未来6小时故障风险自动预警 提升区域电网安全运行水平

　　华东电网供电区域覆盖上海、江苏、浙江、安徽、福建四省一市，供电面积47万平方千米，服务人口2.67亿。近十年，华东电网规模不断扩大，输变电设备数量翻倍增长，已形成以1000千伏特高压交流环网和500千伏网格状主网架为核心的紧密联系网架。但夏季华东电网高温大负荷运行时期，东南沿海地区台风、强对流等恶劣天气多发，威胁电网运行安全。

　　为进一步应对恶劣天气影响、提升调度对电网实时运行风险的管控能力，国家电网有限公司华东分部搭建了气象风险量化预警系统。该系统于今年7月上线运行，由外部气象风险预警平台和故障预案智能生成系统两大部分组成，具备恶劣天气实时监视、输电通道故障风险可视化展示和预案在线共享协同处置三大功能，可助力调度专业应对极端恶劣天气，保障大电网安全。

　　接入高精度气象环境数据

　　网格化实时监测恶劣天气变化

　　华东电网是大受端电网，通过11回跨区直流从华中、西南、华北、西北电网受电，区域输电通道资源十分紧张。线路最密集区段有总输送容量2980万千瓦的6条线路通过。若因恶劣天气造成外力破坏等情况，可能影响多回直流线路运行，有较大风险。因此，防范极端恶劣天气对华东电网来说极为重要。

　　精准掌握气象情况是应对恶劣天气的前提和关键。以前，华东电力调控分中心只能从外部获取一些对全社会开放的气象图像、数据，有信息来源不统一、不全面，气象图像精度不高等问题。

　　国网华东分部和气象部门沟通协调，打破内外网和不同平台之间的壁垒，将台风实测及预报信息、多普勒雷达云图、雷击落点、雷暴强度、降雨量、大雾影响范围等高精度气象环境数据接入气象风险量化预警系统，配合网架接线图和精确的经纬度标识，实现对输电通道周边恶劣天气的网格化实时监测。

　　“以前我们都是对着网架接线图来做预案，一边用电脑或手机查看气象信息，一边对照地理接线图研判可能发生的电网设备故障，效率比较低且精准度有限。”华东电力调控分中心调度员范栋琦说，气象风险量化预警系统将气象环境、地理环境与输变电设备状态、电网实时状态结合起来，可以直观呈现恶劣天气对电网的影响。“现在我们可以直接在网架接线图上查看电力设施近区的天气变化，对恶劣天气影响的判断也更精准。”

　　可视化展现故障风险

　　自动生成故障预案

　　7月25日，台风“烟花”在浙江舟山登陆后不久，华东电力调控分中心当值调度员就接到气象风险量化预警系统提示：500千伏王店变电站近区受主变压器停运影响，存在风险点。当值调度员马上与国网浙江省电力有限公司调度部门联络，采取分区间合环方式加强电网运行能力。台风“烟花”侵袭华东期间，华东电网500千伏及以上线路和厂站全部正常运行，华东电网主网运行平稳。

　　根据恶劣天气的实时变化、预报信息等数据，气象风险量化预警系统能预测未来6小时内哪些线路可能因恶劣天气发生故障，并给出预警提示。网架接线图中的相应线路随即变为红色。该系统的风险线路预警列表中还会展示风险线路名称、故障发生概率、预警发布时刻和预计故障时刻等细节信息。

　　为了提升系统对恶劣天气影响的分析精准度，国网华东分部为气象风险量化预警系统接入了近十年的华东主网故障数据，运用大数据分析技术和机器学习算法，建立综合考虑内外部因素的输电通道故障风险预判模型，从输变电设备内部参数、电网实际故障案例数据、外部恶劣天气数据及地理环境中提炼样本特征，分析各类型恶劣天气导致电网设备故障的规律和特点。

　　在气象风险量化预警系统发出预警提示时，输电通道故障风险预判模型会同步输出故障集到故障预案智能生成系统，由故障预案智能生成系统自动生成相关网-省联合预案，辅助调度人员快速采取相应的风险处置策略，保障大电网安全。

　　信息共享

　　两级协同处置

　　气象风险量化预警系统不光提升了气象风险预测的精准度，还大幅提升了调度工作的效率。台风“烟花”侵袭华东期间，气象风险量化预警系统提示调度人员重点关注风险线路16条、自动生成网-省联合预案36份。系统生成36份预案总计用时约为60分钟，如果由调度员人工操作，大约需要360分钟。

　　“这个系统不仅出预案的速度快，也为我们调度员交接班节省了很多时间。以前我们要把所有的预案打印出来，交给下一班的同事，接班的同事想了解数据又要去厚厚一摞文件里翻找，费时费力。现在所有信息在系统界面上一目了然，且历史数据的积累也给今后同类型故障处置提供了参考。”范栋琦说。同时，该系统还支持华东电力调控分中心对网、省两级协同编制的故障预案进行编制签名、审核意见填写及审核签名，减少故障预案的流转环节，节省时间。

　　通过国家电网有限公司统一调度平台，国网华东分部可以与区域内五家省级电力公司共享风险线路预警情况。故障预案生成后，气象风险量化预警系统还会自动将预案共享给预想故障相关省级电力公司的调度部门，整体提升调度人员的风险认识能力和故障处置效率。