洪涝灾害下电力损失及停电经济影响的综合评估研究

随着全球气候变化和城市化进程的加速发展,洪涝灾害呈频次增多、强度增大、损失加重的趋势。洪涝灾害的频繁发生已成为制约我国社会经济持续发展的重要因素之一。随着社会经济的快速发展,行业之间的关联性增加,经济系统的脆弱程度也随之加剧。电力作为国家重要的基础产业部门,遭受洪涝灾害袭击时,将造成大量工业、商业、居民用户停电,并将波及至经济系统的各个行业,甚至影响到整个社会经济系统的稳定运行。因此,准确合理地对洪涝灾害造成的电力损失及其相关经济损失进行综合评估显得尤为重要,它是政府部门灾后合理安排人力、物力和财力的重要依据,为救灾决策和应急抗灾措施的制定提供科学保障。为此,研究洪涝灾害下电力损失和停电经济影响的综合评估具有重要的理论意义和实用价值。 1.通过洪涝灾害对电力系统的影响分析,建立洪涝灾害对电力系统的影响模型,并采用最小二乘法估计了模型参数。针对模型在准确性方面的不足,分别采用假设检验法、逐步回归法、Lasso法从多种导致电力设备故障的因素中提取特征量,构建更加准确的电力设备影响模型,并采用Akaike信息标准检验模型的拟合程度。 2.分析降雨强度的随机特性,建立降雨强度广义帕累托分布(Generalized Pareto Distribution, GPD)模型。基于降雨强度的概率分布,预测绝缘子的闪络概率和变压器故障概率,进而获取输变电线路停运的故障概率。 3.基于电力系统固有的物理特性,提出线路停运故障下电力系统切负荷评估模型,评估在线路停运故障下的系统切负荷损失。进一步考虑洪涝灾害所造成的输变电线路停运故障的不确定性,提出基于机会约束的电力系统切负荷评估模型,并研究该模型的求解方法。 4.分析洪水对水力发电的影响,提出考虑水库安全的电力系统切负荷评估模型,评估洪水发电时电力系统的切负荷损失。分析洪水流量的随机特性,并考虑多个水库入库洪水流量的相关性,计算出多个水库入库洪水流量的联合概率分布。进一步考虑洪涝灾害下洪水流量的不确定性,提出基于机会约束的电力系统切负荷评估模型,并研究该模型的求解方法。 5.基于洪涝灾害下的电力系统切负荷决策,提出电力行业的停电经济损失评估模型,并根据不同用户的用电特性,构建工业、商业和居民用户的停电直接经济损失评估模型。将电力行业损失和用户停电的直接经济损失作为外生冲击,运用可计算一般均衡(Computable General Equilibrium, CGE)理论对洪涝灾害停电的间接经济损失进行估算。以湖南省洪涝灾害造成的停电事故为例进行分析计算,验证基于CGE的综合经济损失评估模型是可行的。 综上所述,本文将洪涝灾害下电力系统故障概率预测、切负荷损失评估以及停电经济损失评估有机结合,对洪涝灾害下电力损失及其停电经济影响的综合评估进行了深入的研究,形成了一套完整的洪涝灾害下电力经济损失评估体系,有效地评估洪涝灾害造成的电力损失及其相关经济损失,为救灾决策和应急抗灾措施的制定提供科学保障。