電網運行風險評估與輔助決策系統的運用

李譚龍

（廣東電網有限責任公司茂名供電局，廣東 茂名 525000）

0 引 言

伴隨科技的發展進步，電力體系規模逐漸擴增，電網構造變得逐漸繁雜，在電網運行措施編排工作方面需處理的信息數目大量增加。因為缺乏相應運行措施輔助編排的相關工具，我國的電網運行措施調整和編排工作依靠人工實施匯總和剖析，所以工作量增加時所編排得到的運行措施存在一定風險。因此，本文提出了一類電網的運行措施風險評估的輔助決策體系，方便對電網運行措施薄弱流程實施相關預判，并對事故實施風險定級，給出相應的事故恢復處置預案。

1 現狀以及問題剖析

近年來，地方經濟飛快發展進步，用戶的負荷需求能力創出新高，電網規模也持續擴增，直接造成電網構造和運行措施變得繁雜，對電網的安全運行提出了更高需要，給調控中心的相關人員的日常工作提出了巨大挑戰。為了預防人工實施運行措施評估導致遺漏問題，需要展開電網運行的安全評估工藝運用以及研究，為電網運行的安全風險評估和輔助決策供給科學決策依據。

依照相關的檢索文獻以及報道得知，國內已經存在電網運行的風險評估運用以及研究，但存有缺點。第一，更加偏向理論方面運用，項目實用化水平較差，狀態估計的算法、最優潮流算法等多種對電網基礎資料和運行數據的需要較高，時常會有發散問題發生。第二，沒有考慮廣泛運用繼電保護設備動作產生的作用，預想的問題電網拓撲和現實狀況之間存在出入。第三，面對設備級為基礎風險方面的評價，缺少對權重系數體系風險評估方面的考慮。

2 系統結構和工作流程

系統整體的結構和工作流程如圖1所示，關鍵功能模塊包含風險方面評估、運行方式的模擬檢驗、輔助決策以及恢復供電的方案等[1]。

圖1 系統基本的框架還有流程

啟動系統后，能夠選取系統工作的方式，涵蓋了模擬校驗和在線評估，且模擬校驗能夠對開關分合的狀態和電網各個運行的數據進行手動設置，在線評估為經過和SCADA體系數據接口得到實時數據信息。加載運行方式后，能夠對現在運行的方式實施風險評估，依照系統制定風險等級制度來對電網運行中的風險實施定級，找到失電地區恢復供電所需的路徑，然后輸出相關的輔助決策數據。

3 建立風險等級制度體系

考慮電網運行方面的相關特點，單一風險的指標不可以對電網運行風險能力完全評估。為更直觀地體現電網風險，需科學地對風險水平實施量化分級工作，最后建立一套與電網運行相適應的風險等級制度。具體地，依照電網現實運行狀況，參考國家電網單位安全事故的調查條例，提取得到電壓等級、負荷的百分比以及關鍵用戶的數目等多個風險指標原因，依照各風險指標限值完成風險定級。調度運行工作人員能夠依照體系評估得到事故風險級別，從而確定事故進行處理緊急的程度。例如，某個開關問題導致某個220 kV變電站全停定義為三級風險；若因為開關問題引發的失電負荷占據到區域電網總負荷的20%～40%，定義成四級風險。

4 系統關鍵工藝流程模塊及其方法影響

4.1 運行措施模擬校驗

傳統電網運行措施調整和編排工作依靠人工計算和經驗實施，工作量大且無法實施運行措施的校驗，所以不可以對電網運行措施潛在的風險進行評估，影響電網運行的安全。所以，系統設計模擬校驗功能，操作人員能夠在系統中實施模擬操作，手動設定電網運行的數據信息，從而對所設定運行措施實施風險剖析，且可以利用圖形直觀展現開關變位所引發的復電以及失電區域。在模擬校驗情況下，對現實電網的運行不會造成影響，滿足運行方式的調整以及編排模擬校驗的防誤操作。

4.2 風險評估

系統風險評估包含風險定級和風險辨識。分析電網運行的措施拓撲構造，在正常的運行方式下假設某一個開關問題，與各個裝置保護方式相結合，綜合性分析研究風險事故進程中引發開關變位以及二次裝置動作信息情景剖析，綜合性判斷停電關鍵用戶、停電負荷以及范圍等多個方面，從而完成電網的運行風險辨識。結果的剖析經過相關風險等級制度校驗，得到風險最高級別，完成風險定級工作。最后，對風險辨識和風險定級狀況進行相應整合，輸出得到電網運行的風險報告。

4.3 恢復供電的方案

體系設計關鍵的目的不僅是對電網的運行措施風險實施簡單評估，更關鍵的是合理控制評估得到的風險，還有在問題發生后供電恢復的措施。體系在電網運行的風險報告基礎上，以電網運行拓撲構造為基礎，采取網絡重構方式，經過相關比對剖析，選取最優恢復的供電路徑。

假定風險評估只要轉化成問題，該系統會快速對電網運行的措施實施網絡拓撲，定位失電地區，對失電地區實施電網重構，對相關開關或是相應主變進行模擬工作，判斷是否能夠實現失電地區供電。應用這個方式搜索得到對應的恢復供電全部路徑，再對這些路徑實施逐條剖析，經最優路徑選取確定最優恢復供電路徑。最優路徑選取依據包括[2]：第一，路徑下需要操作開關在合閘的時候不會大于線路全部裝置額定的負載；第二，路徑下的開關合閘工藝不會導致裝置保護的誤動作發生；第三，路徑下經過開關合閘或是變壓器投入能夠使停電恢復的范圍最大。在上述幾點基礎上，由下至上，優先級依次上升，經過層層篩選比對，選擇得到一條最優恢復供電的路徑。

4.4 輔助決策

體系輔助決策輸出關鍵涵蓋3方面內容，分別是風險預控、風險報告以及恢復供電措施方案[3]。

第一，風險預控措施。對于不同情況和不同風險，依照電網運行狀況和專家經驗，制定得到不同風險預控措施方案。

第二，風險報告。例如，選擇一個開關裝置并對它實施風險評估工作，會輸出多個開關問題后引發的停電區域、停電的負荷占到總負荷百分比以及停電中關鍵用戶，同時得到風險等級。

第三，恢復供電措施。風險報告界面上點擊恢復供電措施按鈕，會輸出問題發生后對應恢復供電的解決措施。恢復供電措施為最優恢復的供電路徑選取進程和結果。

5 結 論

本文介紹了一類電網的運行措施風險評估及其輔助決策體系。運行措施編排校驗的模塊對運行措施的編排以及調整工作供給數據方面的支撐；風險評估的模塊能夠對電網運行潛在的風險實施定級工作；恢復供電的模塊能夠對不同風險找到最優恢復供電的路徑。輔助決策模塊為風險評估至恢復供電的路徑選取全部進程和結論輸出，同時提出了風險處理方面防范工藝，具有重要的實際意義。