F因子的由來

2009年2月7日至3月14日，澳大利亞維多利亞州發(fā)生13起山火事故，造成180人死亡，414人受傷，超過2000棟房屋被摧毀，其中5起事故的原因是輸電線路倒塔、絕緣子閃絡(luò)及導(dǎo)線斷裂。由于火災(zāi)最為嚴(yán)重的日期（2月7日）為星期六，該事故被稱為“黑色星期六山火事件”（Black Saturday bushfires）。事后維多利亞州政府采取了一系列改進(jìn)措施，在電網(wǎng)安全管控方面，維多利亞州議會(huì)在2010年6月24日通過了《能源和資源修正法案（Energy and Resources Legislation Amend-ment Act 2010）》，在2011年6月23日正式發(fā)布“山火因子計(jì)劃法案2011”（f-factor scheme order 2011）。該法案要求在配電商的運(yùn)營指標(biāo)考核中，增加“山火因子(f-factor)”指標(biāo)。具體為：

在監(jiān)管期內(nèi)如果配電商運(yùn)營區(qū)域內(nèi)的山火發(fā)生次數(shù)超出監(jiān)管機(jī)構(gòu)設(shè)定的山火次數(shù)，將按照超出的次數(shù)×25000澳元/次進(jìn)行罰款。反之，如果低于監(jiān)管設(shè)定的次數(shù)，將按照結(jié)余次數(shù)?25000澳元/次進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì)。

在監(jiān)管指標(biāo)設(shè)定方法上，監(jiān)管方選取了2006～2010年5年維多利亞州各配電公司的山火次數(shù)平均值，作為監(jiān)管基準(zhǔn)次數(shù)。在配電區(qū)域山火定義上，監(jiān)管方認(rèn)為主要包括：

設(shè)備（線路桿塔和橫擔(dān)、充油設(shè)備、高壓熔斷器、其他設(shè)備）故障和雷擊原因引發(fā)的叢林火災(zāi)；動(dòng)物觸電導(dǎo)致的叢林火災(zāi)；以及設(shè)備故障引發(fā)的非叢林類火災(zāi)。

配電商每年需提交山火故障次數(shù)報(bào)告，由維多利亞州能源安全局（Energy Safe Victoria,ESV）進(jìn)行審核，澳大利亞能源監(jiān)管機(jī)構(gòu)（Australian Energy Regulator，AER）評定F因子的表現(xiàn)。

F因子的修正

F因子的考核自2012年開始。在2013和2014年，5家配電公司中的四家全都未達(dá)到監(jiān)管要求（見表1）。

四家公司在提交的年度山火故障次數(shù)報(bào)告中普遍認(rèn)為，山火發(fā)生次數(shù)在不同年份受環(huán)境影響較大。在高溫干燥天氣持續(xù)時(shí)間較長的年份，會(huì)有大量的塵土附著在干燥木桿頂部。在遇到微雨的情況下，這些塵土不但很難被完全清除，反而會(huì)和雨水一起形成降低導(dǎo)線與木桿之間絕緣強(qiáng)度的物質(zhì)，進(jìn)而引起電弧引發(fā)火災(zāi)。以Jemena公司為例，歷史上Jemena公司在2006、2007、2009和2013年均發(fā)生過類似的問題。2013年Jemena公司72.4%的山火與線路木桿頂部的電弧相關(guān)。

經(jīng)分析和評估后，維多利亞州政府于2016年12月發(fā)布了“2016  F因子計(jì)劃（f-factor scheme order 2016）”，對2011年發(fā)布的計(jì)劃進(jìn)行了修正。具體為：

定義綜合指標(biāo)火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)單元(ignition risk unit,IRU)。每次火災(zāi)的具體考核中，加入“地理分布因子Location multiplier”和“火災(zāi)危險(xiǎn)等級因子danger multiplier”，計(jì)算公式為：

將考核周期由自然年改為財(cái)年（第一年后半年至第二年前半年），以便更全面地考核山火季節(jié)多發(fā)的夏季時(shí)段。

修訂后四家公司的F因子表現(xiàn)如表2所示，各家公司的表現(xiàn)均達(dá)到了監(jiān)管標(biāo)準(zhǔn)要求。

F因子預(yù)防措施的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

在具體預(yù)防措施方面，澳大利亞能源監(jiān)管機(jī)構(gòu)AER(Australian Energy Regulator)認(rèn)為關(guān)鍵措施包括：

接地故障電流快速限制器（Rapid Earth Fault Current Limiters ，REFCLs）和線路自動(dòng)重合閘裝置（Automatic Circuit Reclosers，ACRs）是有效預(yù)防電力設(shè)備發(fā)生山火的手段。此外在日常運(yùn)維中監(jiān)管機(jī)構(gòu)強(qiáng)調(diào)配電公司應(yīng)做好以下措施：

一是易于引發(fā)火災(zāi)的設(shè)備不應(yīng)在火災(zāi)高發(fā)區(qū)域運(yùn)行，如果必須運(yùn)行則需進(jìn)行有效的升級改造。

二是由于高溫或者高負(fù)荷導(dǎo)致的導(dǎo)線弧垂過大，可以通過改進(jìn)設(shè)計(jì)（修訂線路的檔距、導(dǎo)線張力等參數(shù)）、加裝專用間隔棒以及加強(qiáng)維護(hù)等方式避免火災(zāi)的發(fā)生。

三是確保設(shè)備有效接地，防止雷擊過電壓導(dǎo)致的火災(zāi)。

四是確保高壓熔斷器的參數(shù)設(shè)計(jì)正確，防止熔斷后出現(xiàn)火災(zāi)。

五是在雨霧天氣應(yīng)加強(qiáng)巡視，防止電桿頂部的橫擔(dān)等設(shè)施由于帶電部位絕緣下降發(fā)生火災(zāi)。可以考慮使用不同類型的橫擔(dān)，或者在雨霧高發(fā)地區(qū)采用地下電纜。

需要指出的是，配網(wǎng)的自動(dòng)化可以在發(fā)生火災(zāi)后最大限度地降低人身傷亡事件的發(fā)生。以Jemena公司為例，由于其智能電表具有停電事件主動(dòng)上報(bào)功能（俗稱“最后一口氣”，即利用智能電表停電后的儲(chǔ)備電量，將停電信息通過通訊網(wǎng)絡(luò)上報(bào)給配電公司的后臺(tái)管理系統(tǒng)），因此可以實(shí)現(xiàn)精確故障定位和精準(zhǔn)主動(dòng)運(yùn)維，從而有效降低了故障的恢復(fù)時(shí)間，確保人員安全。

F因子對于配電公司資本支出的影響

由于維多利亞州政府明確表示，在區(qū)域火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)等級為嚴(yán)峻及以上的區(qū)域，各配電商可以選擇安裝接地故障電流快速限制器和線路自動(dòng)重合閘裝置，以有效降低火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。因此澳大利亞能源監(jiān)管機(jī)構(gòu)在監(jiān)管期中間對配電商的相關(guān)額外支出申請進(jìn)行了批復(fù)。以AusNet公司為例，其申請安裝的接地故障電流快速限制器項(xiàng)目三期支出合計(jì)達(dá)到了2.8 億澳元，占其2016～2020年監(jiān)管期5年總資本支出的17%。

加強(qiáng)輸電設(shè)備防山火管理，也增加了各配電公司的運(yùn)營費(fèi)用支出。維多利亞州5家配電公司2016～2020年監(jiān)管期運(yùn)營費(fèi)用增加相對上一監(jiān)管期基準(zhǔn)年（2014年）情況見表3。增加原因除了勞動(dòng)力成本的上漲外，主要就是履行防山火義務(wù)增加的運(yùn)營費(fèi)用。

反觀美國加州最大的電力公司PG&E，由于不注重山火管理，在2015、2017和2018年持續(xù)發(fā)生由于輸電線路引發(fā)的山火事故。其中2018年11月8日開始持續(xù)兩周的山火是美國近100年來最致命的一場山火，致使85人遇難。PG&E公司于2019年1月申請破產(chǎn)。

我國輸電線路山火管理情況

我國雖然不像澳大利亞地廣人稀，但也存在可燃物堆積量較大的山區(qū)，以及民俗祭祀、春耕生產(chǎn)、進(jìn)山踏青旅游等火險(xiǎn)隱患點(diǎn)。各級檢修部門對于輸電線路的山火管理非常重視，一直視為巡視、維護(hù)、檢修和宣傳的一項(xiàng)重要內(nèi)容。線路巡視中，對相關(guān)區(qū)域進(jìn)行分片責(zé)任制。在每年夏季甚至春季之前，組織人員及時(shí)清理雜物并建立隔離帶，加強(qiáng)輸電線路防山火宣傳力度，防止出現(xiàn)人為的火災(zāi)事故。由于嚴(yán)格執(zhí)行了相關(guān)運(yùn)維管理措施，我國輸電網(wǎng)的山火管理總體一直處于能控可控的狀態(tài)。

相關(guān)啟示

F因子的設(shè)定、修訂及其相關(guān)影響有如下啟示：

一是對于電網(wǎng)運(yùn)維的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性最優(yōu)的評估標(biāo)準(zhǔn)，并不是一成不變的。澳大利亞一直以來鼓勵(lì)輸配電公司的運(yùn)營成本最優(yōu)化，使用戶電價(jià)最低。但重大山火事故的發(fā)生，使政府、監(jiān)管機(jī)構(gòu)和社會(huì)大眾意識(shí)到電網(wǎng)安全的重要性，認(rèn)可了必要的防山火資本性支出和運(yùn)維費(fèi)用。

二是對于配電網(wǎng)運(yùn)營績效的考核標(biāo)準(zhǔn)也不是一成不變的。尤其是新的績效指標(biāo)出臺(tái)后，需要經(jīng)過實(shí)踐的檢驗(yàn)，不斷優(yōu)化完善，才能起到最佳的激勵(lì)和促進(jìn)效果。如果不能充分地吸取反饋意見，就無法保證績效考核達(dá)到提高電網(wǎng)安全和配電公司管理水平的目的。