的不確定性因素，對(duì)可能性與嚴(yán)重性進(jìn) 行綜合度量。因此研究地質(zhì)災(zāi)害下的電力系統(tǒng)損毀性評(píng)估也就具有十分重要的意義。如此， 不僅嚴(yán)重影響正常的生產(chǎn)生活和抗震救災(zāi)工作 ， 而且高昂的設(shè)備維修、重建費(fèi)用以及停電造成的巨額損失 ， 都將使國(guó)家財(cái)產(chǎn)受到損失。 第 5 章 總結(jié)與展望 總結(jié) 我國(guó)是一個(gè)地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)、影響范圍廣的國(guó)家，像重慶、云南、廣西等是滑坡泥石流重災(zāi)區(qū)，像四川、甘肅等是地震重災(zāi)區(qū)。首先要對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行損毀評(píng)估，其包括損失評(píng)估、可挽救性評(píng)估、可恢復(fù)性評(píng)估以及可減緩性評(píng)估 4 類(lèi)，根據(jù)評(píng)估結(jié)果，制定恢復(fù)重建工作方案。確定災(zāi)害后，要著手兩方面的工作：一方面是應(yīng)急措施。 一些地區(qū)是災(zāi)害高發(fā)區(qū)，若某次災(zāi)害對(duì)該處電氣設(shè)備造成毀滅性破壞，那么，在重建時(shí)應(yīng)當(dāng)充分考慮是否還在此處修建設(shè)備，并且計(jì)算另遷一處修建與在此處修建可能受災(zāi)的經(jīng)濟(jì)成本，權(quán)衡利弊之后做出明智選擇 。比如加強(qiáng)防災(zāi)實(shí)訓(xùn) 工作，多做應(yīng)急恢復(fù)訓(xùn)練以及信息訓(xùn)練，這樣才能保證當(dāng)災(zāi)害發(fā)生時(shí)，搶修人員能夠及時(shí)投入到實(shí)戰(zhàn)工作中去。 若出現(xiàn)大面積受災(zāi)，抑或是災(zāi)害破壞性太大致使恢復(fù)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)的情況，電力系統(tǒng)要立即啟動(dòng)緊急措施，以最快恢復(fù)系統(tǒng)運(yùn)行為 目的，針對(duì)受災(zāi)情況分析受災(zāi)設(shè)備狀況和需求，并根據(jù)此分析投入足夠的人力和財(cái)力來(lái)制定快速合理的恢復(fù)措施。 災(zāi)害發(fā)生后，要最大限度保證救災(zāi)工作順利進(jìn)行，則要求電氣設(shè)備能正常運(yùn)行，一方面做好后備保護(hù)工作，多設(shè)幾個(gè)變電站，當(dāng)災(zāi)害造成大范圍停電時(shí)，可以在最短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)停電區(qū)域電力正常供應(yīng)；另一方面，在一些災(zāi)害易發(fā)區(qū)多準(zhǔn)備輸電設(shè)備，若桿塔在災(zāi)害中嚴(yán)重?fù)p害能及時(shí)修復(fù)替換，當(dāng)然，在災(zāi)害易發(fā)區(qū)使用高等級(jí)抗災(zāi)材料的輸電設(shè)備更好不過(guò)了。 相關(guān)建議 日本是一個(gè)地震多發(fā)國(guó)家，但其電力系統(tǒng)防震工作做得很好。因而若發(fā)生了復(fù)雜故障時(shí)，僅僅依靠自動(dòng)裝置，很可能不僅起不到排除故障的作用，反而還會(huì)使事故擴(kuò)大。然而各種裝置自身存在著致命的缺陷：沒(méi)有思 維不懂變通。 （ 5）提高運(yùn)行人員的專(zhuān)業(yè)素質(zhì)。 隨著互聯(lián)電網(wǎng)規(guī)模增大，事故出現(xiàn)概率也增大，一個(gè)局部故障很可能誘發(fā)連鎖反應(yīng)，引 發(fā)大面積停電事故，甚至導(dǎo)致電網(wǎng)崩潰。 在大規(guī)模電網(wǎng)結(jié)構(gòu)下，應(yīng)當(dāng)統(tǒng)一電網(wǎng)管理，統(tǒng)一調(diào)度，建立完善的電網(wǎng)運(yùn)行制度，從而保證整個(gè)電力系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行。因而，我們應(yīng)當(dāng)結(jié)合電網(wǎng)具體情況，積極研發(fā)二次繼電保護(hù)安全自動(dòng)裝置，優(yōu)化協(xié)調(diào)強(qiáng)繼電保護(hù)和安全穩(wěn)定自動(dòng)裝置兩者的狀態(tài)，最大可能保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，避免由于故障而發(fā)生大面積停電或者系統(tǒng)崩潰此類(lèi)事故發(fā)生。 （ 2）加強(qiáng)繼電保護(hù)和安全穩(wěn)定自動(dòng)裝置的優(yōu)化配置。特別是應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)電網(wǎng)建設(shè)，提高整個(gè)電力系統(tǒng)安全可靠性，減少事故發(fā)生，降低停電損失。 現(xiàn)代電力系統(tǒng)防災(zāi)措施 （ 1）做好電力發(fā)展統(tǒng)一規(guī)劃，加強(qiáng)電網(wǎng)建設(shè)。還有像城市生命線(xiàn)工程需要完善，防止工作與重建工作最好同時(shí)進(jìn)行。這就要求 災(zāi)前的做好充分救災(zāi)工作，災(zāi)時(shí)指揮人員有強(qiáng)的指揮能力和應(yīng)變能力。其核心是地震立法，我國(guó)正在進(jìn)行這一項(xiàng)工作。其核心問(wèn)題是使抗震安全與經(jīng)濟(jì)效益有機(jī)結(jié)合起來(lái)，在做好抗震基礎(chǔ)上，獲取投資效益。其核心是一次地震預(yù) 報(bào)意見(jiàn)應(yīng)不應(yīng)該發(fā)布，怎樣發(fā)布。 電力系統(tǒng)防災(zāi)對(duì)策 電力系統(tǒng)傳統(tǒng)防震對(duì)策 電力系統(tǒng)在預(yù)防地質(zhì)災(zāi)害中破壞性最大的 地震，有以下幾種傳統(tǒng)的對(duì)策： （ 1）地震監(jiān)測(cè)對(duì)策：地震部門(mén)提前預(yù)報(bào)相關(guān)地震信息，信息來(lái)源是布設(shè)的測(cè)震儀、前兆觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)以及與之相結(jié)合的信息系統(tǒng)。 地質(zhì)災(zāi)害防治工作不禁 需要中央和地方政府支持，更要各種社會(huì)力量支持，多渠道增加防治投入。因而我們要加大宣傳教育力度，普及地質(zhì)災(zāi)害防治基礎(chǔ)知識(shí)，在此基礎(chǔ)上，還要評(píng)估在地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)、高發(fā)地區(qū)所進(jìn)行的建設(shè)工程活動(dòng)，若建設(shè)工程存在隱患，要做好具體防治工作甚至叫停建設(shè)。 （ 4）加強(qiáng)地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估，減小認(rèn)為誘發(fā)因素。 地質(zhì)災(zāi)害所具的突發(fā)性和嚴(yán)重危害性，要求我們要建立地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)以及預(yù)警信息系統(tǒng)。 做好地質(zhì)災(zāi)害的調(diào)查研究工作是根本要求，在初步了解我國(guó)地災(zāi)分布的基礎(chǔ)上，因地制宜做出合理規(guī)劃和制定預(yù)防措施，進(jìn)而研究地質(zhì)災(zāi)害發(fā)展。如重慶市是地質(zhì)災(zāi)害比較嚴(yán)重的地區(qū)，為搞好地質(zhì)災(zāi)害防治，先后出臺(tái)了一系列政策。 與地質(zhì)災(zāi)害相關(guān)的法律制度近些年才有部分出臺(tái)，法律體系沒(méi)有健全，相關(guān)防治地質(zhì)災(zāi)害的工作沒(méi)有合理的規(guī)范制度和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) ，有待制定。假定某年電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障的設(shè)備失效概率如下表： 表 電力系統(tǒng)設(shè)備受損表 故障設(shè)備 比例 廠(chǎng)站級(jí) C1 12% 而整個(gè)電力系統(tǒng)失效原因里，由于地質(zhì)災(zāi)害造成的設(shè)備失效概率如下表： 表 地質(zhì)災(zāi)害影響下電力系統(tǒng)失效數(shù)據(jù) 由式（ ），可計(jì)算出 P（ T） = 運(yùn)用故障樹(shù)分析流程歸納如下 ： 圖 故障樹(shù)分析法流程圖 配電級(jí) C2 11% 變壓器受損 B 輸電桿塔及線(xiàn)路受損 B 設(shè)備級(jí) C3 電磁型高壓電氣設(shè)備受損 B 電力電容器受損 B4 其他 15% 17% 7% 5% 不計(jì) 地質(zhì)災(zāi)害類(lèi)型 電力系統(tǒng)失效比例 地震 A1 21% 崩塌 A2 3% 滑坡 A3 5% 泥石流 A4 4% 其它地質(zhì)災(zāi)害 A5 2% 構(gòu)建故障樹(shù) 確定頂事件 找出直接原因 找出基本原因 建造故障樹(shù) 模塊簡(jiǎn)化 評(píng)定故障樹(shù) 模擬計(jì)算失效概率 第 4 章 電力系統(tǒng)對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的防治 防治地質(zhì)災(zāi)害措施 盡管我國(guó)在地質(zhì)災(zāi)害防治方面取得挺大的成績(jī)，但是我國(guó)的地質(zhì)災(zāi)害種類(lèi)多、范圍大、破壞性大，加之人類(lèi)活動(dòng)使地質(zhì)災(zāi)害問(wèn)題日益嚴(yán)重，有很大的潛在危險(xiǎn)性。主要的記載都是地震災(zāi)害下的損毀情況，有關(guān)其他的地質(zhì)災(zāi)害如滑坡、泥石流的單獨(dú)記載很少。 （ 3）電網(wǎng)失效分級(jí)評(píng)定 運(yùn)用數(shù)據(jù)分別評(píng)定場(chǎng)站級(jí)，輸電級(jí)以及設(shè)備級(jí)失效概率。 由式（ ）知，當(dāng)最小割集樹(shù)較多時(shí)， ??TP 的項(xiàng)數(shù)往往較多，計(jì)算較復(fù)雜，因而在工程上計(jì)算時(shí)通常只采用前 n 項(xiàng)和最為 ??TP 的近似結(jié)果，此結(jié)果通常稱(chēng)為故障概率上界，并記作 ? ?supTP 。這些底事件又稱(chēng)為基本事件，基本事件的數(shù)據(jù)是已知的，可以是有過(guò)統(tǒng)計(jì)也可以是實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。 這里的頂事件為：電網(wǎng)損毀（電力系統(tǒng)不正常工作）； （ 2）步驟二： 分析找出所有可能導(dǎo)致頂事件發(fā)生的直接因素，將這些關(guān)系用邏輯符號(hào)標(biāo)明，要注意的是它們都是處于過(guò)渡狀態(tài)的中間事件。該分析法的關(guān)鍵是找出結(jié)構(gòu)函數(shù)和最小割集（最小割集和結(jié)構(gòu)函數(shù)的定義分別是：表征導(dǎo)致頂事件發(fā)生的最少和最必要的底事件的組合以及表達(dá)事件間的邏輯關(guān)系）。最后利用相關(guān)的邏輯符號(hào)將事件的邏輯關(guān)系表達(dá)為樹(shù)形結(jié)構(gòu)。 構(gòu)建故障樹(shù)時(shí)，一般是從系統(tǒng)最不希望發(fā)生的故障（頂事件）出發(fā)，確定系統(tǒng)的頂事件。故障樹(shù)是一種自上而下的邏輯化分析方法， 特點(diǎn)是清晰 直觀、 邏輯性強(qiáng)， 能 形象 各種工作的危險(xiǎn)性。本文中，筆者將采用故障樹(shù)分析法對(duì)可能性指標(biāo)進(jìn)行分析計(jì)算 。這項(xiàng)指標(biāo)包括兩個(gè)層面內(nèi)容即全網(wǎng)和平均。 （ 4）停電功率期望值 SEPNS 。 （ 3）停電概率 SLOLP 。這項(xiàng)指標(biāo)包括兩個(gè)層面內(nèi)容即全網(wǎng)和平均。 （ 2）停電電量期望值 IEENS 。具體如下：全網(wǎng)停電功率期望值定義為： SIEPNS = 故 障 發(fā) 生 概 率 全 網(wǎng) 切 負(fù) 荷 總 功 率 = ?? ?SLNk KLI PP,1 , （ ） 平均停電功率期望值定義為： 切負(fù)荷的節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)全網(wǎng)切負(fù)荷總功率故障發(fā)生概率 ??SIE P NS 式中。 此值是對(duì)因元件故退出運(yùn)行情況下，沒(méi)有達(dá)到用戶(hù)負(fù)荷需求的一個(gè)量度，當(dāng)然，此值是從有功功率的角度出發(fā)研究的。 PRD 為統(tǒng)計(jì)時(shí)段的長(zhǎng)度。 評(píng)估指標(biāo)體系 若利用故障枚舉法生成典型故障集合，則任意故障 i 發(fā)生概率為 ? ????? ??wf Nk kNk kI uuP 11 1 （ ） 其中， fN 為故障元件數(shù)， wN 為正常工作元件數(shù)。對(duì)風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)的分析在此階段是十分重要的，它是電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的核心內(nèi)容，這包括電力系統(tǒng)的潮流計(jì)算、發(fā)電再調(diào)度計(jì)算，最優(yōu)負(fù)荷削減模塊； （ 3）風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)計(jì)算 電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)體系在電力系統(tǒng)輸配電調(diào)度中起著十分重要的作用，并為其決策提供技術(shù)支持。不同地區(qū)的電網(wǎng)運(yùn)行情況不同，其風(fēng)險(xiǎn)元件的選取也各異。這樣的元件或元件組合稱(chēng)為風(fēng)險(xiǎn)元件。此外還建立相關(guān)信息系統(tǒng)，提供全網(wǎng)各分區(qū)的風(fēng)險(xiǎn)變化信息，有利于電網(wǎng)各級(jí)調(diào)度員監(jiān)控；將一定時(shí)段內(nèi)的風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)歸納，在下次的檢修前將得到的信息整理運(yùn)用。按本文第二章提到的分析指標(biāo)，可 以先對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估分析計(jì)算。 （ 3）間接停電損失 IIC (Indirect Interruption Cost)停電造成的用戶(hù)間接損失。停電損失包括直接停電損失和間接停電損失； （ 2）直接停電損失 DIC (Direct Interruption Cost)停電直接造成的用戶(hù)損失。參照電力行業(yè)標(biāo)相關(guān)規(guī)定，電力系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)嚴(yán)重性指標(biāo)主要有以下三大類(lèi) [12]： （一）各級(jí)負(fù)荷切出量，主要包括： （ 1）期望缺供電量 EENS（ Expected Energy Not Supplied） 給定 一年 時(shí)間中 ， 由于發(fā)生停電故障而 沒(méi)有 送出去的電能期望值， 單位為 MWh/年。因而除了要討論災(zāi)后電力系統(tǒng)的可能性以外，還需討論災(zāi)害帶來(lái)的損失，因此，我們引入電力系統(tǒng)評(píng)估嚴(yán)重性指標(biāo)，與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估嚴(yán)重性指標(biāo)相同。在此，筆者將采用故障樹(shù)分析法對(duì)可能性指標(biāo)進(jìn)行分析計(jì)算。 電力系統(tǒng)損毀評(píng)估指標(biāo) 常用評(píng)估可能性指標(biāo) 電網(wǎng)損毀性評(píng)估指標(biāo)應(yīng)該與電力系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)一樣，即是指災(zāi)害發(fā)生之后導(dǎo)致電力系統(tǒng)發(fā)生各種停電事故的概率，也可叫做失效概率。但這兩種方法都有自身的局限性 [11]。隨著電力系統(tǒng)的日益發(fā)展，其自身問(wèn)題也日益凸顯，尤 其像電壓崩潰問(wèn)題慢慢呈現(xiàn)出來(lái)，對(duì)因而也常常用靜態(tài)安全分析解決此類(lèi)問(wèn)題。事故發(fā)生后，電力系統(tǒng)的行為分為穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)兩部分，因此也將系統(tǒng)安全分析分為靜態(tài)安全分析和動(dòng)態(tài)安全分析兩部分。在電網(wǎng)規(guī)模日益增大、復(fù)雜性與日俱增的今天，電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行是極為重要的。該程序給出了一系列的風(fēng)險(xiǎn)量化表，其中正確填寫(xiě)給出的概率風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)為每電網(wǎng)成為一個(gè)有用的工具，以危害預(yù)防性修復(fù)，其中主要是在發(fā)生災(zāi)難時(shí)采取行動(dòng) [10]。國(guó)外文獻(xiàn)指出，電力生命線(xiàn)是極為脆弱的，特別是在地震發(fā)生的情況下。主要包括以下 7 個(gè)方面： ，如 發(fā)電機(jī)、變壓器、輸電線(xiàn)路存在故障；