廣州電網(wǎng)中長期風(fēng)險(xiǎn)分析及方式?jīng)Q策支持應(yīng)用的構(gòu)建

張衛(wèi)華,蔡 瑩,張 俊（.廣州供電局電力調(diào)度控制中心,廣州 5060； .泰豪軟件股份有限公司,南昌 330096）

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廣州電網(wǎng)中長期風(fēng)險(xiǎn)分析及方式?jīng)Q策支持應(yīng)用的構(gòu)建

張衛(wèi)華1,蔡 瑩1,張 俊2
（1.廣州供電局電力調(diào)度控制中心,廣州 510620； 2.泰豪軟件股份有限公司,南昌 330096）

摘 要：近年來，為適應(yīng)廣州地區(qū)國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，廣州地區(qū)電網(wǎng)也建設(shè)了大量的輸變電工程項(xiàng)目，造成地區(qū)電網(wǎng)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)變化頻繁，難以避免的存在一些潛在風(fēng)險(xiǎn)。本研究將著力于研究一套在網(wǎng)架快速變化情況下，能夠根據(jù)中長期電網(wǎng)檢修計(jì)劃等對(duì)電網(wǎng)未來風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行辨識(shí)的機(jī)制與應(yīng)用平臺(tái)，對(duì)提高廣州地區(qū)電網(wǎng)的總體安全水平有著積極意義。

關(guān)鍵詞：廣州電網(wǎng)；中長期風(fēng)險(xiǎn)；決策

0 前言

廣州電網(wǎng)是我國發(fā)展較快的電網(wǎng)，為電能的合理管理與調(diào)控起到重要作用，在現(xiàn)階段具有很好的發(fā)展前景。在現(xiàn)階段的發(fā)展中，廣州供電局將嚴(yán)格控制地區(qū)電網(wǎng)的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)作為調(diào)度機(jī)構(gòu)的重要工作內(nèi)容。廣州中長期風(fēng)險(xiǎn)分析及方式?jīng)Q策支持應(yīng)用的構(gòu)建對(duì)廣州地區(qū)電網(wǎng)建設(shè)水平的提高具有重要的意義。

1 廣州電網(wǎng)中長期風(fēng)險(xiǎn)分析

1.1 項(xiàng)目建設(shè)背景

廣州運(yùn)行方式專業(yè)承擔(dān)了廣州電網(wǎng)運(yùn)行方式安排和運(yùn)行管理工作，負(fù)責(zé)確保電網(wǎng)安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。長期以來，由于缺乏智能系統(tǒng)的支持，運(yùn)行方式專業(yè)的大量日常工作仍需要依靠人員手工作業(yè)完成，如運(yùn)行方式編制、分析計(jì)算數(shù)據(jù)編制、負(fù)荷轉(zhuǎn)供決策、常規(guī)安全校核、圖紙繪制等工作，對(duì)人員的經(jīng)驗(yàn)要求很高，工作效率低，且存在一定的安全隱患。廣州電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)和運(yùn)行方式調(diào)整評(píng)估主要依靠電網(wǎng)運(yùn)行方式人員手工計(jì)算，較多依賴于對(duì)電網(wǎng)的熟悉程度和工作經(jīng)驗(yàn)，缺乏可靠的風(fēng)險(xiǎn)自動(dòng)掃描辨識(shí)工具。

1.2 廣州電網(wǎng)中長期風(fēng)險(xiǎn)支持應(yīng)用的建設(shè)內(nèi)容

廣州電網(wǎng)中長期運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)與方式安排輔助系統(tǒng)遵循立足需求、統(tǒng)一規(guī)劃、借鑒最佳實(shí)踐、務(wù)求實(shí)效、適度先進(jìn)的原則［1］。圍繞廣東電網(wǎng)的企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略和廣東電力調(diào)度系統(tǒng)的業(yè)務(wù)需求進(jìn)行建設(shè)，在系統(tǒng)的建設(shè)實(shí)施過程中遵循堅(jiān)持“四個(gè)統(tǒng)一”的建設(shè)思路、實(shí)行總體規(guī)劃，分步實(shí)施，分批上線，全面推廣的建設(shè)步驟、實(shí)行先標(biāo)準(zhǔn)、后建設(shè)的工作方法等重要策略。主要建設(shè)內(nèi)容和目標(biāo)包括：

（1）實(shí)現(xiàn)對(duì)中長期（三年方式、年度方式）電網(wǎng)正常方式故障造成負(fù)荷損失及重要用戶損失的風(fēng)險(xiǎn)自動(dòng)梳理；

（2）實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)中長期（年度）、短期方式（月度、周）檢修計(jì)劃方式下電網(wǎng)故障造成負(fù)荷損失及重要用戶損失的風(fēng)險(xiǎn)自動(dòng)梳理；

（3）實(shí)現(xiàn)根據(jù)電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)及運(yùn)行方式，通過電網(wǎng)拓?fù)浞治鏊惴ǖ贸鏊绊懙墓╇姺秶?，智能給出轉(zhuǎn)供負(fù)荷的建議，降低電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，提高供電可靠率；

（4）結(jié)合現(xiàn)場施工作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)、設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)故障集的動(dòng)態(tài)自動(dòng)生成與管理，根據(jù)結(jié)構(gòu)和當(dāng)前電網(wǎng)實(shí)時(shí)運(yùn)行方式生成與當(dāng)前電網(wǎng)運(yùn)行方式相匹配的故障集序列，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)故障風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)梳理；

（5）探索單一元件故障引發(fā)多重電網(wǎng)故障機(jī)理，貫徹落實(shí)南網(wǎng)總調(diào)“四個(gè)不安排”的方式安排風(fēng)險(xiǎn)控制原則，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)與設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)、作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)聯(lián)動(dòng)；

（6）以國務(wù)院599號(hào)令和南網(wǎng)相關(guān)管理規(guī)程為基礎(chǔ)，結(jié)合廣州電網(wǎng)的特點(diǎn)，制定具有廣州地區(qū)電網(wǎng)特點(diǎn)的電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)量化辦法，實(shí)現(xiàn)正常/檢修方式下風(fēng)險(xiǎn)量化等級(jí)、風(fēng)險(xiǎn)設(shè)備等級(jí)的自動(dòng)評(píng)估。

1.3 廣州電網(wǎng)中長期風(fēng)險(xiǎn)支持應(yīng)用的系統(tǒng)整體架構(gòu)

下圖為包含中長期運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)與方式安排輔助系統(tǒng)與OCS系統(tǒng)集成、中長期運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)與方式安排輔助系統(tǒng)與省公司企業(yè)MIS系統(tǒng)集成部分的系統(tǒng)整體應(yīng)用架構(gòu)圖（如圖1）。

近年來，隨著電力信息化建設(shè)的深入和智能電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的支撐下，電網(wǎng)調(diào)度領(lǐng)域的系統(tǒng)建設(shè)逐漸由原先的單一功能向多系統(tǒng)協(xié)同的綜合性應(yīng)用模式進(jìn)行轉(zhuǎn)變，在統(tǒng)一的模型基礎(chǔ)上強(qiáng)化各應(yīng)用系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交互和功能集成，新的平臺(tái)及整合技術(shù)使得在調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)與調(diào)度應(yīng)用系統(tǒng)間的應(yīng)用集成具備了可實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)條件。

中長期運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)與方式安排輔助系統(tǒng)的建設(shè)綜合了來自于多個(gè)不同業(yè)務(wù)應(yīng)用的源數(shù)據(jù)，主要包括省公司的生產(chǎn)管理系統(tǒng)（PMS系統(tǒng)）、節(jié)能發(fā)電調(diào)度管理系統(tǒng)、本系統(tǒng)調(diào)度運(yùn)行管理信息系統(tǒng)、BPA離線計(jì)算分析系統(tǒng)等。同時(shí)在應(yīng)用層面，中長期運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)與方式安排輔助系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了與方式部的離線計(jì)算程序BPA、利用DSA系統(tǒng)作為安全校核子模塊，完成對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)的全面評(píng)估。

2 廣州電網(wǎng)中長期風(fēng)險(xiǎn)支持應(yīng)用的相關(guān)技術(shù)

上圖是以中長期運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)與方式安排輔助系統(tǒng)為核心，多應(yīng)用的數(shù)據(jù)及功能進(jìn)行集成的架構(gòu)示意，與電網(wǎng)公司現(xiàn)行的運(yùn)行及檢修計(jì)劃管理機(jī)制相匹配，通過定時(shí)的數(shù)據(jù)集成獲取年月日運(yùn)行計(jì)劃，觸發(fā)執(zhí)行完整的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估流程，完成以系統(tǒng)運(yùn)行為核心的廣州電網(wǎng)周期性的風(fēng)險(xiǎn)管控工作。為實(shí)現(xiàn)多系統(tǒng)協(xié)同和互操作，必須解決多源數(shù)據(jù)模型統(tǒng)一和跨區(qū)應(yīng)用集成的關(guān)鍵技術(shù)問題：

2.1 構(gòu)建以CIM為核心模型的全景模型中心

為實(shí)現(xiàn)多源數(shù)據(jù)模型的整合，必須解決不同系統(tǒng)間模型的匹配和融合問題，因此在中長期運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)與方式安排輔助系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)設(shè)計(jì)時(shí)，借鑒了總調(diào)一體化電網(wǎng)運(yùn)行智能系統(tǒng)（暨OS2）的全景模型設(shè)計(jì)理念，采用該技術(shù)思路解決多模型匹配的難題，如圖2。

全景模型的建設(shè)，是通過統(tǒng)一的編碼和規(guī)范的語義封裝，實(shí)現(xiàn)基于CIM的電網(wǎng)核心模型與各專業(yè)應(yīng)用擴(kuò)展模型的鏈接，并最終形成包含模型、數(shù)據(jù)和圖形全模型分層建模，為基于電網(wǎng)全模型的分析、計(jì)算、預(yù)警和輔助決策等作好基礎(chǔ)。核心模型與各專業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)的模型

在邏輯上存在層次關(guān)系，在清晰的邏輯層次關(guān)聯(lián)下，通過采用各專業(yè)應(yīng)用模型與CIM模型間雙向的模型及實(shí)體映射的關(guān)聯(lián)及匹配，實(shí)現(xiàn)以CIM模型為核心的模型及實(shí)體映射關(guān)聯(lián)關(guān)系，從而構(gòu)造了在線資源和離線分析資源之間的連接，使得多態(tài)模型能夠在一個(gè)全新的平臺(tái)架構(gòu)上進(jìn)行統(tǒng)一應(yīng)用。

2.2 實(shí)現(xiàn)跨安全區(qū)的應(yīng)用集成架構(gòu)

根據(jù)當(dāng)前智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)的發(fā)展，調(diào)度綜合性應(yīng)用將是未來發(fā)展的重要方向，此類應(yīng)用強(qiáng)調(diào)業(yè)務(wù)應(yīng)用與EMS等自動(dòng)化系統(tǒng)的高度集成和協(xié)作，因此中長期運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)與方式安排輔助系統(tǒng)的基礎(chǔ)技術(shù)平臺(tái)必須具備跨越安全區(qū)的數(shù)據(jù)及應(yīng)用系統(tǒng)集成架構(gòu)，建立跨越二次安全防護(hù)系統(tǒng)安全I(xiàn)I區(qū)和III區(qū)的數(shù)據(jù)傳輸通道，實(shí)現(xiàn)與DSA靜態(tài)安全校核、潮流計(jì)算、靈敏度分析、連鎖故障計(jì)算等功能的集成，為實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)行計(jì)劃的全面安全評(píng)估和輔助決策應(yīng)用提供支撐。

3 結(jié)語

現(xiàn)階段在廣州電網(wǎng)長期風(fēng)險(xiǎn)分析方式?jīng)Q策應(yīng)用的穩(wěn)定構(gòu)建中，使得電網(wǎng)建設(shè)在未來的發(fā)展中得到更好的保障。通過對(duì)已有的技術(shù)進(jìn)行分析以及現(xiàn)階段的發(fā)展現(xiàn)狀，廣州電網(wǎng)長期風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)應(yīng)用系統(tǒng)的構(gòu)建已經(jīng)步入正軌，這將有效的使長期風(fēng)險(xiǎn)對(duì)電網(wǎng)建設(shè)產(chǎn)生的危害減小，對(duì)廣州電網(wǎng)項(xiàng)目的建設(shè)具有重要的意義。

參考文獻(xiàn)：

［1］薛禹勝,吳勇軍,謝云云等.停電防御框架向自然災(zāi)害預(yù)警的拓展［J］.電力系統(tǒng)自動(dòng)化,2013,37（16）：1-9.

項(xiàng)目名稱：《受端城市電網(wǎng)動(dòng)態(tài)無功的站級(jí)多目標(biāo)控制與廣域協(xié)調(diào)控制策略》（K-GZM2014-060）。

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.12.175

作者簡介：張衛(wèi)華（1982-），男，學(xué)士，工程師，主要從事電力系統(tǒng)運(yùn)行策劃等工作。