王武林+何舟+王亮+袁东升+贾耀坤

摘 要：本文讲述了一种电网运行方式风险评估及辅助决策的软件，其通过电网模型的网络拓扑，对电网设备进行N-1分析，从而实现电网运行方式风险评估，电网运行事故恢复决策，合环操作校验等功能。软件的应用，能够为电网操作人员提供更加科学合理的风险评估分析方法，同时在事故发生时，可以准确定位事故发生地点并给出相应的解决方案，在一定程度上减少了电网操作人员的日常工作量，提高了工作效率。

关键词：电网安全；运行方式；风险评估；网络拓扑；N-1分析

中图分类号：TM7 文献标志码：A

0 引言

随着地区经济的快速发展，百姓的生活水平也在逐渐提高，各种工厂电力设备及家庭用电需求逐步增大，而供电的可靠性显得越发重要。在电网结构日趋复杂的今天，电力事故频频发生，给供电公司和用电客户带来了不同程度的影响，然而目前电力调控人员仍然依靠以往经验来进行电网运行方式的编排及风险评估工作，这种工作方式对专业性要求很高，而且工作量比较大，不能很好地对电网运行情况进行系统的风险评估，也有很大的概率造成脆弱节点的忽略与误判，针对电网现状，本文提出研发一套“电网运行方式风险评估辅助决策系统”软件，为电网操作人员提供更为直观、科学的风险评估依据。

1 电网运行方式风险评估及辅助决策系统整体设计思路

该项目通过对电网运行安全规程和相关风险指标的深入研究，制定出一套适应随州电网结构的风险等级体系，操作人员可根据实际情况对各个风险等级的各个参数进行设定，如失电负荷百分比，重要用户风险系数，变电站风险系数。设定完成后，可对全网设备进行N-1扫描分析，得出每个设备的风险等级，分析结果记录在数据库中，可进行单个设备点击查询。对于风险等级高的设备，可进行模拟故障操作，会统计出此设备故障的情况下会引起哪些电网设备停电，哪些保护将会动作，同时给出对应的事故处理预案。这样，调度运行人员可针对风险等级高的设备进行重点巡检，同时在设备发生故障时快速找到解决方案。

除此之外，风险评估系统模块与合环供电及事故恢复辅助决策系统模块紧密关联，实现系统间各个模块的紧耦合，在评估电网运行方式风险等级的同时给出相应的处置预案，如恢复供电路径中需要对哪个合环开关点进行合环，确定合环点后系统会分析当前电网运行方式下此开关是否满足合环条件，并评估合环操作的风险等级，同时针对此次合环操作带来的风险提出相应的预控方案。系统流程图如图1所示。

3 电网运行方式风险评估及辅助决策系统研究的关键内容

3.1 电网模型的建立

通过系统的GIS解析模块对随州电网的GIS模型进行解析，生成对应的图形元件，然后操作人员对初步生成的电网模型进行细节调整，同时开发出的数据接口实时接收电网数据状态，包括断路器的分合，负荷情况等，从而构建出能反应真实电网结构的电网模型。

采用可视化技术，实现随州电网运行方式实际情况的可视化功能（包括开环点设置、线路控制电流、主变容量等信息）。

提出图模库一体化设计思路，系统除了可以通过接口自动获取电网的运行方式外，调度运行人员也可在系统的电网图形中手动调整开关的分合状态，修正现有自动化系统中数据与实际不符的情况。

3.2 电网运行风险评估（N-1）与辅助决策

系统可以从自动化系统中读取故障信息，或者由调度人员模拟设置故障，系统通过N-1分析，综合考虑分析继电保护动作、风险等级体系参数，利用最优潮流算法及专家系统主备计算方法，得出故障引起的影响范围并确定故障的风险等级。

本系统中电网风险评估体系和辅助决策体系两个模块紧密关联，在分析出风险等级的同时给出事故处置预案，保证调度人員可以对事故做出快速反应，提高事故处理效率。

3.3 合环操作与风险评估

系统建立电网合环供电可行性校验理论体系：综合考虑合环点两侧相位偏差、电压偏差、综合阻抗偏差、负荷偏差、力率偏差以及线路保护等内容，提出校验体系的建立方案，从而来判断合环过程中是否会引起稳态电流及冲击电流过大而导致危险事故发生，体系的建立推进合环供电决策支持实用化技术，提高实际应用水平。

通过对随州电网的结构特点及合环操作方式的分析，不断简化合环供电网络结构，从而得出合环操作过程中的数学模型，结合系统中的合环操作校验体系，最终把大量的数据计算转换为简化后的数学模型的定量计算，即把合环供电校验体系设定的具体风险系数与发生此事件的概率相乘，得出此次合环转供电操作的风险级别，为电网事故恢复辅助决策提供参考依据。

通过总结实际运行中合环遇到的常见问题，逐项完善电网风险中的各个参数，增加系统评估方法在随州电网的适用性，为合环供电方案提供重要的依据。

4 应用情况

目前研究成果已经运用到实际工作当中，通过现场的应用，总结出该系统的以下特点：

（1）可以实现电网在正常运行方式下每个设备按照预设的风险等级进行量化分析与评估；

（2）实现电网在正常运行方式下某设备故障（停运）后，失压设备影响区域的快速定位功能；

（3）设备故障（停运）后，能够快速确定一套恢复供电的方案；

（4）实现可视化图形仿真操作、交互功能和基于网络拓扑结构的风险评估功能。

总体来说，软件的投入使用为电网运行方式的风险评估提供了更加科学准确的分析依据，同时极大地提高了调度运行人员的工作效率。

参考文献

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