ارايه مدلي براي مديريت شرايط اضطراري شبكه توزيع برق پس از وقوع زلزله در كلان شهرها با تمركز بر پستهاي فشار ضعيف

A Seismic Risk Management Model for Electric Power Distribution Networks in Large Cities by Concentration on Low-Voltage Substations

مشاهده‌ زلزله‌هاي گذشته نشان داده‌اند كه پستهاي فشار ضعيف در شبكه توزيع از آسيب‌پذيرترين مولفه‌هاي اين شبكه هستند. از آنجا كه تعداد اين پستها در شبكه بسيار زياد است مطالعه خطرپذيري لرزه‌اي آنها بخش مهمي از فرآيند ارزيابي و مديريت خطرپذيري لرزه‌اي اين شبكه‌ها مي‌باشد. اين مقاله روشي براي ارزيابي و كاهش خطرپذيري شبكه‌هاي توزيع با تمركز بر مديريت شرايط اضطراري بر اساس آسيب‌پذيري پستهاي فشار ضعيف 20 كيلوولت ارايه مي-نمايد. روش پيشنهادي در مورد شبكه برق كلان‌شهر تهران به ‌كار گرفته ‌شده تا كارايي آن نشان داده شود. براي اين منظور، ابتدا سناريوهاي مختلف ممكن براي شهر بر اساس چشمه‌هاي لرزه‌زاي تهديد كننده شهر در نظر گرفته ‌شده و سپس آسيب‌پذيري ترانسفورمرهاي 20 كيلوولت، به عنوان مولفه‌هاي اصلي پستهاي توزيع، با استفاده از منحني‌هاي شكنندگي و نقشه‌هاي ريزپهنه‌بندي شتاب براي هر سناريو به ‌دست آمده‌ كه نتايج به صورت نقشه‌هاي آسيب‌پذيري ارايه شده است. با استفاده از اين نقشه‌ها و با در دست ‌داشتن تعداد مشتركين در هر يك از نواحي شهر مي‌توان تعداد مشتركيني كه در هر سناريو دچار خاموشي مي‌شوند را مشخص نمود و بر اين اساس مسوولين مي‌توانند در خصوص اقدامات مديريتي لازم براي كنترل شرايط اضطراري تصميم‌گيري نمايند. كليد واژه ها: آسيب پذيري لرزه اي، مديريت خطر پذيري، شبكه توزيع نيروي برق، پستهاي فشار ضعيف، منحني شكنندگي

Past earthquakes have shown that the low-voltage or distribution substations are among the most vulnerable components of electric distribution net¬works. Since there are many of these substations in the distribution network of each city, their seismic risk study is a very important part of the corresponding risk evaluation and management. This paper presents a risk evaluation and reduction method for distribution networks by concentration on low-voltage substations. In this method at first, various earthquake scenarios are considered based on the seismic sources around the city. Then, the vulnerability of 20 kV voltage transformers, as the main component of distribution substations, are assessed for each scenario by using the fragility curves and the micro-zonation maps correspond¬ing to each scenario. By using these maps and having the number and type of electric power users in various parts of the city, the number of consumers in each neighborhood who will suffer from the power outage in each earthquake scenario are obtained based on which the risk reduction measures can be developed. The proposed method has been applied to Tehran Metropolis to show its efficiency