電網故障事件等級自動識別及輔助決策

林裕新++何劍軍++李家璐++林捷

摘 要本文著重分析了多源數據融合的故障事件等級自動識別，同時探討多源數據融合的故障事件快速恢復輔助決策。

【關鍵詞】多元數據融合 故障事件 自動識別 快速恢復

1 前言

就目前而言，我國在電網故障事件進行處理時，各種故障信息統計口徑比較零亂，未形成標準化與規范化體系，多源數據信息格式與信息保護體系比較單一。因此，為了及時應對與處理電網故障事件，需要建立故障自動識別系統，尋找故障迅速恢復的對策，以期保證電網運行安全性。

2 多源數據融合的故障事件等級自動識別分析

2.1 主網故障損失負荷計算

實現功能：計算主網故障損失負荷，考慮備自投動作恢復負荷及用戶自身原因減少負荷（需汕頭局用戶確認，是否具備數據來源，如低壓脫扣信息是否具備、用戶自身應急電源恢復負荷）。

功能描述：電網故障的損失復核=故障瞬時損失的負荷—設備投動恢復的負荷—用戶自身原因減少負荷。

實現平臺：EMS

2.2 配網故障監視

實現功能：監視配網故障信息，包含：斷路器跳閘、分支線跳閘等配網側故障信息。

功能描述：其一，對配網的故障信息進行監視，主要包含分支線的跳閘與斷路器的跳閘；其二輸出的信息，主要包含故障后的影響設備集、故障類型與動作設備集。

實現平臺：DMS

2.3 配網故障損失負荷計算

實現功能：計算配網故障損失負荷，統計故障影響用戶，按照用戶最近一次的計量斷面數據進行負荷統計，考慮用戶自身應急電源恢復負荷（需汕頭局用戶確認，是否具備數據來源）。

功能描述：配網故障損失的負荷=∑故障影響用戶的最近計算斷面數值——用戶自身應急電源的恢復負荷。

實現平臺：用電調度系統

輸入：配網故障信息（故障影響配變集）

3 故障后電網薄弱環節自動識別

3.1 主網故障診斷

實現功能：診斷主網故障事故，實現主網的故障定位。

功能描述：其一，綜合診斷主網故障，對故障區域進行定位；其二，輸出信息，主要包含動作開關與故障區域。

實現平臺：EMS

3.2 配網故障診斷

實現功能：診斷配網故障事故，實現配網的故障定位。

功能描述：其一定位配網故障；其二，輸出故障的區域。

實現平臺：DMS

3.3 故障后靜態安全分析

實現功能：針對故障后斷面進行靜態安全分析計算，給出靜態安全分析斷面及設備過載信息。

功能描述：其一，故障后的靜態安全分析斷面結果；其二，故障后靜態安全分析設備的過載信息。

實現平臺：EMS

輸入：故障后斷面

3.4 故障后電網薄弱環節辨識

實現功能：根據故障后靜態安全分析及重要用戶供電可靠性分析結果，綜合分析故障后電網薄弱環節，列出供電可靠性差的重要用戶以及風險等級高的配電線路。

功能描述：綜合探討故障后的重要用戶供電的可靠性與靜態安全分析，以提供高級配配電線路。

實現平臺：用電調度系統

輸入：故障后靜態安全分析結果，故障后重要用戶供電可靠性分析結果

4 多源數據的故障事件快速恢復的輔助決策

4.1 主網故障恢復策略

實現功能：根據主網故障恢復設備集，生成主網故障恢復策略。需確認恢復策略生成方式，全自動一次生成，或者半自動人工選擇恢復設備分階段生成。

功能描述：其一，按照故障恢復設備集生成主網恢復策略，設備集主要包含單個的設備集、廠站與母線；其二，輸出的信息，主要包含恢復供電的范圍、主網故障恢復操作的開關序列。

實現平臺：EMS

輸入：恢復設備集、故障信息

4.2 配網故障恢復策略

實現功能：根據配網故障恢復設備集及故障信息，生成配網故障恢復策略。

功能描述：其一，按照配網故障恢復設備集的生成配網故障高速恢復策略；其二，輸出信息，主要包含轉供電源的信息、配網故障恢復操作的開關序列與恢復供電的范圍。

實現平臺：DMS

輸入：恢復設備、故障信息

4.3 主配協同故障恢復策略

實現功能：該模塊主要實現主配協同故障恢復策略校核與生成，考慮重要用戶恢復的主網恢復策略生成，考慮轉供電源主變負載率的配網恢復策略生成，考慮主網恢復后失壓10kV站內母線的配網大面積停電恢復策略生成。

功能描述：其一，按照輸入主網故障恢復策略，核對重要用戶恢復供電的情況；其二，按照輸入配網故障恢復的策略，核對轉供電源主變負載率的情況；其三，按照輸入主網恢復后失壓10千伏站內的母線，生成大面積配網停電恢復的策略。

實現平臺：用電調度系統

輸入：主網故障恢復策略、配網故障恢復策略、主網恢復后失壓10kV站內母線，如采用恢復后斷面分析配網策略，需提供主網故障恢復后斷面信息

4.4 故障事件快速恢復輔助決策

實現功能：應用可視化技術，在界面上基于排序后的故障事件恢復策略列表，展示故障事件快速恢復輔助決策。

功能描述：按照多目標故障恢復策略的排序結果，生成電網故障快速恢復輔助策略；其二，輸出信息，主要包含恢復的用戶數、決策序號、奇恢復負荷與恢復設備的序列等。

實現平臺：用電調度系統

輸入：排序后故障恢復策略列表

4 結語

綜上所述，本文主要分析了電網故障自動識別的系統，研究電網故障核心問題與算法。然后根據電網故障問題提出迅速恢復對策，確保電網運行的安全性進而為用戶提供優質服務。

參考文獻

[1]張小易，徐兵，張巖.利用氣象等影響要素的電力系統故障元件識別與故障原因分析[J].華北電力大學學報（自然科學版），2014，41（06）：14-21.

作者簡介

何劍軍（1981-），男，工程碩士。現為中國南方電網有限責任公司工程師。主要研究方向為電力系統運行控制，配網及用電側系統運行管理。

林裕新（1971-），男，高級工程師。現供職于廣東電網有限責任公司汕頭供電局，長期從事電網調度運行管理工作。

李家璐（1986-），男，工學碩士。現為中國南方電網有限責任公司工程師。主要研究方向為電力系統運行控制。

林捷（1975-），男，高級工程師。現供職于廣東電網有限責任公司汕頭供電局，長期從事調度自動化管理工作。

作者單位

1.中國南方電網有限責任公司 廣東省廣州市 510670

2.廣東電網有限責任公司汕頭供電局 廣東省汕頭市 515041