CN114065127A - 一种区域电网环境风险评估方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种区域电网环境风险评估方法，涉及电网规划技术领域，包括以下步骤：根据实际需求选取目标区域环境并制定规划方案；获取目标区域环境风险相关信息，构建目标区域综合环境风险评估指标体系，根据指标体系构建风险评估模型；确定风险评估模型中各指标权重；并依据所述指标体系进行分级量化，得到目标区域环境风险值，根据综合风险值确定区域电网环境综合风险等级，本发明基于环境数据，对电网规划环境影响关键因素进行识别，并评估相应的风险等级，将电网规划环境影响评价与输变电工程有效结合，可以优化规划的变电站选址及线路选线，充分识别和规避环境风险，预防和减少环境争议及突发事件发生。
Description
技术领域
本发明涉及电网规划风险评估技术领域，具体为一种区域电网环境风险评估方法。
背景技术
电力系统中各种电压的变电所及输配电线路组成的整体，称为电力网，简称电网。它包含变电、输电、配电三个单元。
随着社会的发展与进步，目前电网建设已成为中国电力建设的主要方向，电网建设前景十分诱人，现有电网在建设过程中，其变电站的选址以及线路选线均需要进行充足的规划，因此，环境风险评估变成为电网建设中无可或缺的一环。
中国专利CN106022953A公开了一种电网设施暴雨风险评估方法，依次包括以下步骤：资料收集：对灾情资料、暴雨资料、社会经济资料、基础地理信息数据和电网分布数据进行收集，灾情资料为暴雨电网灾害数据，取影响最大的灾害数据并统计以街区为单元的电力灾情频次，暴雨资料为气象站、电力气象监测站的逐日降水量统计，社会经济资料为街道单元的土地面积和区内耗电量，基础地理信息数据包括水系及DEM数据，电网分布数据为街区变电站分布点统计；风险评估：根据收集的资料分别计算致灾因子程度by、孕灾环境敏感性、承灾体易损性、防灾抗灾能力；风险评级：对评估的数据计算暴雨内涝灾害风险指数，并通过自然断点分级法将暴雨内涝电网灾害风险指数划分为高风险区、次高风险区、中等风险区、次低风险区和低风险区；
上述方法仅能针对暴雨等恶劣天气进行风险评估，其评估指标较少，综合评估性不佳，无法预防其他类别的风险，无法使风险评估效益最大化。
中国专利CN104517241B公开了一种基于输电线路全工况信息的风险评估方法，所述方法包括以下步骤：建立输电线路风险评估整体框架，针对输电线路各部件建立风险评估模型，确立状态量的量化与求取隶属度；确立设备运行年限、运行环境和电网运行状态对输电线路风险值修正的计算方法和评价标准，定义部件的老化系数、输电线路的运行环境时间系数和地理位置系数；由各部件的风险值经过一系列修正得到输电线路的整体风险值，并根据风险评估结果对输电线路运维进行辅助决策。
上述方法通过在线监测和人工巡视数据、设备台账、线路工作环境数据及电网自身运行状态等全工况信息，对电网运行起到了一定的风险评估作用，然而在电网建设中只考虑电气本身特性，无法得到有效的风险评估结果。
中国专利CN111369161A公开了一种基于环境因子及地形特征的输电线路多风险区段评估方法，通过结合基塔所在地区的具体情况，对环境因子和地形特征综合分析，得到包含环境因子和地形特征的综合风险等级数据，对所述综合风险等级数据进行修正，得到包含环境因子风险等级和地形特征风险等级的综合风险等级评估数据；
上述方法根据综合考虑环境因子及地形特征的数据来分析输电线路区段风险分布，设计相应的输电线路多风险区段划分与杆塔风险等级评估方法，为输电电路精细化运维提供评估依据，然而该方法依然仅依据目标区域地形地貌进行单一风险评估，其评估效果不佳，无法保障后期电力系统不受其他风险因素的干扰。
由此可见，为了保障电网安全运行，避免遭受突发性灾害，亟待开发一种新的针对电网规划的综合性风险评估方法。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述问题，公开了一种区域电网环境风险评估方法。
实现上述目的本发明的技术方案为，一种区域电网环境风险评估方法，包括以下步骤：
S1、根据实际需求选取目标区域环境并制定规划方案；
S2、获取目标区域环境风险相关信息，根据目标区域环境风险系统理论，并结合获取到的目标区域环境风险相关信息，构建目标区域综合环境风险评估指标体系，根据指标体系构建风险评估模型；
确定风险评估模型中各指标权重；并依据所述指标体系进行分级量化，基于预设的风险评估标准，得到目标区域环境风险值；
S3、基于所述指标权重以及目标区域环境风险值，作为风险评估模型的输入值，得到综合风险值，根据综合风险值确定区域电网环境综合风险等级。
优选的，所述目标区域环境风险信息包括：
目标区域内生态环境相关信息；
目标区域内国土、文物分布信息；
目标区域地质灾害历史信息；
目标区域水环境分布信息；
目标区域生态敏感区分布信息；
目标区域内风险受体易损性信息；
目标区域风险消除控制信息。
优选的，所述指标体系包括综合评估层级，所述综合评估层级为目标区域综合环境风险指标，所述综合评估层级包括多个系统评估层级，每个系统评估层级包括多个要素评估层级，形成多级评估指标体系。
优选的，所述系统评估层级包括：风险危害等级指数、风险受体易损性指数以及风险消除控制指数。
优选的，所述风险危害等级指数用于表示危险源的潜在危险程度；
所述风险受体易损性指数用于表示当受环境风险的干扰时，风险受体的承受能力；
所述风险消除控制指数用于表示对风险的控制效果以及风险消除恢复水平。
优选的，确定风险评估模型中各指标权重具体包括：
根据指标体系构建判断矩阵；
根据判断矩阵，确定同层次个指标相对于上一层次的权重值，得到要素评估层级对系统评估层级的合成权重。
优选的，设定风险等级标准，所述风险等级标准由n个风险等级构成，每一个风险等级对应一个风险值区间；
每个风险值区间具备两个界限值，根据综合风险值所处的风险值区间，确定风险等级。
优选的，所述系统评估层级为综合评估层级的子指标，所述要素评估层级为系统评估层级的子指标。
优选的，所述评估指标包括定性评估指标以及定量评估指标。
优选的，所述定性评估指标为结合专家经验以及历史数据，为各危险因素技术处对系统构成的风险，形成风险评估；
所述定量评估指标为采用蒙特卡洛分析法计算所形成的风险评估。
本发明提供一种区域电网环境风险评估方法，具备以下有益效果:
1、本发明基于环境数据，对电网规划环境影响关键因素(生态、国土、文物、矿产压覆、地质灾害、水环境、生态敏感区等)进行识别，并评估相应的风险等级，将电网规划环境影响评价与输变电工程有效结合，可以优化规划的变电站选址及线路选线，充分识别和规避环境风险，预防和减少环境争议及突发事件发生。
2、本发明突破传统单一评估对象，针对目标区域进行全方位多个指标进行评估，最终得到综合风险值，且与预设风险等级比对，得到最终风险等级，有利于电网规划的环保优化。
3、本发明采用多层次评估指标体系，更为精准的构建风险评估模型，从而提高风险评估结果的精准性。
4、本发明结合定量风险评估与定性风险评估，优化评估过程，提高评估结果可信度，为电网的规划建设提供有力的理论支持，有效规避各类风险因素带来的影响，减少损失。
5、本发明可有效预防和减少各类风险因素带来的危害，减少电网停运事故保障电网安全运行。
6、本发明优化了整体评估流程，在得到精准风险评估的基础上，提高了风险评估效率。
7、本发明是电网风险评估方法中较为重大的突破，适于各类电网规划风险评估，给人们的使用带来了方便。
附图说明
图1为本发明的系统流程示意图。
图2为本发明的评估指标体系图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例：如图1、图2所示，一种区域电网环境风险评估方法，包括以下步骤：
S1、根据实际需求选取目标区域环境并制定规划方案；
S2、获取目标区域环境风险相关信息，根据目标区域环境风险系统理论，并结合获取到的目标区域环境风险相关信息，构建目标区域综合环境风险评估指标体系，根据指标体系构建风险评估模型；
确定风险评估模型中各指标权重；并依据所述指标体系进行分级量化，基于预设的风险评估标准，得到目标区域环境风险值；
S3、基于所述指标权重以及目标区域环境风险值，作为风险评估模型的输入值，得到综合风险值，根据综合风险值确定区域电网环境综合风险等级。
所述指标体系包括综合评估层级，所述综合评估层级为目标区域综合环境风险指标，所述综合评估层级包括多个系统评估层级，每个系统评估层级包括多个要素评估层级，形成多级评估指标体系。
所述系统评估层级包括：风险危害等级指数、风险受体易损性指数以及风险消除控制指数。
本发明实施例所述的区域电网环境风险评估方法，通过预先设定目标区域，根据目标区域环境风险系统理论，并结合获取到的目标区域环境风险相关信息，将评估目标扩展到多方向和多元素，形成多级评估指标体系，对区域综合环境风险的主要影响因素进行分析，构建区域综合环境风险评估指标体系；并根据确定的所述指标体系的指标权重及量化模型，得到目标区域综合环境风险指数；最后，根据通过设定风险评估标准，得到区域综合环境风险等级。这样，能够对目标区域范围进行综合环境风险评估，且通过层级指标体系及其特点，能够了解目标区域风险源危害性的大小、风险有效消除控制程度、以及风险受体易损性的高低，进而为规划区域电网的建设以及目标区域环境风险提供科学评估与支持。
本发明实施例中，通过在指标体系引入风险危害等级指数、风险受体易损性指数以及风险消除控制指数，充分考虑了风险源危害、风险受体以及风险消除控制等主要影响因素对目标区域综合环境风险的影响。
在上述目标区域环境风险评估方法的具体实施方式中，进一步地，获取目标区域环境风险相关信息包括：
目标区域内生态环境相关信息；
目标区域内国土、文物分布信息；
目标区域地质灾害历史信息；
目标区域水环境分布信息；
目标区域生态敏感区分布信息；
目标区域内风险受体易损性信息；
目标区域风险消除控制信息。
风险危害等级指数用于表示危险源的潜在危险程度；
风险受体易损性指数用于表示当受环境风险的干扰时，风险受体的承受能力；
风险消除控制指数用于表示对风险的控制效果以及风险消除恢复水平。
本发明实施例中，根据目标区域环境风险系统理论，并结合目标区域环境风险相关信息，根据目标区域的事实状况以及盘查的多项数据信息，按照多远化、数据化以及层级化的标准，构建综合环境风险评估指标体系。
本发明实施例中，所述指标体系包括：综合评估层级、系统评估层级、及要素评估层级；
综合评估层级是指标体系中的最高层，综合评估层级中的综合环境风险指数是表明目标区域综合环境风险程度的指标。
系统评估层级为综合评估层级的子指标，所述要素评估层级为系统评估层级的子指标。
所述系统评估层级包括：风险危害等级指数、风险受体易损性指数以及风险消除控制指数，其中，风险危害等级指数以及风险消除控制指数是正向指数，即指数越大，目标区域综合环境风险等级越高；而风险消除控制指数是逆向指数，即指数越大，目标区域综合环境风险等级越低。
所述要素评估层级，用于表明区域综合环境风险子层级的水平。上述子系统为风险危害等级指数、风险受体易损性指数以及风险消除控制指数，所述风险危害等级指数，根据其自身的特点，用于表示危险源的潜在危险程度，所述风险危害等级指数包括多个要素评估层级的指标：气象源、大气源、水源以及土壤源，分别用于作为各个因素对环境风险的影响；
其中，气象源以及大气源是环境固有的自然属性，与其他环境风险因素的释放强度等等无关，一般，主要考虑土壤和大气，以及目标区域的地质灾害；
对于土壤源，土壤成分、结构的复杂性，如含盐量、土壤湿度、温度，氧浓度以及PH值均对电网的建设存在一定的影响；
对于大气源，不同区域地段内的大气湿度以及含盐量均会对电网的建设产生不同程度的影响；
对于地质灾害，被针对电网所规划地区的历史灾情和历史气象预报信息进行统计分析，主要影响因素有雷、风、雨、雾、冰、雪、气温变化、洪水冲刷、地震等；
所述风险受体易损性指数，用于描述当受环境风险的干扰时，风险受体的接收能力以及恢复能力，所述风险受体易损性指数包括两个要素评估层级指标：受体的接收性和受体恢复性；
受体主要包括规划建设目标区域附近的居民、动植物、风景名胜区、自然保护区、饮用水水源保护区等生态敏感区。
同时需要考虑施工阶段的影响以及运行阶段的影响；
施工阶段：
a、施工阶段会对目标区域的农业、林业造成破坏；
b、会造成一定的水土流失；
c、扰动目标区域的地貌地表；
d、一定程度破坏了地表植物、植被等生态环境；
e、会产生一定的污染与噪音。
运行阶段：
a、产生工频电场、工频磁场、无线电干扰影响周边环境；
b、产生磁场以及干扰波对周边居民产生一定的影响。
所述风险消除控制指数，用于表示对风险的控制效果以及风险消除恢复水平，包括两个要素评估层级的指标：外界风险控制以及自然风险控制。
本发明实施例中，外界风险控制主要针对工业以及生活排放风险源进行控制。
本发明实施例中，自然风险控制主要针对自然环境固有的风险源进行监测。
本发明实施例中，根据目标区域综合环境风险评估指标体系，根据指标体系构建风险评估模型，确定风险评估模型中各指标权重，确定各指标权重的具体步骤包括：
根据指标体系的层次结构，将各层内的指标或要素两两对比，得到相对权重，然后构建判断矩阵；
根据判断矩阵，确定同层次各指标相对于上一层次的权重值，得到要素评估层级对系统评估层级的合成权重。
本发明实施例中，设定风险等级标准，所述风险等级标准由n个风险等级构成，每一个风险等级对应一个风险值区间；
每个风险值区间具备两个界限值，根据综合风险值所处的风险值区间，确定风险等级；
具体为(Xmin，Xmax),X＝1，2，3，4...n；
Xmin以及Xmax为各区间的两个边界值。
本发明实施例中，所述评估指标具体包括定性评估指标以及定量评估指标。
本发明实施例中，所述定性评估指标为结合专家经验以及历史数据，为各危险因素技术处对系统构成的风险，形成风险评估；
本发明实施例中，所述定量评估指标为采用蒙特卡洛分析法计算所形成的风险评估。
蒙特卡洛分析法是以抽样理论为基础，利用随机数，经过对随机变量已有数框的统计进行抽样实验或随机模拟，以求得统计量的某个数字特征并将其作为待解决问题的数值解。
蒙特卡洛分析法一般步骤如下：
选取随机变量，即对净现值最敏感的变量；
确定随机变量的概率分布；
为各随机变量抽取随机数；
将抽得的随机数转化为各输入变量的抽样值；
将抽样值构成一组项目评价基础数据；
根据基础数据框计算出一种随机状态下的评价指标值；
重复上述过程，进行多次模拟实验，得出多组评价指标值；
整理评价指标值的期望值、方差、标准差、概率分布以及累计概率分布，绘制累计概率图；根据上述结果，分析个随机变量对项目的影响。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (10)
1.一种区域电网环境风险评估方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、根据实际需求选取目标区域环境并制定规划方案；
S2、获取目标区域环境风险相关信息，根据目标区域环境风险系统理论，并结合获取到的目标区域环境风险相关信息，构建目标区域综合环境风险评估指标体系，根据指标体系构建风险评估模型；
确定风险评估模型中各指标权重；并依据所述指标体系进行分级量化，基于预设的风险评估标准，得到目标区域环境风险值；
S3、基于所述指标权重以及目标区域环境风险值，作为风险评估模型的输入值，得到综合风险值，根据综合风险值确定区域电网环境综合风险等级。
2.根据权利要求1所述的一种区域电网环境风险评估方法，其特征在于，所述目标区域环境风险信息包括：
目标区域内生态环境相关信息；
目标区域内国土、文物分布信息；
目标区域地质灾害历史信息；
目标区域水环境分布信息；
目标区域生态敏感区分布信息；
目标区域内风险受体易损性信息；
目标区域风险消除控制信息。
3.根据权利要求1所述的一种区域电网环境风险评估方法，其特征在于，所述指标体系包括综合评估层级，所述综合评估层级为目标区域综合环境风险指标，所述综合评估层级包括多个系统评估层级，每个系统评估层级包括多个要素评估层级，形成多级评估指标体系。
4.根据权利要求3所述的一种区域电网环境风险评估方法，其特征在于，所述系统评估层级包括：风险危害等级指数、风险受体易损性指数以及风险消除控制指数。
5.根据权利要求4所述的一种区域电网环境风险评估方法，其特征在于，
所述风险危害等级指数用于表示危险源的潜在危险程度；
所述风险受体易损性指数用于表示当受环境风险的干扰时，风险受体的承受能力；
所述风险消除控制指数用于表示对风险的控制效果以及风险消除恢复水平。
6.根据权利要求5所述的一种区域电网环境风险评估方法，其特征在于，确定风险评估模型中各指标权重具体包括：
根据指标体系构建判断矩阵；
根据判断矩阵，确定同层次个指标相对于上一层次的权重值，得到要素评估层级对系统评估层级的合成权重。
7.根据权利要求1所述的一种区域电网环境风险评估方法，其特征在于，设定风险等级标准，所述风险等级标准由n个风险等级构成，每一个风险等级对应一个风险值区间；
每个风险值区间具备两个界限值，根据综合风险值所处的风险值区间，确定风险等级。
8.根据权利要求3所述的一种区域电网环境风险评估方法，其特征在于，所述系统评估层级为综合评估层级的子指标，所述要素评估层级为系统评估层级的子指标。
9.根据权利要求3所述的一种区域电网环境风险评估方法，其特征在于，所述评估指标包括定性评估指标以及定量评估指标。
10.根据权利要求9所述的一种区域电网环境风险评估方法，其特征在于，所述定性评估指标为结合专家经验以及历史数据，为各危险因素技术处对系统构成的风险，形成风险评估；
所述定量评估指标为采用蒙特卡洛分析法计算所形成的风险评估。
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