電網(wǎng)脆弱性評估調(diào)度應(yīng)急預(yù)案管理系統(tǒng)

徐暢

摘 要：電力企業(yè)在調(diào)度應(yīng)急處置預(yù)案編制過程中，往往會出現(xiàn)一些問題，特別是針對性不足、缺乏時效性等問題比較突出，根據(jù)電網(wǎng)運行的這種情況，開發(fā)并建立調(diào)度應(yīng)急預(yù)案管理系統(tǒng)非常重要。本文針對電網(wǎng)脆弱性，提出了設(shè)計應(yīng)急預(yù)案管理系統(tǒng)的思路，并提出了一體化調(diào)度應(yīng)急處置預(yù)案的方案。

關(guān)鍵詞：電網(wǎng)脆弱性；應(yīng)急處置預(yù)案；管理系統(tǒng)

隨著電力系統(tǒng)內(nèi)大停電事故的發(fā)生，對加強電網(wǎng)系統(tǒng)安全建設(shè)提出了更高的要求。電力系統(tǒng)要在不斷的發(fā)展和運行過程中提高自身的運行分析和控制能力，并且在調(diào)度管理中，要充分結(jié)合周邊環(huán)境、人員以及相關(guān)政策等具體情況，建立科學(xué)的應(yīng)急管理系統(tǒng)，提高電網(wǎng)調(diào)度的針對性以及實用性。

一、電網(wǎng)脆弱源

由于目前使用的電力系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)和組成上比較復(fù)雜，其中涉及的元器件多種多樣，并且這些設(shè)備很容易受到外界惡劣環(huán)境、控制系統(tǒng)等的影響，經(jīng)常會出現(xiàn)繼電保護與自動化控制系統(tǒng)故障、計算結(jié)果不精確、電量傳輸質(zhì)量不合格、信號中斷等問題，給電力系統(tǒng)造成嚴重的破壞，具有明顯的脆弱性。下面針對影響電網(wǎng)脆弱性的相關(guān)因素進行進一步的說明。

（一）外界環(huán)境因素

通常情況下，外界環(huán)境因素主要包括環(huán)境災(zāi)害、電力市場競爭環(huán)境惡劣和人為因素幾個方面。1、環(huán)境災(zāi)害主要是指外界環(huán)境的急劇變化帶來的自然災(zāi)害或者氣候環(huán)境的變化，常見的有地震、暴風(fēng)、洪水災(zāi)害、強熱帶氣流等；2、人為災(zāi)害主要是由于人的錯誤操作造成的，一般包括對調(diào)節(jié)操控系統(tǒng)的錯誤操作、人員的惡意攻擊、繼電保護動作不合理等現(xiàn)象。3、電力市場競爭環(huán)境惡劣問題：競爭環(huán)境惡劣問題主要是在電力系統(tǒng)建設(shè)的階段出現(xiàn)的，普遍表現(xiàn)為市場缺乏建設(shè)的主動性、新舊設(shè)備原件難以滿足使用需求。

（二）內(nèi)部電氣因素

在進行內(nèi)部電氣因素分析的時候，可以將分析的要點概括為設(shè)備元件故障、系統(tǒng)失穩(wěn)以及防火墻漏洞幾個方面。1、設(shè)備元件故障：設(shè)備元件故障是復(fù)雜程度較高的電網(wǎng)環(huán)境中常見的問題，常見的有機電保護裝置故障、輸電線路勞損、變壓器故障等，其中繼電保護裝置故障是造成大規(guī)模故障問題的主要因素，同時由于人們對該環(huán)節(jié)的管理和防御工作存在不足也會導(dǎo)致繼電保護裝置故障的出現(xiàn)。2、系統(tǒng)失穩(wěn)：系統(tǒng)失穩(wěn)的誘發(fā)原因是電力系統(tǒng)沒有對模型和可靠性進行深入細致的分析和評估。除此以外，如果電網(wǎng)的狀態(tài)監(jiān)測出現(xiàn)問題也可能會導(dǎo)致系統(tǒng)失穩(wěn)。因此，要加強對系統(tǒng)穩(wěn)定性、電壓頻率和電能質(zhì)量等的動態(tài)監(jiān)控，確保信號通訊系統(tǒng)的正常穩(wěn)定運行。3、防火墻漏洞：黑客的攻擊、系統(tǒng)裝置薄弱等都可能會導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)故障，而解決這些問題的關(guān)鍵因素就是借助高科技手段進行電網(wǎng)系統(tǒng)的建設(shè)，通過加強高科技的應(yīng)用，提高電網(wǎng)的安全性。

二、電網(wǎng)脆弱性評估

電網(wǎng)脆弱性是指電網(wǎng)受內(nèi)部或外部因素影響而面臨可能發(fā)生大面積停電事件的狀態(tài)，在受到設(shè)備跳閘等系統(tǒng)擾動后，表現(xiàn)為電網(wǎng)供電能力受限或者系統(tǒng)失穩(wěn)。Watts DJ提出的電力“小世界網(wǎng)絡(luò)”模型，成為復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論應(yīng)用于電力系統(tǒng)脆弱性評估的基礎(chǔ)，該模型符合現(xiàn)代電力系統(tǒng)無標度性、非線性和聚合程度高的特點，合理地解釋了電網(wǎng)脆弱母線和線路對連鎖故障的推波助瀾作用。

（一）脆弱線路識別

對于具有大沖擊脆弱性、小轉(zhuǎn)移脆弱性的線路而言，雖然其易受擾動影響，為系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)，但因為在它退出運行后，系統(tǒng)其余線路總的功率增加量較小，線路斷開對系統(tǒng)的危害很小，所以不屬于脆弱線路。同樣地，當(dāng)線路的沖擊脆弱性小而轉(zhuǎn)移脆弱性大時，雖然它的斷開對系統(tǒng)其余線路影響較大，但說明線路所傳輸?shù)墓β蚀笮〔蝗菀资艿綌_動的影響，當(dāng)節(jié)點對功率增加時，其過載的概率較小，即因潮流轉(zhuǎn)移而出現(xiàn)過載的可能性小，也不屬于脆弱線路。

（二）脆弱母線識別

母線在電力系統(tǒng)電能傳輸過程中主要承擔(dān)電能匯集和再分配的任務(wù)，電網(wǎng)中重要母線退出運行往往伴隨著負荷的損失。因此，要準確、可靠識別電網(wǎng)中的脆弱母線，探究各母線退出運行后對系統(tǒng)負荷的影響。

三、一體化調(diào)度應(yīng)急預(yù)案管理系統(tǒng)的建設(shè)與完善

（一）應(yīng)急預(yù)案管理系統(tǒng)設(shè)計思路

應(yīng)急預(yù)案管理系統(tǒng)要同時面向省、地兩級調(diào)度，提供應(yīng)急預(yù)案管理服務(wù)，并且兩級調(diào)度機構(gòu)之間還應(yīng)根據(jù)實際需要進行縱向協(xié)同，相互完善預(yù)案內(nèi)容，實現(xiàn)不同運行方式下電網(wǎng)的脆弱線路和脆弱母線識別，為應(yīng)急預(yù)案編制提供依據(jù)。

（二）建立一體化調(diào)度應(yīng)急處置預(yù)案

1、預(yù)案編制。調(diào)度日常工作中，發(fā)起電網(wǎng)調(diào)度應(yīng)急處置預(yù)案編制通常有四種途徑：①電網(wǎng)運行方式變化；②特殊的供電需要；③應(yīng)對各類自然災(zāi)害需要；④防范重大風(fēng)險需要。2、預(yù)案審批。預(yù)案審核主要包括故障前、后電網(wǎng)潮流、電壓控制原則，穩(wěn)控裝置可能動作情況，穩(wěn)控裝置運行方式調(diào)整原則，繼電保護適應(yīng)性等。

（三）建立一體化調(diào)度應(yīng)急預(yù)案管理系統(tǒng)

一體化調(diào)度應(yīng)急預(yù)案管理系統(tǒng)的功能主要包括應(yīng)急預(yù)案編制、預(yù)案流轉(zhuǎn)審批、預(yù)案發(fā)布、文檔導(dǎo)出、組織權(quán)限管理五個部分。系統(tǒng)主要可以實現(xiàn)對解析業(yè)務(wù)流程的定義、協(xié)調(diào)處理客戶端的請求，可支持多種串行、并行、嵌套等流程模式。管理人員通過流程監(jiān)控功能可以進行流程的管理與監(jiān)控。一體化調(diào)度應(yīng)急預(yù)案管理系統(tǒng)可以更好的解決地震及泥石流等自然災(zāi)害頻發(fā)、電網(wǎng)穩(wěn)定特性復(fù)雜等問題，切實提高調(diào)度系統(tǒng)應(yīng)急處置水平。

通過分析電網(wǎng)脆弱性的影響因素，提高評估工作的科學(xué)性，并且通過對電網(wǎng)脆弱性的準確評估，提出科學(xué)的應(yīng)急預(yù)案管理系統(tǒng)設(shè)計思路，并以此建立一體化調(diào)度應(yīng)急預(yù)案管理系統(tǒng)，通過這種方式不斷提高電網(wǎng)調(diào)度運行的效率和質(zhì)量。

參考文獻：

[1]黃宋波，朱余啟，何金定，朱欣春，王國平，陳聰.電網(wǎng)脆弱性評估調(diào)度應(yīng)急預(yù)案管理系統(tǒng)[J].云南電力技術(shù)，2016，05：25-27.