曹威

摘要：電力是國家的支柱能源和經濟命脈，國家經濟的飛速發(fā)展和安全穩(wěn)定離不開電力資源的穩(wěn)定供應。如何做好電網安全風險防控以及發(fā)生事故時如何及時響應、盡快恢復電力供應是電網工作者需長期思考研究的課題。為此，本文通過對地區(qū)電網調度運行安全風險識別與防控系統(tǒng)的技術要點進行介紹，為后續(xù)地區(qū)電網調度運行風險判定與識別的實現(xiàn)提供理論支持。

關鍵詞：電力調度，安全風險識別，地區(qū)電網

0引言

目前，電網調度運行安全風險識別和電網事故處理已經成為國內外電力系統(tǒng)研究的關注點。國外電網運行安全風險防控和事故處理策略研究起步較早，有些國家已進入實用階段;國內研究速度也逐漸迎頭趕上，目前在編制事故預案輔助系統(tǒng)、故障診斷、事故后恢復等方面的研究都取得了不錯的成果。

1安全風險識別與防控系統(tǒng)原理

當前，電力調度機構對電網運行安全風險管控主要著重于事故結果的分析和總結，并利用分析和總結的成果不斷對現(xiàn)有的風險管理規(guī)程進行完善和補充，通過對基層單位的宣貫和培訓落實電網運行過程中操作層面的風險控制。分析總結的基礎對象主要是過去或當前拓撲結構下的電網網架，而對于在將來時段中某些特定的電網操作，如線路檢修、設備停復役等可能對未來時段的電網運行安全造成影響事件的預先評估，并根據(jù)評估結果預先通知相關基層單位制定風險控制預案的預控措施的環(huán)節(jié)相對較薄弱。而典型的突發(fā)故障作為故障集的重要子集，理論上也可以通過利用EMS系統(tǒng)提供的基礎數(shù)據(jù)和網絡拓撲結構，實現(xiàn)準在線運行數(shù)據(jù)環(huán)境下的事故范圍計算和損失后果統(tǒng)計，進一步為電網事故處置提供科學合理的評估數(shù)據(jù)，并輔助實現(xiàn)事故恢復方案的生成。

2安全風險識別與防控系統(tǒng)依據(jù)

隨著電力系統(tǒng)自動化技術飛速發(fā)展，調度自動化系統(tǒng)已經由單一功能系統(tǒng)逐漸向多系統(tǒng)聯(lián)合的綜合系統(tǒng)轉變，在統(tǒng)一的模型基礎上強化各應用系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交互和功能集成，新的平臺及整合技術使得在調度自動化系統(tǒng)與調度應用系統(tǒng)間的應用集成具備了可實現(xiàn)的基礎條件[1-2]。

地區(qū)電網調度運行安全風險識別與防控系統(tǒng)的建設需要集成EMS/SCADA系統(tǒng)、DMIS系統(tǒng)、生產管理系統(tǒng)等的數(shù)據(jù)和應用功能，以CIM標準模型清洗、組合、規(guī)范化源數(shù)據(jù)，統(tǒng)一各應用系統(tǒng)數(shù)據(jù)模型為運行風險管控系統(tǒng)提供需要的各種基礎數(shù)據(jù)。其理論和實踐依據(jù)主要包括法理依據(jù)和技術規(guī)范兩部份，主要為：

《電力安全事故應急處置和調查處理條例》（國務院599號令）明確了電力安全事故在危害后果和事故等級方面的劃分標準，為電力企業(yè)有序開展運行風險及事故應急處置工作提供法律依據(jù)和工作標準。

《能量管理系統(tǒng)應用程序接口》（EMS-API），采用其中的CIM模型（即通用信息模型標準）整合調度中心和公司各不同應用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型，系統(tǒng)建設所需要的各項基礎數(shù)據(jù)分布于公司和地調所建設的其它系統(tǒng)中，而由于源數(shù)據(jù)系統(tǒng)建設廠家的不一致，導致運行計劃數(shù)據(jù)模型得不到統(tǒng)一，因此必須解決計劃模型統(tǒng)一的問題，CIM即是解決這一問題的重要技術標準。

3安全風險識別與防控系統(tǒng)關鍵點

（1）信息組織及集成模塊

信息的組織和集成，是對參與電網運行風險預控所需要的各項基礎數(shù)據(jù)源的綜合以及數(shù)據(jù)模型的匹配和轉換。系統(tǒng)需要使用的基礎數(shù)據(jù)分布于多個不同應用系統(tǒng)，橫跨調度安全II、III區(qū)，在時間維度上又分為按年、月、日、15min等不同間隔，為此系統(tǒng)采用數(shù)據(jù)交換平臺對各系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)進行綜合，以基于IEC61970的通用信息模型（CIM）標準和國際常用數(shù)據(jù)交換格式（XML）標準搭建數(shù)據(jù)集市，利用現(xiàn)有的先進信息技術手段實現(xiàn)多數(shù)據(jù)源的采集及綜合利用[3]。

（2）風險評估標準的模型化

根據(jù)《電力安全事故應急處置和調查處理條例》（國務院599號令）中關于地區(qū)級電網在電力安全事故在危害后果和事故等級方面的劃分標準，將該標準進行數(shù)據(jù)模型化，并固化到系統(tǒng)中，作為安全評估結果轉化為風險等級的依據(jù)。

與自動化系統(tǒng)（EMS）的應用集成

地區(qū)電網調度運行安全風險識別與防控系統(tǒng)中的安全評估模塊是利用目前地調的EMS系統(tǒng)所提供的基礎網架和設備數(shù)據(jù)提供基礎支撐，因此系統(tǒng)需要實現(xiàn)與EMS系統(tǒng)的應用集成，這就要求兩個系統(tǒng)間在數(shù)據(jù)模型間要實現(xiàn)標準化[4-5]。

電氣拓撲算法

以基于深度的拓撲算法為基礎，結合電網系統(tǒng)聯(lián)絡及廠站內接線圖的電氣連接特性，實現(xiàn)了一套基于EMS/CIM電氣拓撲包的電網網架拓撲分析算法，快速實現(xiàn)對事故所波及區(qū)域電網結構和廠站接線方式的實時分析，準確進行事故范圍的分析和恢復方案的輔助生成。

故障處置及恢復專家規(guī)則庫

在故障發(fā)生后，根據(jù)受損后的電網拓撲結構，利用電氣拓撲算法對各波及站點及系統(tǒng)的聯(lián)絡情況進行識別與分析，并根據(jù)專家經驗規(guī)則自動生成一套有效的默認恢復策略，供用戶參考，該規(guī)則庫的生成需要將地調運行人員的經驗進行抽象和模型化，其難度較高。

4安全風險識別與防控系統(tǒng)技術點

（1）基于CIM標準的事故元件對象化

系統(tǒng)建設所需要的各項基礎數(shù)據(jù)分布于公司和地調所建設的其它系統(tǒng)中，如網架文件和實時運行數(shù)據(jù)來源于EMS系統(tǒng)，備自投配置信息來源于DMIS系統(tǒng)等，而由于源數(shù)據(jù)系統(tǒng)建設廠家的不一致，導致基礎設備數(shù)據(jù)模型得不到統(tǒng)一，而系統(tǒng)需要對備自投動作及其配置情況進行評估，因此必須解決基礎模型統(tǒng)一的問題，因此對基于簡單文本形式的備自投裝置配置情況數(shù)據(jù)，必須利用CIM標準對其進行關聯(lián)設備的對象化，將備自投動作的執(zhí)行過程轉化為EMS系統(tǒng)可識別的數(shù)據(jù)指令模型。

（2）圖模一體化和可視化互操作環(huán)境

系統(tǒng)采用基于CIM結構的基礎資源平臺，實現(xiàn)了圖形、模型的統(tǒng)一，在圖形展現(xiàn)上采用廣泛適用于電力行業(yè)的SVG圖形格式，能夠使用戶直接在全圖形可視化界面上直觀地進行設備選取等操作，同時檢修計劃的校核信息也能夠通過全網系統(tǒng)圖的形式進行反饋。系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)交換機制從地調前期已經建設的EMS系統(tǒng)獲得CIM/XML和SVG資源文件，從而自動獲取設備、拓撲、圖形資源。

5結語

本文主要介紹了電網安全風險識別與防控系統(tǒng)的原理和依據(jù)，解決了6個關鍵點（信息組織及集成模塊、風險評估標準的模型化、與自動化系統(tǒng)（EMS）的應用集成、圖模一體化和可視化互操作平臺、電氣拓撲算法、故障處置及恢復專家規(guī)則庫）和2個技術點（基于CIM標準的事故元件對象化、圖模一體化和可視化互操作環(huán)境），為構建電網運行安全風險識別與防控系統(tǒng)提供了技術支持。

參考文獻.

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