摘要：随着电网快速发展,电网风险也不断增多,电网安全问题成为社会公共安全的核心内容之一。本文针对电网事故特点设计了电网应急指挥信息协同平台，包括应急信息交互与联动、风险评估与预警、应急决策与指挥、事故恢复、实时信息发布等模块。该信息协同平台采用信息整合和交互技术，实现了对电网异常的监控与预警，优化了电网应急处置流程，确保了电网风险实时管控。最后,介绍了本文设计的应急指挥信息协同平台在东莞电网的应用成效。
关键词：电网应急指挥，信息平台，电网事故处理
Abstract: With the rapid development of power grid, the risk of power grid is also increasing, and the security of power grid has become one of the core contents of social public security. This paper designed the collaborative platform of power grid emergency command information according to the characteristics of power grid accident, including emergency information exchange and interaction, risk assessment and early warning, emergency decision-making and command, accident recovery, real-time information release module. The information collaboration platform uses information integration and interaction technology to realize the monitoring and early warning of power grid anomalies, optimize the power grid emergency response process, and ensure the real-time control of power grid risk. Finally, the emergency command information platform the design of collaborative application results in Dongguan power grid.
Key words: Power grid emergency command platform，Information platform，Power Grid Accident Treatment
1 引言
电网安全是社会公共安全的核心内容之一,一旦失去电力供应,整个社会的生产、教育、交通、通信、生活等就会陷入瘫痪[1]。近年来，世界范围内就发生了美加大停电、因低温、雨雪造成的中国南方电网大面积瘫痪等事件，就局部电网来说，东莞电网2014年因设备故障造成了地区大面积停电事件。这些大面积停电事故造成了巨大的经济损失，照明、通信、供水、取暖等居民基本生活条件均受到严重影响。随着电网快速发展，电网规模不断增大，自然灾害、设备紧急缺陷、设备跳闸、电厂出力异常等引起的电网风险也不断增多，做好电网应急指挥对快速恢复电网安全稳定运行作用巨大[2]。
电网发生紧急事故时，应急指挥部门需要及时了解电网运行情况、事故动态、处理进程、环境影响因素、社会舆情等信息，并快速指挥现场进行应急处理，当前的调度自动化系统不能满足电网应急指挥的需求。本文针对电网事故的特点，根据电网应急指挥的需求，设计了电网应急指挥信息协同平台，该信息协同平台采用信息整合和交互技术，实现了对电网异常的监控与预警，优化了电网应急处置流程，保障了电网的安全可靠运行。
2 总体设计
2.1电网应急指挥信息协同平台的设计需求
电力事故的成因是多方面的，气象灾害如台风、雷暴、山火、冰冻等，电力系统异常信息如电力短缺、一二次电力设备缺陷等，社会突发事件如社会人员爬塔、恐怖事件等，电力应急指挥信息协同平台应具备前瞻性，实时收集分析影响电网运行的信息，对电网风险实时预测预警。
电网发生紧急事故时，应急指挥部门一方面需及时全面了解事故相关信息作出决策，一方面需联动其他部门下达处理指令，在事故处理过程中还需实时了解处理动态，如条件允许还需对事故处理现场进行实时监控[3]。事故处理中需要多方的协作配合，信息协同平台应能实现信息的快速交互和整合处理，满足不同单位对信息的要求，确保科学决策和高效处理。
电网应急指挥信息协同平台不仅作为事故处置的应急指挥中心和调度员辅助决策信息支撑平台，还是对外的信息窗口，特别是防范大面积停电风险和事故后协调社会资源的平台[4]。
2.2电网应急指挥信息协同平台结构设计
电力应急指挥信息协同平台的结构图如图1所示，该平台具备实时监测、风险预警、辅助决策、信息交互的功能。信息协调平台主要由应急信息交互与联动、风险评估与预警、应急决策与指挥、事故恢复、实时信息发布五大模块组成。
（1）应急信息交互与联动模块。该模块通过信息交互接口定期读取气象信息系统、污秽检测系统、覆冰检测系统、雷电定位系统的数据，判断环境信息是否影响电网的安全稳定运行；与EMS/SCADA系统、生产管理系统、配网集约化系统、厂站视频监控互联，及时获取电网运行信息；与客户服务系统、政府应急指挥系统、110指挥平台、119指挥平台信息联动，获取与电网运行相关的社会信息。信息交互与联动模块将外部接口信息和内部数据进行预处理，为风险评估、应急决策、事故恢复提供数据支撑。
（2）风险评估与预警模块。根据风险管控流程，风险评估与预警模块对电网异常信息进行分析，从失压厂站、损失负荷、影响用户数三个维度对风险快速评估，采用多方同步审批的模式在30分钟内完成实时风险的评估和审批，通过信息协同平台向相关单位发布实时风险预警。实时风险应急预案与基准风险预案关联，协助调度员快速编制应急预案。
（3）应急决策与指挥模块。电网异常运行情况恶化或电网发生事故后，应急决策与指挥模块对信息协同平台采集的信息进行事故分析，与事故预案系统智能互联，为调度员事故处理提供辅助决策。应急指挥信息协同平台的信息交互还促使事故处理中能实现多专业联动，为事故处理提供专业化、智能化的辅助决策。
（4）事故恢复模块。事故恢复期间，运用厂站视频监控系统对事故处理和恢复过程实时监视，及时了解恢复动态；统计恢复的失压设备和用户情况，形象化展示事故后电网运行状态；事故恢复全部结束后，系统自动形成事故处理全过程记录，积累调度运行和事故处理的经验。
（5）实时信息发布模块。实时信息发布模块对应急处置进行全过程可视化展示，向现场抢修人员实时通报滚动事故处理情况、发布风险预警、风险预案、事故应急处置预案，向公众及时发布停电范围、停电时间段、受影响用户及复电信息。
图1 电网应急指挥信息协同平台结构图
3.关键技术
3.1信息交互与集成技术
电网应急指挥信息协同平台交互的信息包括电网运行信息、环境信息、社会信息等大量的数据，这些数据的类型各不相同，信息协同平台需对不同数据在应急处置的不同阶段采取相应的通信处理、存储、融合方式。
（1）分时段信息访问。在运行监视阶段，信息协同平台定时访问气象预警信息平台、EMS/SCADA系统、生产管理系统、客户服务系统，分析电网运行情况。风险评估与预警阶段，开放污秽检测系统、覆冰检测系统、雷电定位系统的信息交互，辅助风险评估。应急指挥与决策阶段，调用内部存储应急预案，并通知继保、方式等专业支持。事故恢复阶段，开放厂站视频监控系统、政府应急指挥系统等，实时监控现场处置情况。
（2）信息整合。将环境信息、电网运行信息、社会信息快速提取，从失压厂站数、损失用户数、重要用户停电时户数三个维度对风险快速预评估。电网发生跳闸等事故时，快速统计失压情况，事故恢复过程中动态统计恢复情况，并将数据以图表形式直观展示。
3.2实时风险管控
实时风险管控以调度员为主体，通过信息协同平台对信息的整合，调度员立即根据当前电网运行方式，按照风险评估相关规程，判断风险等级后，在信息平台上发布实时风险审批申请。风险审批采用多方同步会签的方式，运行方式专业、继电保护专业、调度中心领导等多方在半小时内对风险发布进行审批。风险审批完成后，由调度员在信息协同平台中发布实时风险。信息协同平台的调度辅助决策模块还根据实时风险中的风险设备联动基准风险库和设备缺陷库，协助调度员快速编制实时风险预案和进行事故处理。电网实时风险管控流程如图2所示。
图2 电网实时风险管控流程
3.3应急辅助决策
应急处置中，调度员重新编制处置预案花费时间较长，且存在考虑不周、处理不及时等问题，应急辅助决策根据事故关键词从基准风险预案中调取相关预案为快速编制事故预案提供参考。例如：因台风发生某片区220kV线路永久故障时，应急辅助决策模块会自动关联台风应急处置预案和对应线路故障的处置预案，供调度员快速决策。
应急辅助决策开放多专业联动功能，充分发挥各专业优势，为事故快速处置提供专业辅助支撑。事故发生半小时内，各专业需对相关情况进行汇报，其中运行方式专业快速评估当前方式下存在的电网运行风险，提供事故后运行方式参考；继电保护专业从继电保护动作情况初步分析事故原因和运行方式更改需调整的二次装置；运行专业评估影响范围内设备的健康状况，对风险设备进行特巡特维；客户服务专业提供事故影响范围内重要用户的供电情况。调度员根据各专业的汇报情况和电网实时运行情况，对事故预案进行动态修编，确立事故处置思路，复电路径和事故后运行方式。
3.4信息展示平台设计
信息展示平台的内部展示平台分为主网跳闸及恢复数据、配网跳闸及恢复数据、运行风险情况。主网跳闸及恢复数据实时统计展示110kV及以上线路和厂站跳闸数据，主网设备跳闸明细、失压10kV母线统计；配网跳闸及恢复数据包括配网跳闸数据统计、各供电片区跳闸数据统计、跳闸线路明细及影响用户情况；运行风险情况包括实时风险预警、实时风险预案和事故处置预案。信息展示平台数据设置5分钟自动更新一次，展示平台数据支持word、pdf等格式导出，信息展示平台将电网应急处置的信息统一出口，极大地提高了事故处置的信息传递。信息展示平台设有外部信息传递接口，对外以短信和微信形式发布事故处置动态。
4 应用实例
本文以“妮坦”特大台风期间电网应急处置为例，介绍电网应急指挥信息协同平台的应用情况。2016年8月1日，东莞气象局发布“妮坦”台风预警，电网应急指挥信息协同平台自动生成电网应急处置事件，发布防风防汛风险预警。信息展示平台动态汇总事故期间的跳闸和恢复数据，图3为“妮坦”台风期间主网设备跳闸统计展示。
图3 “妮坦”台风期间主网设备跳闸统计展示
配网设备跳闸统计展示包括跳闸概况、跳闸线路明细和手切线路明细三大部分。图3为“妮坦”台风期间配网设备跳闸概况，跳闸线路概况包括总跳闸线路及明细、重合闸线路明细、失压线路明细、失压复电情况和失压未复电情况，手切线路概况包括总次数、已复电线路、未复电线路。图4为“妮坦”台风期间10kV跳闸线路明细，图5为“妮坦”台风期间手切10kV线路明细，分别对各跳闸线路和手切线路的名称、所属供电分局、重合闸情况、复电情况、损失电量、专用变压器数量、公用变压器数量、影响用户情况进行统计展示。
图3 “妮坦”台风期间配网设备跳闸概况
图4 “妮坦”台风期间10kV跳闸线路明细
图5 “妮坦”台风期间手切10kV线路明细
5 结束语
本文设计的电网应急指挥信息协同平台包括电网实时监控、风险评估与预警、调度员辅助决策、事故恢复、实时信息发布五大模块，其通过对信息的动态处理和及时交互，为电网应急处置提供了信息平台支撑，实现了电网应急处置的快速信息传递。本文对电网应急指挥协同平台设计的关键技术进行了阐述，提出了建设方案。通过该系统在东莞电力调度控制中心的应用实例，证明了电网应急信息协同平台的实用性和先进性。
参考文献
[1]薛禹胜. 时空协调的大停电防御框架：（一）从孤立防线到综合防御[J]，电力系统自动化,2006，30(1):8-16.
[2]吴文传，张伯明，曾福成. 电网应急指挥技术支持系统设计与关键技术[J]，电力系统自动化，2008，32（15）：1-6.
[3]陈辉. 电网运行风险管理研究[J]. 机电信息，2014（33）：162-163..
[4]黄奕，李雪男，张璞. 风险理论在首都电网风险管理中的应用[J]，中国电力教育，2013（11）143-145.
作者简介
李敬光（1976），男，广东东莞人。工程师，工学学士，从事电力系统调度与运行工作。
周娟（1991），女，湖南长沙人。助理工程师，工学硕士，从事电力系统调度与运行工作。
赖伟坚（1988），男，广东东莞人。工程师，工学硕士，从事电力系统调度与运行工作。
萧嘉荣（1987），男，广东东莞人。工程师，工学硕士，从事电力系统调度与运行工作。
项目名称 气象灾害下的电网故障分析展示协作平台 项目编号 031900KK52160087
论文作者:李敬光,周娟,赖伟坚,萧嘉荣
论文发表刊物:《电力设备》2017年第34期
论文发表时间:2018/5/14
标签：电网论文; 信息论文; 风险论文; 事故论文; 平台论文; 实时论文; 调度员论文; 《电力设备》2017年第34期论文;