電網(wǎng)故障事件等級(jí)自動(dòng)識(shí)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(shù)據(jù)融合的故障事件等級(jí)自動(dòng)識(shí)別，同時(shí)探討多源數(shù)據(jù)融合的故障事件快速恢復(fù)輔助決策。

【關(guān)鍵詞】多元數(shù)據(jù)融合 故障事件 自動(dòng)識(shí)別 快速恢復(fù)

1 前言

就目前而言，我國(guó)在電網(wǎng)故障事件進(jìn)行處理時(shí)，各種故障信息統(tǒng)計(jì)口徑比較零亂，未形成標(biāo)準(zhǔn)化與規(guī)范化體系，多源數(shù)據(jù)信息格式與信息保護(hù)體系比較單一。因此，為了及時(shí)應(yīng)對(duì)與處理電網(wǎng)故障事件，需要建立故障自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)，尋找故障迅速恢復(fù)的對(duì)策，以期保證電網(wǎng)運(yùn)行安全性。

2 多源數(shù)據(jù)融合的故障事件等級(jí)自動(dòng)識(shí)別分析

2.1 主網(wǎng)故障損失負(fù)荷計(jì)算

實(shí)現(xiàn)功能：計(jì)算主網(wǎng)故障損失負(fù)荷，考慮備自投動(dòng)作恢復(fù)負(fù)荷及用戶自身原因減少負(fù)荷（需汕頭局用戶確認(rèn)，是否具備數(shù)據(jù)來(lái)源，如低壓脫扣信息是否具備、用戶自身應(yīng)急電源恢復(fù)負(fù)荷）。

功能描述：電網(wǎng)故障的損失復(fù)核=故障瞬時(shí)損失的負(fù)荷—設(shè)備投動(dòng)恢復(fù)的負(fù)荷—用戶自身原因減少負(fù)荷。

實(shí)現(xiàn)平臺(tái)：EMS

2.2 配網(wǎng)故障監(jiān)視

實(shí)現(xiàn)功能：監(jiān)視配網(wǎng)故障信息，包含：斷路器跳閘、分支線跳閘等配網(wǎng)側(cè)故障信息。

功能描述：其一，對(duì)配網(wǎng)的故障信息進(jìn)行監(jiān)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(shè)備集、故障類(lèi)型與動(dòng)作設(shè)備集。

實(shí)現(xiàn)平臺(tái)：DMS

2.3 配網(wǎng)故障損失負(fù)荷計(jì)算

實(shí)現(xiàn)功能：計(jì)算配網(wǎng)故障損失負(fù)荷，統(tǒng)計(jì)故障影響用戶，按照用戶最近一次的計(jì)量斷面數(shù)據(jù)進(jìn)行負(fù)荷統(tǒng)計(jì)，考慮用戶自身應(yīng)急電源恢復(fù)負(fù)荷（需汕頭局用戶確認(rèn)，是否具備數(shù)據(jù)來(lái)源）。

功能描述：配網(wǎng)故障損失的負(fù)荷=∑故障影響用戶的最近計(jì)算斷面數(shù)值——用戶自身應(yīng)急電源的恢復(fù)負(fù)荷。

實(shí)現(xiàn)平臺(tái)：用電調(diào)度系統(tǒng)

輸入：配網(wǎng)故障信息（故障影響配變集）

3 故障后電網(wǎng)薄弱環(huán)節(jié)自動(dòng)識(shí)別

3.1 主網(wǎng)故障診斷

實(shí)現(xiàn)功能：診斷主網(wǎng)故障事故，實(shí)現(xiàn)主網(wǎng)的故障定位。

功能描述：其一，綜合診斷主網(wǎng)故障，對(duì)故障區(qū)域進(jìn)行定位；其二，輸出信息，主要包含動(dòng)作開(kāi)關(guān)與故障區(qū)域。

實(shí)現(xiàn)平臺(tái)：EMS

3.2 配網(wǎng)故障診斷

實(shí)現(xiàn)功能：診斷配網(wǎng)故障事故，實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)的故障定位。

功能描述：其一定位配網(wǎng)故障；其二，輸出故障的區(qū)域。

實(shí)現(xiàn)平臺(tái)：DMS

3.3 故障后靜態(tài)安全分析

實(shí)現(xiàn)功能：針對(duì)故障后斷面進(jìn)行靜態(tài)安全分析計(jì)算，給出靜態(tài)安全分析斷面及設(shè)備過(guò)載信息。

功能描述：其一，故障后的靜態(tài)安全分析斷面結(jié)果；其二，故障后靜態(tài)安全分析設(shè)備的過(guò)載信息。

實(shí)現(xiàn)平臺(tái)：EMS

輸入：故障后斷面

3.4 故障后電網(wǎng)薄弱環(huán)節(jié)辨識(shí)

實(shí)現(xiàn)功能：根據(jù)故障后靜態(tài)安全分析及重要用戶供電可靠性分析結(jié)果，綜合分析故障后電網(wǎng)薄弱環(huán)節(jié)，列出供電可靠性差的重要用戶以及風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)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(tài)安全分析，以提供高級(jí)配配電線路。

實(shí)現(xiàn)平臺(tái)：用電調(diào)度系統(tǒng)

輸入：故障后靜態(tài)安全分析結(jié)果，故障后重要用戶供電可靠性分析結(jié)果

4 多源數(shù)據(jù)的故障事件快速恢復(fù)的輔助決策

4.1 主網(wǎng)故障恢復(fù)策略

實(shí)現(xiàn)功能：根據(jù)主網(wǎng)故障恢復(fù)設(shè)備集，生成主網(wǎng)故障恢復(fù)策略。需確認(rèn)恢復(fù)策略生成方式，全自動(dòng)一次生成，或者半自動(dòng)人工選擇恢復(fù)設(shè)備分階段生成。

功能描述：其一，按照故障恢復(fù)設(shè)備集生成主網(wǎng)恢復(fù)策略，設(shè)備集主要包含單個(gè)的設(shè)備集、廠站與母線；其二，輸出的信息，主要包含恢復(fù)供電的范圍、主網(wǎng)故障恢復(fù)操作的開(kāi)關(guān)序列。

實(shí)現(xiàn)平臺(tái)：EMS

輸入：恢復(fù)設(shè)備集、故障信息

4.2 配網(wǎng)故障恢復(fù)策略

實(shí)現(xiàn)功能：根據(jù)配網(wǎng)故障恢復(fù)設(shè)備集及故障信息，生成配網(wǎng)故障恢復(fù)策略。

功能描述：其一，按照配網(wǎng)故障恢復(fù)設(shè)備集的生成配網(wǎng)故障高速恢復(fù)策略；其二，輸出信息，主要包含轉(zhuǎn)供電源的信息、配網(wǎng)故障恢復(fù)操作的開(kāi)關(guān)序列與恢復(fù)供電的范圍。

實(shí)現(xiàn)平臺(tái)：DMS

輸入：恢復(fù)設(shè)備、故障信息

4.3 主配協(xié)同故障恢復(fù)策略

實(shí)現(xiàn)功能：該模塊主要實(shí)現(xiàn)主配協(xié)同故障恢復(fù)策略校核與生成，考慮重要用戶恢復(fù)的主網(wǎng)恢復(fù)策略生成，考慮轉(zhuǎn)供電源主變負(fù)載率的配網(wǎng)恢復(fù)策略生成，考慮主網(wǎng)恢復(fù)后失壓10kV站內(nèi)母線的配網(wǎng)大面積停電恢復(fù)策略生成。

功能描述：其一，按照輸入主網(wǎng)故障恢復(fù)策略，核對(duì)重要用戶恢復(fù)供電的情況；其二，按照輸入配網(wǎng)故障恢復(fù)的策略，核對(duì)轉(zhuǎn)供電源主變負(fù)載率的情況；其三，按照輸入主網(wǎng)恢復(fù)后失壓10千伏站內(nèi)的母線，生成大面積配網(wǎng)停電恢復(fù)的策略。

實(shí)現(xiàn)平臺(tái)：用電調(diào)度系統(tǒng)

輸入：主網(wǎng)故障恢復(fù)策略、配網(wǎng)故障恢復(fù)策略、主網(wǎng)恢復(fù)后失壓10kV站內(nèi)母線，如采用恢復(fù)后斷面分析配網(wǎng)策略，需提供主網(wǎng)故障恢復(fù)后斷面信息

4.4 故障事件快速恢復(fù)輔助決策

實(shí)現(xiàn)功能：應(yīng)用可視化技術(shù)，在界面上基于排序后的故障事件恢復(fù)策略列表，展示故障事件快速恢復(fù)輔助決策。

功能描述：按照多目標(biāo)故障恢復(fù)策略的排序結(jié)果，生成電網(wǎng)故障快速恢復(fù)輔助策略；其二，輸出信息，主要包含恢復(fù)的用戶數(shù)、決策序號(hào)、奇恢復(fù)負(fù)荷與恢復(fù)設(shè)備的序列等。

實(shí)現(xiàn)平臺(tái)：用電調(diào)度系統(tǒng)

輸入：排序后故障恢復(fù)策略列表

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，本文主要分析了電網(wǎng)故障自動(dòng)識(shí)別的系統(tǒng)，研究電網(wǎng)故障核心問(wèn)題與算法。然后根據(jù)電網(wǎng)故障問(wèn)題提出迅速恢復(fù)對(duì)策，確保電網(wǎng)運(yùn)行的安全性進(jìn)而為用戶提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)。

參考文獻(xiàn)

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

作者簡(jiǎn)介

何劍軍（1981-），男，工程碩士?，F(xiàn)為中國(guó)南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司工程師。主要研究方向?yàn)殡娏ο到y(tǒng)運(yùn)行控制，配網(wǎng)及用電側(cè)系統(tǒng)運(yùn)行管理。

林裕新（1971-），男，高級(jí)工程師?，F(xiàn)供職于廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司汕頭供電局，長(zhǎng)期從事電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行管理工作。

李家璐（1986-），男，工學(xué)碩士?，F(xiàn)為中國(guó)南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司工程師。主要研究方向?yàn)殡娏ο到y(tǒng)運(yùn)行控制。

林捷（1975-），男，高級(jí)工程師?，F(xiàn)供職于廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司汕頭供電局，長(zhǎng)期從事調(diào)度自動(dòng)化管理工作。

作者單位

1.中國(guó)南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司 廣東省廣州市 510670

2.廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司汕頭供電局 廣東省汕頭市 515041