張  立，沈  凌，卞  欣，張  捷，池海濤

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　　摘  要： 為提高電網(wǎng)事故處理的快速性與準(zhǔn)確性，市北供電公司研發(fā)了調(diào)度事故預(yù)案管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)可用于110 kV及以下變電站事故預(yù)案的智能化編寫和全過程管理，具有智能化、信息化、規(guī)范化的特點(diǎn)。

　　關(guān)鍵詞： 事故預(yù)案；事故處理；變電站

0 引言

　　為了提高調(diào)度員處理電網(wǎng)事故的正確性和快速性，縮短供電恢復(fù)時(shí)間，需要針對特定的運(yùn)行方式下，假設(shè)電網(wǎng)可能出現(xiàn)的事故，分析停電范圍，找出薄弱點(diǎn)并提出相應(yīng)的處理措施。傳統(tǒng)的編制要求是，根據(jù)上一年的日最高負(fù)荷、本年度的最高負(fù)荷預(yù)測以及上一年正常運(yùn)行方式和高峰運(yùn)行方式在年初進(jìn)行編制。但是隨著電網(wǎng)規(guī)模的迅速擴(kuò)大、新設(shè)備的不斷投運(yùn)，這種方法已經(jīng)無法滿足電網(wǎng)運(yùn)行方式的快速變化。

　　針對這一問題，市北供電公司調(diào)控中心研制了一套事故預(yù)案管理系統(tǒng)并應(yīng)用到日常的調(diào)度工作中。該系統(tǒng)具有信息化、規(guī)范化、智能化等特點(diǎn)；不但實(shí)現(xiàn)了事故預(yù)案的智能化編寫，而且實(shí)現(xiàn)了從數(shù)據(jù)維護(hù)、薄弱點(diǎn)分析、方案審核到培訓(xùn)考問的全過程管理。

1 系統(tǒng)體系設(shè)計(jì)

　　1.1 系統(tǒng)架構(gòu)

　　多個(gè)用戶可以同時(shí)操作電站平臺，包括終端與網(wǎng)頁端（由于權(quán)限問題或者端口被禁用，網(wǎng)頁端上次部署無法使用），平臺會向電站W(wǎng)CF服務(wù)器自動(dòng)發(fā)送客戶的操作，然后將用戶的操作保存到電站數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，最終返回給用戶操作的結(jié)果。通過電站平臺用戶可以添加電站、母線、主變和線路；建立電站、母線主變和線路之間的關(guān)系；設(shè)置線路接口、線路負(fù)荷、線路負(fù)荷轉(zhuǎn)移、運(yùn)行方式、站用電、拉點(diǎn)名單及相應(yīng)預(yù)案；將需要的信息按格式打印成報(bào)表。

　　1.2 系統(tǒng)模塊

　　系統(tǒng)分為如圖1所示的7個(gè)功能模塊，分別實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)信息管理、運(yùn)行數(shù)據(jù)輸入、事故預(yù)案編制、審核修訂、培訓(xùn)考問、用戶管理和系統(tǒng)管理等功能

　　1.3 系統(tǒng)用戶

　　事故預(yù)案管理系統(tǒng)具有實(shí)習(xí)調(diào)度員、調(diào)度員、調(diào)度管理人員、系統(tǒng)管理員等幾類用戶。分別具有維護(hù)數(shù)據(jù)、編寫預(yù)案、審核預(yù)案、瀏覽、出題、答題和系統(tǒng)維護(hù)等不同權(quán)限。每一個(gè)用戶的權(quán)限都可以由系統(tǒng)管理員進(jìn)行設(shè)定。

　　1.4 數(shù)據(jù)維護(hù)

　　為減少對PMS系統(tǒng)和廣域網(wǎng)的依賴，事故預(yù)案管理系統(tǒng)自帶基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫管理電網(wǎng)拓?fù)湫畔?。其初始?shù)據(jù)在系統(tǒng)開發(fā)時(shí)已經(jīng)輸入。調(diào)度員在新設(shè)備投運(yùn)后和電網(wǎng)運(yùn)行方式發(fā)生調(diào)整之后手動(dòng)進(jìn)行修改。由于設(shè)計(jì)了合理的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和輸入接口，使得電網(wǎng)拓?fù)湫畔⒏潞啽?、?zhǔn)確。

　　運(yùn)行數(shù)據(jù)由SCADA系統(tǒng)獲得當(dāng)前的電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)，使得事故預(yù)案編制的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)更加準(zhǔn)確?？紤]到SCADA運(yùn)行的電力自動(dòng)化系統(tǒng)的獨(dú)立性和安全性，系統(tǒng)不使用跨平臺的直接數(shù)據(jù)傳輸，而是通過讀入SCADA系統(tǒng)的報(bào)表功能生成的excel文件來獲得數(shù)據(jù)，這樣也有利于對數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選和調(diào)整。也可以根據(jù)需要使用任意歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)或者預(yù)測數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。

2 系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)

　　2.1 拓?fù)湫畔⑿ｒ?yàn)功能

　　電網(wǎng)拓?fù)湫畔⑹侵鸽娏ο到y(tǒng)開關(guān)、母線、閘刀、線路等各元件之間的聯(lián)絡(luò)關(guān)系。它的準(zhǔn)確與否決定了整個(gè)電網(wǎng)運(yùn)行情況分析的準(zhǔn)確性?？紤]到手動(dòng)維護(hù)電網(wǎng)信息可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤，該系統(tǒng)必須具有電網(wǎng)拓?fù)湫畔⑿ｒ?yàn)功能，可以對輸入的電網(wǎng)信息進(jìn)行自動(dòng)校核，防止出現(xiàn)自相矛盾的情況，也可以防止合環(huán)運(yùn)行或者孤島等不符合電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)的情況出現(xiàn)。該自檢功能在系統(tǒng)信息發(fā)生改變時(shí)自動(dòng)執(zhí)行，也可以由調(diào)度員手動(dòng)執(zhí)行，當(dāng)檢測到錯(cuò)誤時(shí)會提交詳細(xì)信息，并要求修正通過后才能進(jìn)行事故預(yù)案的編制。

　　2.2 事故預(yù)案自動(dòng)編寫功能

　　（1）事故停電情況確定

　　在電網(wǎng)拓?fù)湫畔⒑瓦\(yùn)行數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)可以針對假定的各種故障情況，自動(dòng)確定故障現(xiàn)象、繼電保護(hù)動(dòng)作情況，備用電源自投情況；統(tǒng)計(jì)停電元件、停電范圍，計(jì)算負(fù)荷損失，以及提供涉及到的重要用戶的供電情況。

　?。?）電源恢復(fù)路徑規(guī)劃

　　調(diào)度事故處理最核心的工作是在確定故障點(diǎn)的基礎(chǔ)上，通過開關(guān)（或負(fù)荷閘刀）狀態(tài)的切換，將故障元件隔離，對停電的元件恢復(fù)供電。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)規(guī)劃電源恢復(fù)路徑的功能，可以計(jì)算出多種可能的電源恢復(fù)路徑，供調(diào)度員參考選擇。在實(shí)現(xiàn)這一功能時(shí)，系統(tǒng)會考慮到事故后系統(tǒng)各供電元件的負(fù)荷分布變化和安全穩(wěn)定限額的約束；同時(shí)，會優(yōu)先恢復(fù)廠站用電源和恢復(fù)對重要用戶的供電。

　?。?）薄弱環(huán)節(jié)分析

　　系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)分析薄弱環(huán)節(jié)的功能。通過對事故后運(yùn)行方式的計(jì)算，可以獲得電網(wǎng)中不滿足N-1和N-N校核的主要元件。事先確定在發(fā)生假定事故時(shí)，無法及時(shí)恢復(fù)供電的元件和停電影響范圍以及負(fù)荷損失情況，便于調(diào)度部門提出相應(yīng)的措施。

　　2.3 全過程規(guī)范管理功能

　　系統(tǒng)通過對用戶權(quán)限、數(shù)據(jù)維護(hù)、預(yù)案編寫審核和更新、培訓(xùn)考問全過程的規(guī)范化流程控制，確保預(yù)案編寫工作的準(zhǔn)確性和嚴(yán)肅性。

　?。?）用戶權(quán)限管理

　　系統(tǒng)對不同崗位、職別用戶分別授予不同的操作權(quán)限。如實(shí)習(xí)調(diào)度員只能瀏覽事故預(yù)案，回答考問內(nèi)容；調(diào)度員有權(quán)對系統(tǒng)信息進(jìn)行修改維護(hù)，編寫預(yù)案；調(diào)度值長可以審核批準(zhǔn)事故預(yù)案。所有操作會被系統(tǒng)記錄，以明確各自的責(zé)任。

　?。?）數(shù)據(jù)維護(hù)管理

　　有相應(yīng)權(quán)限的調(diào)度員應(yīng)該在新設(shè)備投運(yùn)、或者運(yùn)行方式發(fā)生階段性調(diào)整的情況下，修改系統(tǒng)信息，以確保電網(wǎng)拓?fù)湫畔⒌臏?zhǔn)確性。系統(tǒng)更新的相關(guān)信息會被記錄保存，如果在今后發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤或者有遺漏，可以追溯相關(guān)責(zé)任人員。

　?。?）預(yù)案編寫審核和更新管理

　　調(diào)度員根據(jù)調(diào)度部門的規(guī)定或者上級的要求編寫事故預(yù)案，在預(yù)案生成后，提交調(diào)度值長審核。調(diào)度值長批準(zhǔn)后可以存檔、輸出或打印。當(dāng)電網(wǎng)信息被更新后，系統(tǒng)會自動(dòng)判定涉及到需要做相應(yīng)修改的事故預(yù)案，并提示調(diào)度員。調(diào)度員可以選擇立即修改、作廢或者暫時(shí)標(biāo)記保存。

　?。?）培訓(xùn)考問管理

　　調(diào)度值長或調(diào)度管理用戶可以就某一事故預(yù)案出題考問。調(diào)度員登錄后回答問題，系統(tǒng)可以進(jìn)行自動(dòng)打分?？紗柍煽兛梢员４孀鳛閰⒖?，以加強(qiáng)培訓(xùn)，提高調(diào)度員對預(yù)案的學(xué)習(xí)掌握程度。

3 系統(tǒng)應(yīng)用

　　電網(wǎng)調(diào)度事故預(yù)案管理系統(tǒng)成功開發(fā)后，經(jīng)歷了2012年迎峰度夏工作的全面考驗(yàn)。在迎峰度夏前，利用該系統(tǒng)編制了117份事故預(yù)案。在夏季高峰開始后，又針對夏季臨時(shí)方式調(diào)整，修訂了28份預(yù)案。

　　以35 kV羅南變電站為例，針對1號主變故障，35 kV分段自切閉鎖，10 kV一段母線失電的情況，系統(tǒng)生成了完整的詳細(xì)的事故處理預(yù)案：包括9條失電線路的負(fù)荷損失情況、電源轉(zhuǎn)移路徑的選擇，電源轉(zhuǎn)移前后的負(fù)荷變化，考慮到主變壓器和線路限額的情況下需采取的拉限電措施等，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、內(nèi)容完備，為調(diào)度員處理事故提供了有力參考。而全部編寫時(shí)間只需要不到5分鐘。

4 結(jié)語

　　電網(wǎng)調(diào)度事故預(yù)案管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了事故預(yù)案編寫全過程的信息化、智能化，不但提高了事故預(yù)案編寫的準(zhǔn)確性，而且大大降低了調(diào)度的工作量，提高了工作效率。由于預(yù)案生成速度快，該系統(tǒng)編制的預(yù)案具有很高的實(shí)時(shí)性，在某些情況下甚至可以在事故發(fā)生后用于指導(dǎo)事故處理。

　　電網(wǎng)事故處理是一個(gè)復(fù)雜的過程，如何加快事故處理的速度、縮短停電時(shí)間、對電源恢復(fù)路徑進(jìn)行優(yōu)化，是下一階段需要繼續(xù)攻關(guān)的課題。