计及冰灾影响的电力系统韧性评估与提升方法
2021-09-24安佳坤贺春光杨书强胡诗尧范文奕
郭 伟,安佳坤,贺春光,杨书强,胡诗尧,范文奕
(国网河北省电力有限公司经济技术研究院,石家庄 050021)
电力系统的安全运行关乎国民经济命脉,随着电力行业的发展,绝大部分的电力系统已具有很高的可靠性,这使其在常规情况下能够保证稳定可靠运行。但随着极端天气事件的频发[1],大范围暴露在外界环境下的线路,在面对这些低概率高影响HILP(high impact low probability)[2]的灾害事件时,暴露出了准备不足的问题。
冰灾在各种极端自然灾害中,属于发生比较频繁且造成损失较大的一种,并在世界范围内给电力系统带来了严重破坏。例如:1961年挪威发生的严重覆冰事件,造成线路覆冰厚度超过1 400 mm[3];1998 年发生于加拿大东部的Ontario 和Quebec 省以及美国东北部地区的冰雪灾害,则导致了超过1 000座高压输电杆塔和超过30 000座配电杆塔倒塌,经济损失高达35 亿美元[4];2004 年底至2005 年初,严重的雨雪天气袭击了我国湖南省,造成6 条500 kV 线路发生冰闪而停运,4 条220 kV 线路断线[5];2008年1月,一场50年一遇的冰灾袭击了我国南方地区,给当地的电力系统带来了沉重打击,导致高压线路断线12.9万处,低压线路倒断杆51.9万基,直接经济损失达到104.5 亿元[6-9]。以上一系列的冰雪灾害警示人们,冰灾已经成为电力系统安全稳定运行的一个重大威胁。鉴于人们日常生产、生活与社会服务等对电力供应的高度依赖,合理评估电力系统在面临此类灾害时的系统性能,对提升电力系统对此类灾害的抵抗能力具有重大意义。
韧性的概念最早被Colling[10]引入生态系统的研究,用于探讨其中生物数量的变化问题。……
