張 立，沈 凌，卞 欣，張 捷，池海濤
（上海市電力公司市北供電公司，上海200070）
摘 要： 為提高電網事故處理的快速性與準確性，市北供電公司研發了調度事故預案管理系統。該系統可用于110 kV及以下變電站事故預案的智能化編寫和全過程管理，具有智能化、信息化、規范化的特點。
關鍵詞： 事故預案；事故處理；變電站
0 引言
為了提高調度員處理電網事故的正確性和快速性，縮短供電恢復時間，需要針對特定的運行方式下，假設電網可能出現的事故，分析停電范圍，找出薄弱點并提出相應的處理措施。傳統的編制要求是，根據上一年的日最高負荷、本年度的最高負荷預測以及上一年正常運行方式和高峰運行方式在年初進行編制。但是隨著電網規模的迅速擴大、新設備的不斷投運，這種方法已經無法滿足電網運行方式的快速變化。
針對這一問題，市北供電公司調控中心研制了一套事故預案管理系統并應用到日常的調度工作中。該系統具有信息化、規范化、智能化等特點；不但實現了事故預案的智能化編寫，而且實現了從數據維護、薄弱點分析、方案審核到培訓考問的全過程管理。
1 系統體系設計
1.1 系統架構
多個用戶可以同時操作電站平臺，包括終端與網頁端（由于權限問題或者端口被禁用，網頁端上次部署無法使用），平臺會向電站WCF服務器自動發送客戶的操作，然后將用戶的操作保存到電站數據庫服務器，最終返回給用戶操作的結果。通過電站平臺用戶可以添加電站、母線、主變和線路；建立電站、母線主變和線路之間的關系；設置線路接口、線路負荷、線路負荷轉移、運行方式、站用電、拉點名單及相應預案；將需要的信息按格式打印成報表。
1.2 系統模塊
系統分為如圖1所示的7個功能模塊，分別實現了電網信息管理、運行數據輸入、事故預案編制、審核修訂、培訓考問、用戶管理和系統管理等功能
1.3 系統用戶
事故預案管理系統具有實習調度員、調度員、調度管理人員、系統管理員等幾類用戶。分別具有維護數據、編寫預案、審核預案、瀏覽、出題、答題和系統維護等不同權限。每一個用戶的權限都可以由系統管理員進行設定。
1.4 數據維護
為減少對PMS系統和廣域網的依賴，事故預案管理系統自帶基礎數據庫管理電網拓撲信息。其初始數據在系統開發時已經輸入。調度員在新設備投運后和電網運行方式發生調整之后手動進行修改。由于設計了合理的數據結構和輸入接口，使得電網拓撲信息更新簡便、準確。
運行數據由SCADA系統獲得當前的電網運行數據，使得事故預案編制的數據基礎更加準確。考慮到SCADA運行的電力自動化系統的獨立性和安全性，系統不使用跨平臺的直接數據傳輸，而是通過讀入SCADA系統的報表功能生成的excel文件來獲得數據，這樣也有利于對數據進行篩選和調整。也可以根據需要使用任意歷史運行數據或者預測數據進行計算。
2 系統功能實現
2.1 拓撲信息校驗功能
電網拓撲信息是指電力系統開關、母線、閘刀、線路等各元件之間的聯絡關系。它的準確與否決定了整個電網運行情況分析的準確性。考慮到手動維護電網信息可能出現的錯誤，該系統必須具有電網拓撲信息校驗功能，可以對輸入的電網信息進行自動校核，防止出現自相矛盾的情況，也可以防止合環運行或者孤島等不符合電網實際運行狀態的情況出現。該自檢功能在系統信息發生改變時自動執行，也可以由調度員手動執行，當檢測到錯誤時會提交詳細信息，并要求修正通過后才能進行事故預案的編制。
2.2 事故預案自動編寫功能
（1）事故停電情況確定
在電網拓撲信息和運行數據的基礎上，系統可以針對假定的各種故障情況，自動確定故障現象、繼電保護動作情況，備用電源自投情況；統計停電元件、停電范圍，計算負荷損失，以及提供涉及到的重要用戶的供電情況。
（2）電源恢復路徑規劃
調度事故處理最核心的工作是在確定故障點的基礎上，通過開關（或負荷閘刀）狀態的切換，將故障元件隔離，對停電的元件恢復供電。該系統實現了自動規劃電源恢復路徑的功能，可以計算出多種可能的電源恢復路徑，供調度員參考選擇。在實現這一功能時，系統會考慮到事故后系統各供電元件的負荷分布變化和安全穩定限額的約束；同時，會優先恢復廠站用電源和恢復對重要用戶的供電。
（3）薄弱環節分析
系統實現了自動分析薄弱環節的功能。通過對事故后運行方式的計算，可以獲得電網中不滿足N-1和N-N校核的主要元件。事先確定在發生假定事故時，無法及時恢復供電的元件和停電影響范圍以及負荷損失情況，便于調度部門提出相應的措施。
2.3 全過程規范管理功能
系統通過對用戶權限、數據維護、預案編寫審核和更新、培訓考問全過程的規范化流程控制，確保預案編寫工作的準確性和嚴肅性。
（1）用戶權限管理
系統對不同崗位、職別用戶分別授予不同的操作權限。如實習調度員只能瀏覽事故預案，回答考問內容；調度員有權對系統信息進行修改維護，編寫預案；調度值長可以審核批準事故預案。所有操作會被系統記錄，以明確各自的責任。
（2）數據維護管理
有相應權限的調度員應該在新設備投運、或者運行方式發生階段性調整的情況下，修改系統信息，以確保電網拓撲信息的準確性。系統更新的相關信息會被記錄保存，如果在今后發現錯誤或者有遺漏，可以追溯相關責任人員。
（3）預案編寫審核和更新管理
調度員根據調度部門的規定或者上級的要求編寫事故預案，在預案生成后，提交調度值長審核。調度值長批準后可以存檔、輸出或打印。當電網信息被更新后，系統會自動判定涉及到需要做相應修改的事故預案，并提示調度員。調度員可以選擇立即修改、作廢或者暫時標記保存。
（4）培訓考問管理
調度值長或調度管理用戶可以就某一事故預案出題考問。調度員登錄后回答問題，系統可以進行自動打分。考問成績可以保存作為參考，以加強培訓，提高調度員對預案的學習掌握程度。
3 系統應用
電網調度事故預案管理系統成功開發后，經歷了2012年迎峰度夏工作的全面考驗。在迎峰度夏前，利用該系統編制了117份事故預案。在夏季高峰開始后，又針對夏季臨時方式調整，修訂了28份預案。
以35 kV羅南變電站為例，針對1號主變故障，35 kV分段自切閉鎖，10 kV一段母線失電的情況，系統生成了完整的詳細的事故處理預案：包括9條失電線路的負荷損失情況、電源轉移路徑的選擇，電源轉移前后的負荷變化，考慮到主變壓器和線路限額的情況下需采取的拉限電措施等，數據準確、內容完備，為調度員處理事故提供了有力參考。而全部編寫時間只需要不到5分鐘。
4 結語
電網調度事故預案管理系統實現了事故預案編寫全過程的信息化、智能化，不但提高了事故預案編寫的準確性，而且大大降低了調度的工作量，提高了工作效率。由于預案生成速度快，該系統編制的預案具有很高的實時性，在某些情況下甚至可以在事故發生后用于指導事故處理。
電網事故處理是一個復雜的過程，如何加快事故處理的速度、縮短停電時間、對電源恢復路徑進行優化，是下一階段需要繼續攻關的課題。