華東電網(wǎng)供電區(qū)域覆蓋上海、江蘇、浙江、安徽、福建四省一市，供電面積47萬平方千米，服務(wù)人口2.67億。近十年，華東電網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，輸變電設(shè)備數(shù)量翻倍增長(zhǎng)，已形成以1000千伏特高壓交流環(huán)網(wǎng)和500千伏網(wǎng)格狀主網(wǎng)架為核心的緊密聯(lián)系網(wǎng)架。但夏季華東電網(wǎng)高溫大負(fù)荷運(yùn)行時(shí)期，東南沿海地區(qū)臺(tái)風(fēng)、強(qiáng)對(duì)流等惡劣天氣多發(fā)，威脅電網(wǎng)運(yùn)行安全。
為進(jìn)一步應(yīng)對(duì)惡劣天氣影響、提升調(diào)度對(duì)電網(wǎng)實(shí)時(shí)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)的管控能力，國(guó)家電網(wǎng)有限公司華東分部搭建了氣象風(fēng)險(xiǎn)量化預(yù)警系統(tǒng)。該系統(tǒng)于今年7月上線運(yùn)行，由外部氣象風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警平臺(tái)和故障預(yù)案智能生成系統(tǒng)兩大部分組成，具備惡劣天氣實(shí)時(shí)監(jiān)視、輸電通道故障風(fēng)險(xiǎn)可視化展示和預(yù)案在線共享協(xié)同處置三大功能，可助力調(diào)度專業(yè)應(yīng)對(duì)極端惡劣天氣，保障大電網(wǎng)安全。
接入高精度氣象環(huán)境數(shù)據(jù)
網(wǎng)格化實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)惡劣天氣變化
華東電網(wǎng)是大受端電網(wǎng)，通過11回跨區(qū)直流從華中、西南、華北、西北電網(wǎng)受電，區(qū)域輸電通道資源十分緊張。線路最密集區(qū)段有總輸送容量2980萬千瓦的6條線路通過。若因惡劣天氣造成外力破壞等情況，可能影響多回直流線路運(yùn)行，有較大風(fēng)險(xiǎn)。因此，防范極端惡劣天氣對(duì)華東電網(wǎng)來說極為重要。
精準(zhǔn)掌握氣象情況是應(yīng)對(duì)惡劣天氣的前提和關(guān)鍵。以前，華東電力調(diào)控分中心只能從外部獲取一些對(duì)全社會(huì)開放的氣象圖像、數(shù)據(jù)，有信息來源不統(tǒng)一、不全面，氣象圖像精度不高等問題。
國(guó)網(wǎng)華東分部和氣象部門溝通協(xié)調(diào)，打破內(nèi)外網(wǎng)和不同平臺(tái)之間的壁壘，將臺(tái)風(fēng)實(shí)測(cè)及預(yù)報(bào)信息、多普勒雷達(dá)云圖、雷擊落點(diǎn)、雷暴強(qiáng)度、降雨量、大霧影響范圍等高精度氣象環(huán)境數(shù)據(jù)接入氣象風(fēng)險(xiǎn)量化預(yù)警系統(tǒng)，配合網(wǎng)架接線圖和精確的經(jīng)緯度標(biāo)識(shí)，實(shí)現(xiàn)對(duì)輸電通道周邊惡劣天氣的網(wǎng)格化實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。
“以前我們都是對(duì)著網(wǎng)架接線圖來做預(yù)案，一邊用電腦或手機(jī)查看氣象信息，一邊對(duì)照地理接線圖研判可能發(fā)生的電網(wǎng)設(shè)備故障，效率比較低且精準(zhǔn)度有限。”華東電力調(diào)控分中心調(diào)度員范棟琦說，氣象風(fēng)險(xiǎn)量化預(yù)警系統(tǒng)將氣象環(huán)境、地理環(huán)境與輸變電設(shè)備狀態(tài)、電網(wǎng)實(shí)時(shí)狀態(tài)結(jié)合起來，可以直觀呈現(xiàn)惡劣天氣對(duì)電網(wǎng)的影響?！艾F(xiàn)在我們可以直接在網(wǎng)架接線圖上查看電力設(shè)施近區(qū)的天氣變化，對(duì)惡劣天氣影響的判斷也更精準(zhǔn)?！?/p>
可視化展現(xiàn)故障風(fēng)險(xiǎn)
自動(dòng)生成故障預(yù)案
7月25日，臺(tái)風(fēng)“煙花”在浙江舟山登陸后不久，華東電力調(diào)控分中心當(dāng)值調(diào)度員就接到氣象風(fēng)險(xiǎn)量化預(yù)警系統(tǒng)提示：500千伏王店變電站近區(qū)受主變壓器停運(yùn)影響，存在風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)。當(dāng)值調(diào)度員馬上與國(guó)網(wǎng)浙江省電力有限公司調(diào)度部門聯(lián)絡(luò)，采取分區(qū)間合環(huán)方式加強(qiáng)電網(wǎng)運(yùn)行能力。臺(tái)風(fēng)“煙花”侵襲華東期間，華東電網(wǎng)500千伏及以上線路和廠站全部正常運(yùn)行，華東電網(wǎng)主網(wǎng)運(yùn)行平穩(wěn)。
根據(jù)惡劣天氣的實(shí)時(shí)變化、預(yù)報(bào)信息等數(shù)據(jù)，氣象風(fēng)險(xiǎn)量化預(yù)警系統(tǒng)能預(yù)測(cè)未來6小時(shí)內(nèi)哪些線路可能因惡劣天氣發(fā)生故障，并給出預(yù)警提示。網(wǎng)架接線圖中的相應(yīng)線路隨即變?yōu)榧t色。該系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)線路預(yù)警列表中還會(huì)展示風(fēng)險(xiǎn)線路名稱、故障發(fā)生概率、預(yù)警發(fā)布時(shí)刻和預(yù)計(jì)故障時(shí)刻等細(xì)節(jié)信息。
為了提升系統(tǒng)對(duì)惡劣天氣影響的分析精準(zhǔn)度，國(guó)網(wǎng)華東分部為氣象風(fēng)險(xiǎn)量化預(yù)警系統(tǒng)接入了近十年的華東主網(wǎng)故障數(shù)據(jù)，運(yùn)用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)和機(jī)器學(xué)習(xí)算法，建立綜合考慮內(nèi)外部因素的輸電通道故障風(fēng)險(xiǎn)預(yù)判模型，從輸變電設(shè)備內(nèi)部參數(shù)、電網(wǎng)實(shí)際故障案例數(shù)據(jù)、外部惡劣天氣數(shù)據(jù)及地理環(huán)境中提煉樣本特征，分析各類型惡劣天氣導(dǎo)致電網(wǎng)設(shè)備故障的規(guī)律和特點(diǎn)。
在氣象風(fēng)險(xiǎn)量化預(yù)警系統(tǒng)發(fā)出預(yù)警提示時(shí)，輸電通道故障風(fēng)險(xiǎn)預(yù)判模型會(huì)同步輸出故障集到故障預(yù)案智能生成系統(tǒng)，由故障預(yù)案智能生成系統(tǒng)自動(dòng)生成相關(guān)網(wǎng)-省聯(lián)合預(yù)案，輔助調(diào)度人員快速采取相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)處置策略，保障大電網(wǎng)安全。
信息共享
兩級(jí)協(xié)同處置
氣象風(fēng)險(xiǎn)量化預(yù)警系統(tǒng)不光提升了氣象風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)的精準(zhǔn)度，還大幅提升了調(diào)度工作的效率。臺(tái)風(fēng)“煙花”侵襲華東期間，氣象風(fēng)險(xiǎn)量化預(yù)警系統(tǒng)提示調(diào)度人員重點(diǎn)關(guān)注風(fēng)險(xiǎn)線路16條、自動(dòng)生成網(wǎng)-省聯(lián)合預(yù)案36份。系統(tǒng)生成36份預(yù)案總計(jì)用時(shí)約為60分鐘，如果由調(diào)度員人工操作，大約需要360分鐘。
“這個(gè)系統(tǒng)不僅出預(yù)案的速度快，也為我們調(diào)度員交接班節(jié)省了很多時(shí)間。以前我們要把所有的預(yù)案打印出來，交給下一班的同事，接班的同事想了解數(shù)據(jù)又要去厚厚一摞文件里翻找，費(fèi)時(shí)費(fèi)力?，F(xiàn)在所有信息在系統(tǒng)界面上一目了然，且歷史數(shù)據(jù)的積累也給今后同類型故障處置提供了參考。”范棟琦說。同時(shí)，該系統(tǒng)還支持華東電力調(diào)控分中心對(duì)網(wǎng)、省兩級(jí)協(xié)同編制的故障預(yù)案進(jìn)行編制簽名、審核意見填寫及審核簽名，減少故障預(yù)案的流轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)，節(jié)省時(shí)間。
通過國(guó)家電網(wǎng)有限公司統(tǒng)一調(diào)度平臺(tái)，國(guó)網(wǎng)華東分部可以與區(qū)域內(nèi)五家省級(jí)電力公司共享風(fēng)險(xiǎn)線路預(yù)警情況。故障預(yù)案生成后，氣象風(fēng)險(xiǎn)量化預(yù)警系統(tǒng)還會(huì)自動(dòng)將預(yù)案共享給預(yù)想故障相關(guān)省級(jí)電力公司的調(diào)度部門，整體提升調(diào)度人員的風(fēng)險(xiǎn)認(rèn)識(shí)能力和故障處置效率。
評(píng)論