电网故障处置预案一体化管理

彭 伟， 于 洋， 孙 仪， 王 波， 金 义

(国网安徽省电力有限公司 调度控制中心，安徽 合肥 230022)

0 引言

随着交直流混联电网建设的不断推进，以及新能源并网规模的爆发式增长，电网运行特性日益复杂，调度运行工作难度随之加大，电网重大故障后处理措施的正确及时与否，直接影响到电网的稳定运行。如何提高电网事故预案管理水平，探索故障处置预案一体化管理新模式，提高事故预案编制水平，需要认真思考。

传统编制事故预案，通常是通过调度员潮流(PF)选定典型运行方式后，针对特定故障进行潮流模拟，确定故障大致影响范围和电网薄弱环节，再通过运行经验制定故障处置要点，形成文本格式后挂网备查。因故障处置预案基于电网典型运行方式人工编制，无法根据电网运行状态变化进行适应性分析并调整；故障处置预案多为纸质形式，查阅耗时长；故障处置措施较多，措施执行结果的监视工作也较繁重。

随着在线安全分析应用[1]实用化的不断提升，辅助决策措施可用性的提高，直接利用在线辅助决策措施辅助预案编制，可以实现预案的自动编制。在新的技术条件下，细化预案管理的各环节，将预案描述语言标准化、措施行为格式化，实现预案编制、校核、匹配、执行监视的一体化管理[2]，极大地提高了事故预案的实时性和适用性。

1 总体方案

按照电网故障处置预案一体化管理方案，将预案管理流程细分为预案编制、预案解析、预案校核、预案匹配、预案执行等环节，详细如图1所示。

图1 故障处置预案一体化管理方案整体框架

2 方案实现

2.1 预案电子化

根据现有联合处置预案进行建模，将预案分成几个部分，包括故障设备集合、处置单位集合、故障后方式集合、事故处置要点集合。故障处置措施建模如表1所示：

表1 故障处置措施建模方案

2.2 预案解析

采用基于自然语言对现有典型预案进行解析，通过以下处理后完成解析。

(1)并列结构处理：对每一个存在并列结构的句子做进一步的拆分，生成若干子句子。

(2)句型识别：根据句子中的关键信息通过正则表达式找到该句子所属的句型。

(3)句型解析：通过自然语言处理中的分词技术对句子进行分词；根据分词结果找到需要调整的设备、调控方式、控制内容、控制范围等信息，生成结构化分析结果。

解析的目的在于能够在预案中抓取处置措施，进行预案校核或预案执行监视，具体处理流程如图2所示。

图2 预案解析示意图

2.3 预案映射

电子预案中的设备与量测需与D5000模型进行映射，才能完成对预案调节的设备进行实时监视。

(1)准确对应：与D5000模型中中文名称或描述完全一致，进行准确匹配，完成映射，具有唯一性。

(2)模糊对应：通过与D5000模型中文名称或描述进行比对，完成映射，具有唯一性。比对包括对文字的模糊识别、片段识别，罗马数字、阿拉伯数字、汉字的替换，以及其他可以被定义的特征性规则。

(3)匹配失败：通过模糊对应后，仍无法找到的，或同时找到多个的，是为匹配失败。匹配失败后需由用户介入，完成映射。

2.4 预案匹配

由综合智能分析与告警触发，实时掌握电网重大故障情况，通过与电子预案中的触发条件进行逐个比较，匹配相应的故障处置预案。

图3 预案匹配逻辑

2.5 预案校核

应用部署在在线安全分析应用[3～5]平台，使用QS数据文件和数据整合后的潮流数据(LF)文件。程序和预案管理界面使用文件交互的方式接受预案任务文件和发送预案结果文件。当接受到预案任务时，程序读取当前节点的数据文件，进行拓扑分析并根据预案内容调整拓扑结构和数值，重新进行拓扑分析和静态安全分析；如果静态安全分析中有越限设备，会调用辅助决策程序。最终生成静态安全分析和辅助决策的结果文件，并发送到预案管理界面。

故障处置预案校核包括滚动校核模式、人工触发模式和故障触发模式三种模式，正常运行时为滚动校核模式，调度员触发或接收到实际发生故障的故障触发信号后，切换至相应的人工触发模式或故障触发模式。

2.6 预案执行

故障处置过程中，软件自动对电网整体情况、预案措施执行情况、事故处置要点进行监视，显示处置进度，发现偏差进行提示。

图4 执行监视内容

3 应用实例

3.1 故障预案处置要点电子化解析

读取调度离线编制的500kV肥繁5304、5305线路N-2故障事故处理预案，通过电子化解析相应的处置要点如下：

(1)出力类措施：控制洛河厂、响水涧水电站、平圩厂等机组出力；

(2)潮流控制类措施：控制孔清5339线路以及皋文5325+城都5326断面潮流。

3.2 在线校核分析

周期触发肥繁5304、5305线路N-2故障，在线校核结果界面展示如图5所示。

图5 在线校核监视界面

3.3 故障预案执行监视

故障处置过程中，由综合智能分析与告警触发，自动对电网整体情况、预案措施执行情况、事故处置要点进行监视，显示处置进度，发现偏差进行提示。执行界面如图6所示。

图6 预案执行监视界面

4 结语

提高电网故障处置预案管理水平是加强电网调度安全工作的重要措施。从实际电网运行需求出发，建立电网故障处置预案一体化管理模式，细化了预案管理的各流程节点；通过新技术的应用，提升预案编制效率，提高故障处置预案管理水平，提高调度运行人员处理重特大事故的能力，有力确保了电网安全、稳定运行。