電網(wǎng)故障處置預(yù)案一體化管理

彭 偉， 于 洋， 孫 儀， 王 波， 金 義

(國網(wǎng)安徽省電力有限公司 調(diào)度控制中心，安徽 合肥 230022)

0 引言

隨著交直流混聯(lián)電網(wǎng)建設(shè)的不斷推進(jìn)，以及新能源并網(wǎng)規(guī)模的爆發(fā)式增長，電網(wǎng)運(yùn)行特性日益復(fù)雜，調(diào)度運(yùn)行工作難度隨之加大，電網(wǎng)重大故障后處理措施的正確及時(shí)與否，直接影響到電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行。如何提高電網(wǎng)事故預(yù)案管理水平，探索故障處置預(yù)案一體化管理新模式，提高事故預(yù)案編制水平，需要認(rèn)真思考。

傳統(tǒng)編制事故預(yù)案，通常是通過調(diào)度員潮流(PF)選定典型運(yùn)行方式后，針對(duì)特定故障進(jìn)行潮流模擬，確定故障大致影響范圍和電網(wǎng)薄弱環(huán)節(jié)，再通過運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)制定故障處置要點(diǎn)，形成文本格式后掛網(wǎng)備查。因故障處置預(yù)案基于電網(wǎng)典型運(yùn)行方式人工編制，無法根據(jù)電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)變化進(jìn)行適應(yīng)性分析并調(diào)整；故障處置預(yù)案多為紙質(zhì)形式，查閱耗時(shí)長；故障處置措施較多，措施執(zhí)行結(jié)果的監(jiān)視工作也較繁重。

隨著在線安全分析應(yīng)用[1]實(shí)用化的不斷提升，輔助決策措施可用性的提高，直接利用在線輔助決策措施輔助預(yù)案編制，可以實(shí)現(xiàn)預(yù)案的自動(dòng)編制。在新的技術(shù)條件下，細(xì)化預(yù)案管理的各環(huán)節(jié)，將預(yù)案描述語言標(biāo)準(zhǔn)化、措施行為格式化，實(shí)現(xiàn)預(yù)案編制、校核、匹配、執(zhí)行監(jiān)視的一體化管理[2]，極大地提高了事故預(yù)案的實(shí)時(shí)性和適用性。

1 總體方案

按照電網(wǎng)故障處置預(yù)案一體化管理方案，將預(yù)案管理流程細(xì)分為預(yù)案編制、預(yù)案解析、預(yù)案校核、預(yù)案匹配、預(yù)案執(zhí)行等環(huán)節(jié)，詳細(xì)如圖1所示。

圖1 故障處置預(yù)案一體化管理方案整體框架

2 方案實(shí)現(xiàn)

2.1 預(yù)案電子化

根據(jù)現(xiàn)有聯(lián)合處置預(yù)案進(jìn)行建模，將預(yù)案分成幾個(gè)部分，包括故障設(shè)備集合、處置單位集合、故障后方式集合、事故處置要點(diǎn)集合。故障處置措施建模如表1所示：

表1 故障處置措施建模方案

2.2 預(yù)案解析

采用基于自然語言對(duì)現(xiàn)有典型預(yù)案進(jìn)行解析，通過以下處理后完成解析。

(1)并列結(jié)構(gòu)處理：對(duì)每一個(gè)存在并列結(jié)構(gòu)的句子做進(jìn)一步的拆分，生成若干子句子。

(2)句型識(shí)別：根據(jù)句子中的關(guān)鍵信息通過正則表達(dá)式找到該句子所屬的句型。

(3)句型解析：通過自然語言處理中的分詞技術(shù)對(duì)句子進(jìn)行分詞；根據(jù)分詞結(jié)果找到需要調(diào)整的設(shè)備、調(diào)控方式、控制內(nèi)容、控制范圍等信息，生成結(jié)構(gòu)化分析結(jié)果。

解析的目的在于能夠在預(yù)案中抓取處置措施，進(jìn)行預(yù)案校核或預(yù)案執(zhí)行監(jiān)視，具體處理流程如圖2所示。

圖2 預(yù)案解析示意圖

2.3 預(yù)案映射

電子預(yù)案中的設(shè)備與量測(cè)需與D5000模型進(jìn)行映射，才能完成對(duì)預(yù)案調(diào)節(jié)的設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視。

(1)準(zhǔn)確對(duì)應(yīng)：與D5000模型中中文名稱或描述完全一致，進(jìn)行準(zhǔn)確匹配，完成映射，具有唯一性。

(2)模糊對(duì)應(yīng)：通過與D5000模型中文名稱或描述進(jìn)行比對(duì)，完成映射，具有唯一性。比對(duì)包括對(duì)文字的模糊識(shí)別、片段識(shí)別，羅馬數(shù)字、阿拉伯?dāng)?shù)字、漢字的替換，以及其他可以被定義的特征性規(guī)則。

(3)匹配失?。和ㄟ^模糊對(duì)應(yīng)后，仍無法找到的，或同時(shí)找到多個(gè)的，是為匹配失敗。匹配失敗后需由用戶介入，完成映射。

2.4 預(yù)案匹配

由綜合智能分析與告警觸發(fā)，實(shí)時(shí)掌握電網(wǎng)重大故障情況，通過與電子預(yù)案中的觸發(fā)條件進(jìn)行逐個(gè)比較，匹配相應(yīng)的故障處置預(yù)案。

圖3 預(yù)案匹配邏輯

2.5 預(yù)案校核

應(yīng)用部署在在線安全分析應(yīng)用[3～5]平臺(tái)，使用QS數(shù)據(jù)文件和數(shù)據(jù)整合后的潮流數(shù)據(jù)(LF)文件。程序和預(yù)案管理界面使用文件交互的方式接受預(yù)案任務(wù)文件和發(fā)送預(yù)案結(jié)果文件。當(dāng)接受到預(yù)案任務(wù)時(shí)，程序讀取當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)文件，進(jìn)行拓?fù)浞治霾⒏鶕?jù)預(yù)案內(nèi)容調(diào)整拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和數(shù)值，重新進(jìn)行拓?fù)浞治龊挽o態(tài)安全分析；如果靜態(tài)安全分析中有越限設(shè)備，會(huì)調(diào)用輔助決策程序。最終生成靜態(tài)安全分析和輔助決策的結(jié)果文件，并發(fā)送到預(yù)案管理界面。

故障處置預(yù)案校核包括滾動(dòng)校核模式、人工觸發(fā)模式和故障觸發(fā)模式三種模式，正常運(yùn)行時(shí)為滾動(dòng)校核模式，調(diào)度員觸發(fā)或接收到實(shí)際發(fā)生故障的故障觸發(fā)信號(hào)后，切換至相應(yīng)的人工觸發(fā)模式或故障觸發(fā)模式。

2.6 預(yù)案執(zhí)行

故障處置過程中，軟件自動(dòng)對(duì)電網(wǎng)整體情況、預(yù)案措施執(zhí)行情況、事故處置要點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)視，顯示處置進(jìn)度，發(fā)現(xiàn)偏差進(jìn)行提示。

圖4 執(zhí)行監(jiān)視內(nèi)容

3 應(yīng)用實(shí)例

3.1 故障預(yù)案處置要點(diǎn)電子化解析

讀取調(diào)度離線編制的500kV肥繁5304、5305線路N-2故障事故處理預(yù)案，通過電子化解析相應(yīng)的處置要點(diǎn)如下：

(1)出力類措施：控制洛河廠、響水澗水電站、平圩廠等機(jī)組出力；

(2)潮流控制類措施：控制孔清5339線路以及皋文5325+城都5326斷面潮流。

3.2 在線校核分析

周期觸發(fā)肥繁5304、5305線路N-2故障，在線校核結(jié)果界面展示如圖5所示。

圖5 在線校核監(jiān)視界面

3.3 故障預(yù)案執(zhí)行監(jiān)視

故障處置過程中，由綜合智能分析與告警觸發(fā)，自動(dòng)對(duì)電網(wǎng)整體情況、預(yù)案措施執(zhí)行情況、事故處置要點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)視，顯示處置進(jìn)度，發(fā)現(xiàn)偏差進(jìn)行提示。執(zhí)行界面如圖6所示。

圖6 預(yù)案執(zhí)行監(jiān)視界面

4 結(jié)語

提高電網(wǎng)故障處置預(yù)案管理水平是加強(qiáng)電網(wǎng)調(diào)度安全工作的重要措施。從實(shí)際電網(wǎng)運(yùn)行需求出發(fā)，建立電網(wǎng)故障處置預(yù)案一體化管理模式，細(xì)化了預(yù)案管理的各流程節(jié)點(diǎn)；通過新技術(shù)的應(yīng)用，提升預(yù)案編制效率，提高故障處置預(yù)案管理水平，提高調(diào)度運(yùn)行人員處理重特大事故的能力，有力確保了電網(wǎng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行。