F因子的由來(lái)

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(guò)2000棟房屋被摧毀，其中5起事故的原因是輸電線(xiàn)路倒塔、絕緣子閃絡(luò )及導線(xiàn)斷裂。由于火災最為嚴重的日期（2月7日）為星期六，該事故被稱(chēng)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(guò)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“山火因子計劃法案2011”（f-factor scheme order 2011）。該法案要求在配電商的運營(yíng)指標考核中，增加“山火因子(f-factor)”指標。具體為：

在監管期內如果配電商運營(yíng)區域內的山火發(fā)生次數超出監管機構設定的山火次數，將按照超出的次數×25000澳元/次進(jìn)行罰款。反之，如果低于監管設定的次數，將按照結余次數?25000澳元/次進(jìn)行獎勵。

在監管指標設定方法上，監管方選取了2006～2010年5年維多利亞州各配電公司的山火次數平均值，作為監管基準次數。在配電區域山火定義上，監管方認為主要包括：

設備（線(xiàn)路桿塔和橫擔、充油設備、高壓熔斷器、其他設備）故障和雷擊原因引發(fā)的叢林火災；動(dòng)物觸電導致的叢林火災；以及設備故障引發(fā)的非叢林類(lèi)火災。

配電商每年需提交山火故障次數報告，由維多利亞州能源安全局（Energy Safe Victoria,ESV）進(jìn)行審核，澳大利亞能源監管機構（Australian Energy Regulator，AER）評定F因子的表現。

F因子的修正

F因子的考核自2012年開(kāi)始。在2013和2014年，5家配電公司中的四家全都未達到監管要求（見(jiàn)表1）。

四家公司在提交的年度山火故障次數報告中普遍認為，山火發(fā)生次數在不同年份受環(huán)境影響較大。在高溫干燥天氣持續時(shí)間較長(cháng)的年份，會(huì )有大量的塵土附著(zhù)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線(xiàn)與木桿之間絕緣強度的物質(zhì)，進(jìn)而引起電弧引發(fā)火災。以Jemena公司為例，歷史上Jemena公司在2006、2007、2009和2013年均發(fā)生過(guò)類(lèi)似的問(wèn)題。2013年Jemena公司72.4%的山火與線(xiàn)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因子計劃（f-factor scheme order 2016）”，對2011年發(fā)布的計劃進(jìn)行了修正。具體為：

定義綜合指標火災風(fēng)險單元(ignition risk unit,IRU)。每次火災的具體考核中，加入“地理分布因子Location multiplier”和“火災危險等級因子danger multiplier”，計算公式為：

將考核周期由自然年改為財年（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多發(fā)的夏季時(shí)段。

修訂后四家公司的F因子表現如表2所示，各家公司的表現均達到了監管標準要求。

F因子預防措施的經(jīng)驗總結

在具體預防措施方面，澳大利亞能源監管機構AER(Australian Energy Regulator)認為關(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(xiàn)路自動(dòng)重合閘裝置（Automatic Circuit Reclosers，ACRs）是有效預防電力設備發(fā)生山火的手段。此外在日常運維中監管機構強調配電公司應做好以下措施：

一是易于引發(fā)火災的設備不應在火災高發(fā)區域運行，如果必須運行則需進(jìn)行有效的升級改造。

二是由于高溫或者高負荷導致的導線(xiàn)弧垂過(guò)大，可以通過(guò)改進(jìn)設計（修訂線(xiàn)路的檔距、導線(xiàn)張力等參數）、加裝專(zhuān)用間隔棒以及加強維護等方式避免火災的發(fā)生。

三是確保設備有效接地，防止雷擊過(guò)電壓導致的火災。

四是確保高壓熔斷器的參數設計正確，防止熔斷后出現火災。

五是在雨霧天氣應加強巡視，防止電桿頂部的橫擔等設施由于帶電部位絕緣下降發(fā)生火災?？梢钥紤]使用不同類(lèi)型的橫擔，或者在雨霧高發(fā)地區采用地下電纜。

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)上報功能（俗稱(chēng)“最后一口氣”，即利用智能電表停電后的儲備電量，將停電信息通過(guò)通訊網(wǎng)絡(luò )上報給配電公司的后臺管理系統），因此可以實(shí)現精確故障定位和精準主動(dòng)運維，從而有效降低了故障的恢復時(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，在區域火災風(fēng)險等級為嚴峻及以上的區域，各配電商可以選擇安裝接地故障電流快速限制器和線(xiàn)路自動(dòng)重合閘裝置，以有效降低火災風(fēng)險。因此澳大利亞能源監管機構在監管期中間對配電商的相關(guān)額外支出申請進(jìn)行了批復。以AusNet公司為例，其申請安裝的接地故障電流快速限制器項目三期支出合計達到了2.8 億澳元，占其2016～2020年監管期5年總資本支出的17%。

加強輸電設備防山火管理，也增加了各配電公司的運營(yíng)費用支出。維多利亞州5家配電公司2016～2020年監管期運營(yíng)費用增加相對上一監管期基準年（2014年）情況見(jiàn)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)增加的運營(yíng)費用。

反觀(guān)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年持續發(fā)生由于輸電線(xiàn)路引發(fā)的山火事故。其中2018年11月8日開(kāi)始持續兩周的山火是美國近100年來(lái)最致命的一場(chǎng)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(xiàn)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，以及民俗祭祀、春耕生產(chǎn)、進(jìn)山踏青旅游等火險隱患點(diǎn)。各級檢修部門(mén)對于輸電線(xiàn)路的山火管理非常重視，一直視為巡視、維護、檢修和宣傳的一項重要內容。線(xiàn)路巡視中，對相關(guān)區域進(jìn)行分片責任制。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，加強輸電線(xiàn)路防山火宣傳力度，防止出現人為的火災事故。由于嚴格執行了相關(guān)運維管理措施，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因子的設定、修訂及其相關(guān)影響有如下啟示：

一是對于電網(wǎng)運維的技術(shù)經(jīng)濟性最優(yōu)的評估標準，并不是一成不變的。澳大利亞一直以來(lái)鼓勵輸配電公司的運營(yíng)成本最優(yōu)化，使用戶(hù)電價(jià)最低。但重大山火事故的發(fā)生，使政府、監管機構和社會(huì )大眾意識到電網(wǎng)安全的重要性，認可了必要的防山火資本性支出和運維費用。

二是對于配電網(wǎng)運營(yíng)績(jì)效的考核標準也不是一成不變的。尤其是新的績(jì)效指標出臺后，需要經(jīng)過(guò)實(shí)踐的檢驗，不斷優(yōu)化完善，才能起到最佳的激勵和促進(jìn)效果。如果不能充分地吸取反饋意見(jiàn)，就無(wú)法保證績(jì)效考核達到提高電網(wǎng)安全和配電公司管理水平的目的。