提升配电网短时多线路故障应急处置能力研究

仝新宇 张宇泽 王云昊

（国网天津市电力公司城西供电分公司）

0 引言

配电网既处于电网电能传输的最末端，又位于服务电力用户，践行“人民电业为人民” 宗旨的最前端。不仅承担了供电的职责，更承载了电力体制改革、商业模式创新等全面深化改革的重任［1，2］。不仅起到电能配送通道的技术作用，更肩负了推进“四个革命、一个合作” 能源安全新战略，落实绿色发展理念的政治使命。

配电网设备数量庞大，分布广泛，室外设备居多，运行环境恶劣。大风、雷雨、冰雹等恶劣天气下极易发生短时间内多条配电线路故障掉闸的情况，造成大面积停电［3，4］。国网天津城西供电公司调控中心针对上述情况开展研究，提出配电网短时多线路故障应急处置体系，通过加强管理明确职责、优化流程，通过创新技术积极应对、强化应急［5］，提升应急处置能力，在电网应急处置中切实发挥调度机构运行指挥作用。

1 配电网短时多线路故障应急处置

以打造系统、高效的配电网故障应急协同机制为主线，以提升配电网故障处置效率、确保供电安全为目标，以“事前主动预防、事中积极应对、事后妥善处置” 为抓手，以管理夯实和技术创新为手段［6］，以保民生、保重要用户为关键，提出配电网短时多线路故障应急处置体系，提升应急处置能力。

1.1 应急响应联动标准化

制定《城西地调突发事件应急联动处置预案》，根据突发事件影响的范围和严重性程度，细化事件分级标准，明确信息报送、到岗到位要求，实现应急响应标准化。

为应对短时多线路停电，打造应急情况下的“四级” 联动体系，即从调控值内分工联动、重要用户应急联动、调控中心专业联动以及部门间协同联动等四方面明确工作职责和标准，保证应急处置科学、有序、高效，实现应急联动标准化。

1.2 应急响应处置精益化

（1）配网故障预判策略精益化

技术上应用大数据手段对数据信息进行“收集—辨识—加工—整合” 的全过程闭环管控，加大对线路故障、设备缺陷以及停电投诉的分析力度，全面掌握配电网薄弱点［1］。着重分析重复故障、缺陷与天气、树害、鸟巢等故障原因关联，深入挖掘故障表层现象下的深层次原因，指导运维部门在恶劣天气来临前加强对设备特巡［7，8］。

（2）调控中心内控应急精益化

1）优化电网应急事故预案。将电网风险预警、厂站事故预案、用户预案相结合，预案突出电网风险分析、方式调整安排、应急恢复措施、责任人员等内容，明确通过自愈恢复、远方操作恢复的负荷，确保预案可操作性、可实践性。

2）强化自动化系统支撑。预想短时多线路故障事件下可能出现自动化设备运行异常风险，制定涵盖调度自动化系统、调度数据网管平台和网络安全管理平台的《城西地调自动化系统应急处置预案》，为调控运行做好基础保障。

3）做好通信链路运维保障。合理调配通信资源，在光路路由允许的前提下临时配置业务迂回，保证在光缆故障时对所在通信通道业务的影响控制在最小范围。

为应对短时多线路停电，打造应急情况下的“四级” 联动体系，即从调控值内分工联动、重要用户应急联动、调控中心专业联动以及部门间协同联动等四方面明确工作职责和标准，保证应急处置科学、有序、高效，实现应急联动标准化。

（3）重要用户方式部署精益化

建立重要用户供电风险管控机制，以电源方式结构，设备运行工况、通道等为重点，提出优化调整方案若干项，指导配电自动化改造、线路切改等项目储备实施若干项。协同营销部门，了解用户内部具体接线方式、应急电源配置情况，按照“一户一案、编号式、触发式” 的原则完成全部一、二级重要用户应急预案编制。

1.3 应急响应手段信息化

（1）差异化专题监视，保证精准监控

在调度自动化系统开辟自由度高的信息告警监控窗口，将涉及保电、异常天气地理范围等主要厂站，通过分席、分屏、分站、分权限，开展差异化监控；完成一二级重要用户、煤改电用户、泵站用户等供电电源线路监视画面，辅助调控员快速、精准监控。

（2）营配调数据贯通，确保精准调控

应用营配调数据贯通成果，以配电线路为单位，调用营销系统客户数据和运检系统设备信息，实现“线变户关系” 查询功能。引用“事件集” 概念，自动计算多条配电线路故障下影响用户数量和设备数量，准确报送突发事件影响范围，辅助调控员制定恢复送电方案，优化故障处置顺序。

（3）全系统联络分析，推进高效处置

从“半面停电”、 “本站全停” 及“上级变电站全停” 三个维度梳理，完成城西电网全部配电线路倒路点的梳理，以及影响的重要用户、双（多） 电源用户等。在短时间多线路故障下，省去一张张浏览线路图的时间，快速确定故障线路倒路点，大幅提高线路故障处置效率。

（4）主配调系统交互，实现故障自愈

率先贯通异构平台下的主配网调度自动化系统，按照差异化、抓重点的原则，优先在重要用户、防汛泵站、线路关键节点部署配电自动化策略，保障突发故障下迅速恢复供电，实现故障处置由小时级向分钟级飞跃。

2 应用案例

2020年某日，天津城西电网局部地区出现12～13级大风，冰雹等自然灾害，树木倒伏、异物砸线导致电力线路受灾严重，短时间内发生线路故障50起，故障较为集中的30分钟内，调度主站共接受各类告警信息2938条。

城西地调迅速启动预警措施，各专业按照分工，有序开展工作：

第一步，保障调度自动化系统正常运转，迅速开展信息收集工作：①提前将受灾区域内4座变电站纳入差异化调控监视画面，开展变电站设备运行工况、通信通道特殊巡视。对重要用户进行专题监视，及时发现重要用户供电线路故障情况；②应用线变户关系查询功能，统计影响黑号公变、单电源红号用户，停一路双电源红号用户，全停双电源红号等情况。以上信息迅速向城西公司应急领导小组汇报，向供电服务指挥中心、各工区传递；③应用网管系统，采用通信迂回策略恢复3座变电站双通道运行，检查主站设备运行工况，做好备调启用准备。

第二步，启动重要用户专项应急预案：①及时与用电检查员、重要用户站内取得联系，了解站内设备情况；②调度指挥各工区应急抢修队伍，优先排查重要用户所在线路故障原因。经人工巡线和配电自动化系统OPEN3200监视，发现疑似故障点13处；③与现场抢修人员密切沟通，依据专项应急预案筛选可行的转移负荷联络。为保证现场抢修人员安全，应用配电自动化系统，远方遥控配电负荷开关25项次，30分钟内恢复受影响重要用户正常方式以及全部双电源用户至少一路电源供电。

第三步，有序复电和信息报送：①考虑用户用电性质，优先恢复居民、公用事业（车站、水厂、防汛泵站、通信等）用户的供电。随着抢修人员的不断补充，依次恢复其他用户的供电；②同步将复电情况向城西公司应急领导小组报送，由应急领导小组指挥稳定应急办公室以微信、微博等形式实时对外公布。

3 结束语

国网天津城西供电公司调控中心针对恶劣天气下配电网发生短时间内多条配电线路故障掉闸造成大面积停电的情况，提出了配电网短时多线路故障应急处置体系，通过应急响应联动标准化、应急响应处置精益化和应急响应手段信息化途径提升应急处置能力，进而提高配电网供电可靠性。应用案例表明该体系可靠、有效，具备可操作性。该体系可推广至国内其他地市级供电公司。

下一步，城西公司调控中心将持续聚焦应急能力提升，抓机制完善，抓责任落实，抓技术创新，最大限度减少配电网短时大范围故障对用户供电的影响，切实发挥好调度机构运行指挥作用，保障电网安全稳定运行，服务用户可靠用电。