1 背景和目标
生命线在维持大都市的城市生活中扮演着重要的角色。城市灾害危险性处理的一个主要课题之一是评价和控制这些生命线的危险性。中心电力工业研究院与中国电力研究院自1999年开始从事城市灾害危险性处理的研究。我们合作研究位于日本和中国的两个城市的震中电力系统配电站设施, 并试图提出相关于供给可靠性及其投资额之间的电力系统最优规划模型。
在日本, 由于象地震这样的设计规范在灾害后经常修订, 大量不符和目前设计规范的旧设施正在增加, 由于旧设施的事故造成的电力故障有时会引起城市的危急问题。一个针对配电站设施的地震设计规范, 制定于1980年。自1980年JEAG5003被广泛地应用于新的配电站设施。自1995年兵库县南部大地震, 引起了广泛的注意, 地震危害电力传送系统主要集中在这些非改良设施。为了保证一个合理的可靠提供的电力系统, 由地震事件引起的难以设想的形势应被合理的估计到。
在中国, 另一方面, 随着经济和社会的发展, 电能消耗急剧增加。电能缺乏成为一个紧要的问题。为了在有限的资金投入下增加提供电力能量, 就需要一些新的结构规划模型。一些新的结构规划模型已经提出并提供了一个实际方案, 就是在不考虑灾害的正常条件下, 震中的电力系统能够有效率运行的最优化方案。许多配电站设施, 实际上容易受到象地震这样的灾害的影响。随着中国城市电气化的发展, 人们的生活更依赖于电力供应。由于电力缺乏包括电力故障造成的影响力比以前更大。因此, 为了抵御象地震这样的危险性灾害, 我们提出一个合理的新的结构规划模型。
从这些背景来看, 对于减轻地震危险性主要发生在震中的灾害, 我们合作研究提出一个为了讨论和比较相关于提供可靠性和投资额的通用危险性评定模型。中心电力工业研究院对于现存的配电站设施提供一个长周期修复规划的研究成果。中国电力研究院对于新设施提供一个长周期结构规划的研究成果。
2 研究规划和第一阶段震中研究
第一阶段 (1999—2001) , 中心电力工业研究院和中国电力研究院从事以下具体研究计划。
(1) 对修复结构和目标电力系统新结构鉴定临界危险因素。中心电力工业研究院和中国电力研究院选择了日本神户和中国天津作为目标区域。主要由神户77kV配电设施组成和天津110千伏配电设施组成的二级电力系统。中心电力工业研究院和中国电力研究院对修复结构和新结构规划关于两个区域的二级电力系统进行临界危险性因素的研究。 (2) 对危险性评定建立原始数据库。中心电力研究院和中国电力研究院分别负责建立神户和天津的两个原始数据库。这些数据库用来对比目标区域的条件并提出适当的危险性评定模型。 (3) 对比相关的地震设计规范并讨论对两区域的最优化修复结构和新结构规划模型。表1展示了我们合作研究的对比项目。基于以下所示各项, 我们合作研究提出不同的危险性评定和建立在一个通用危险性处理定义上的最优化模型。这些成果对于发达和发展中地区的巨大生命设施的实际电力系统规划具有深远意义。
3 预期最终结果
从以下在时间周期n内的修复价值、维护总值和破坏价值的比较关系得出结论。在经济上的技术指标之一当前价值量。在时间周期n内目标电力系统总的预期电力故障。初始条件表明在时间周期n内系统表示未改良设施 (无修复价值) 。在时间周期n内修复价值增加将会减少维护总值和破坏价值。
中国电力研究院的一个预期最终结果指出一个传统危险性处理概念。新结构和电能缺乏价值代替的修复和维护价值。电力系统预期电力缺乏程度主要是由于在正常条件下电力供应能力缺乏造成的, 包括由于设施破坏引起的电力故障。
由中心电力工业研究院和中国电力研究院提出的模型是建立在确保最低投资额的最优化条件下的危险性处理概念基础之上的。最优化条件就是一个对修复结构和新结构规划的最优化数字领先的一览表。通过危险性模型的提出, 我们的最终目标是在发达地区和发展中地区提出合理的修复结构和新结构规划。
4 研究的关系和总体规划
本文针对震中生命线设施规划利益与投资的分析。特别值得注意的是将代表发达地区的日本与发展中地区的中国的危险性处理概念对比联系起来。对比研究的重大意义表现在以下两方面: (1) 为使发达地区和发展中地区可靠地供应电力建立一个合理的标准。 (2) 为建立一个最优化的地震危险性与投资额的相关方案形成具有代表性的理念。
5 2011年研究规划
在原始数据库的基础上, 中心电力工业研究院与中国电力研究院提供出神户和天津电力系统关于利益与投资的关系。最后, 我们的研究组将制定出一个关于修复结构和新结构的整体电力系统的总体规划。
6 结语
第一研究阶段是关于震中城市电力系统危险性处理方面。第二阶段中心电力工业研究院和中国电力研究院将关注危险性处理需求方面。此研究关系到危险性处理需求方面包括地震发生后对社会经济影响和电力中断损失的预算。这项研究对于具有大量生命线设施的修复结构和新结构规划制定出更全面的模型具有深远的意义。
摘要：本文研究的目的是提出一个对生命线设施的长周期修复规划框架。论文中, 危险性处理方法是建立于电力网络可靠性的基础上, 这就使我们在设备的使用寿命期限内将预算总值减到最小。特别强调的是就电力基础而论对于发达地区的条件和发展中地区的条件情况是不同的。下面是从日本和中国选取的两个城市区域进行研究的一个实例。
关键词：电力系统,生命线,危险性处理,修复规划,地震灾害,可靠度
参考文献
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