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確性，市北供電公司研發(fā)了調(diào)度事故預案管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)可用于110 kV及以下變電站事故預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。

　　關鍵詞： 事故預案；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，縮短供電恢復時間，需要針對特定的運行方式下，假設電網(wǎng)可能出現(xiàn)的事故，分析停電范圍，找出薄弱點并提出相應的處理措施。傳統(tǒng)的編制要求是，根據(jù)上一年的日最高負荷、本年度的最高負荷預測以及上一年正常運行方式和高峰運行方式在年初進行編制。但是隨著電網(wǎng)規(guī)模的迅速擴大、新設備的不斷投運，這種方法已經(jīng)無法滿足電網(wǎng)運行方式的快速變化。

　　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案管理系統(tǒng)并應用到日常的調(diào)度工作中。該系統(tǒng)具有信息化、規(guī)范化、智能化等特點；不但實現(xiàn)了事故預案的智能化編寫，而且實現(xiàn)了從數(shù)據(jù)維護、薄弱點分析、方案審核到培訓考問的全過程管理。

1 系統(tǒng)體系設計

　　1.1 系統(tǒng)架構

　　多個用戶可以同時操作電站平臺，包括終端與網(wǎng)頁端（由于權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服務器自動發(fā)送客戶的操作，然后將用戶的操作保存到電站數(shù)據(jù)庫服務器，最終返回給用戶操作的結果。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系；設置線路接口、線路負荷、線路負荷轉移、運行方式、站用電、拉點名單及相應預案；將需要的信息按格式打印成報表。

　　1.2 系統(tǒng)模塊

　　系統(tǒng)分為如圖1所示的7個功能模塊，分別實現(xiàn)了電網(wǎng)信息管理、運行數(shù)據(jù)輸入、事故預案編制、審核修訂、培訓考問、用戶管理和系統(tǒng)管理等功能

　　1.3 系統(tǒng)用戶

　　事故預案管理系統(tǒng)具有實習調(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。分別具有維護數(shù)據(jù)、編寫預案、審核預案、瀏覽、出題、答題和系統(tǒng)維護等不同權限。每一個用戶的權限都可以由系統(tǒng)管理員進行設定。

　　1.4 數(shù)據(jù)維護

　　為減少對PMS系統(tǒng)和廣域網(wǎng)的依賴，事故預案管理系統(tǒng)自帶基礎數(shù)據(jù)庫管理電網(wǎng)拓撲信息。其初始數(shù)據(jù)在系統(tǒng)開發(fā)時已經(jīng)輸入。調(diào)度員在新設備投運后和電網(wǎng)運行方式發(fā)生調(diào)整之后手動進行修改。由于設計了合理的數(shù)據(jù)結構和輸入接口，使得電網(wǎng)拓撲信息更新簡便、準確。

　　運行數(shù)據(jù)由SCADA系統(tǒng)獲得當前的電網(wǎng)運行數(shù)據(jù)，使得事故預案編制的數(shù)據(jù)基礎更加準確?？紤]到SCADA運行的電力自動化系統(tǒng)的獨立性和安全性，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)進行篩選和調(diào)整。也可以根據(jù)需要使用任意歷史運行數(shù)據(jù)或者預測數(shù)據(jù)進行計算。

2 系統(tǒng)功能實現(xiàn)

　　2.1 拓撲信息校驗功能

　　電網(wǎng)拓撲信息是指電力系統(tǒng)開關、母線、閘刀、線路等各元件之間的聯(lián)絡關系。它的準確與否決定了整個電網(wǎng)運行情況分析的準確性。考慮到手動維護電網(wǎng)信息可能出現(xiàn)的錯誤，該系統(tǒng)必須具有電網(wǎng)拓撲信息校驗功能，可以對輸入的電網(wǎng)信息進行自動校核，防止出現(xiàn)自相矛盾的情況，也可以防止合環(huán)運行或者孤島等不符合電網(wǎng)實際運行狀態(tài)的情況出現(xiàn)。該自檢功能在系統(tǒng)信息發(fā)生改變時自動執(zhí)行，也可以由調(diào)度員手動執(zhí)行，當檢測到錯誤時會提交詳細信息，并要求修正通過后才能進行事故預案的編制。

　　2.2 事故預案自動編寫功能

　　（1）事故停電情況確定

　　在電網(wǎng)拓撲信息和運行數(shù)據(jù)的基礎上，系統(tǒng)可以針對假定的各種故障情況，自動確定故障現(xiàn)象、繼電保護動作情況，備用電源自投情況；統(tǒng)計停電元件、停電范圍，計算負荷損失，以及提供涉及到的重要用戶的供電情況。

　?。?）電源恢復路徑規(guī)劃

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

　?。?）薄弱環(huán)節(jié)分析

　　系統(tǒng)實現(xiàn)了自動分析薄弱環(huán)節(jié)的功能。通過對事故后運行方式的計算，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，無法及時恢復供電的元件和停電影響范圍以及負荷損失情況，便于調(diào)度部門提出相應的措施。

　　2.3 全過程規(guī)范管理功能

　　系統(tǒng)通過對用戶權限、數(shù)據(jù)維護、預案編寫審核和更新、培訓考問全過程的規(guī)范化流程控制，確保預案編寫工作的準確性和嚴肅性。

　　（1）用戶權限管理

　　系統(tǒng)對不同崗位、職別用戶分別授予不同的操作權限。如實習調(diào)度員只能瀏覽事故預案，回答考問內(nèi)容；調(diào)度員有權對系統(tǒng)信息進行修改維護，編寫預案；調(diào)度值長可以審核批準事故預案。所有操作會被系統(tǒng)記錄，以明確各自的責任。

　?。?）數(shù)據(jù)維護管理

　　有相應權限的調(diào)度員應該在新設備投運、或者運行方式發(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)拓撲信息的準確性。系統(tǒng)更新的相關信息會被記錄保存，如果在今后發(fā)現(xiàn)錯誤或者有遺漏，可以追溯相關責任人員。

　?。?）預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案，在預案生成后，提交調(diào)度值長審核。調(diào)度值長批準后可以存檔、輸出或打印。當電網(wǎng)信息被更新后，系統(tǒng)會自動判定涉及到需要做相應修改的事故預案，并提示調(diào)度員。調(diào)度員可以選擇立即修改、作廢或者暫時標記保存。

　　（4）培訓考問管理

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

3 系統(tǒng)應用

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

　　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)生成了完整的詳細的事故處理預案：包括9條失電線路的負荷損失情況、電源轉移路徑的選擇，電源轉移前后的負荷變化，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。而全部編寫時間只需要不到5分鐘。

4 結語

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

　　電網(wǎng)事故處理是一個復雜的過程，如何加快事故處理的速度、縮短停電時間、對電源恢復路徑進行優(yōu)化，是下一階段需要繼續(xù)攻關的課題。