基于BPA的电网融冰序列实时智能校验的实现

贵州电网有限责任公司电力调度控制中心 曹 杰

基于BPA的电网融冰序列实时智能校验的实现

贵州电网有限责任公司电力调度控制中心 曹 杰

冰灾时期通过人工或计算机生成了大量复杂的融冰序列，为保障融冰序列执行的安全性，需要在序列执行前进行安全校验，为保障校验的高效及准确，我们采用了基于BPA的安全实时校核，通过实际的应用表明，基于BPA校验，不仅大大降低了校验的复杂度和所需时间，同时也提高了校验的准确性，极大地提高了电网应对线路覆冰进行的融冰响应速度，降低了电网融冰风险，减轻了冰灾对电网的影响和减少了停电时间，保障了社会用电。

融冰序列；效验；探讨

0 引言

自2008年以来，冰灾给国内电网造成了巨大的损失，尤其对南方区域影响较为严重，喀斯特地带因为受冰期与间冰期气候的影响，天气差异却非常明显，贵州也就成为了南方电网区域内遭受冰灾最为严重、冰灾覆盖最广的省份，也成为了抗击冰灾的重点地区，2008年以后，贵州电网公司引入了一系列电网融冰新技术和融冰装置，并在2010年的冰灾中取得了良好的效果，保护了电网设备，保障了电力供应。

然而，融冰作为一种特殊的运行方式，在融冰技术和装置的大量引入后，给电网运行调度带来了极大的挑战，也提出了更高的要求，尤其是对融冰而言，是守住电网安全的最后底线。面对大量通过计算机和人工编制的复杂融冰序列，往往需要提前进行大量的安全校核，尤其地处喀斯特地区的贵州省，气象和电网受灾发生变化快，相关调整工作更为复杂和耗时，必须保障融冰序列的安全性、合理性和准确性，避免给电网造成不必要的损失，同时避免由于融冰序列的频繁调整造成的时间浪费，进而加重冰灾的影响。

由于专门针对融冰序列校验的软件几乎没有，当前进行融冰序列的校验主要采用人工方式进行，通过人工将序列的执行步骤拆解后，采用模拟盘结合查看电能量系统进行离线推演，其准备工作量大、操作复杂，计算多凭借人工经验，不仅效率低，且准确率低，同时也无法考虑多融冰装置串接情况下的电网安全校核等等多种特殊因素。

为此，我们在国内首次提出了基于BPA的计算程序建立融冰序列智能实时校核系统，实现了自动、实时的融冰序列校核及结果的可视化展现。

1 介绍

基于BPA的电网融冰序列实时智能校验的研究主要是为了解决在冰灾情况下，由于融冰设备激增、电网结构复杂、相关理论研究缺乏、相关融冰经验缺乏导致融冰序列校验工作量大、传统融冰序列安全性、准确性较低以及由此造成的融冰序列通过性低而影响融冰效率、导致融冰停电范围扩大等问题。而通过集成BPA计算程序不仅避免了重新设计复杂计算算法，也保证了计算结果的准确性。首先将融冰序列、电网运行数据及拓扑数据实时注入BPA计算模块即可实现自动、智能的实时校验；最后通过系统进行图形化展示即可快速、直观展示校验结果。从而实现自动化、可视化、智能化的快速融冰序列校验。

2 智能融冰校验软件的实现

2.1 总体设计思路

智能融冰校验需通过两种方式进行，一是建立基本融冰规则库，通过静态的方式进行校验，确保融冰序列满足融冰规则；二是，接入实时运行数据通过BPA计算程序进行实时的校核，包括潮流、N-1及其他的校核。最后将校核结果通过拓扑图和告警信息进行可视化展现。

2.2 难点分析

要实现自动化的快速可视化智能的融冰序列校验，需要解决多个复杂的技术难题，分别如下：

融冰规则来源与多个零散文件，规则库的建立较为繁琐；

BPA计算程序具有一定封闭性，现成的集成方法几乎没有，集成难度较高；

BPA导入文件结构复杂且说明较少，生成导入文件较难；

BPA生成的结果为半结构化的文本，解析难度较高；

电网实时运行数据及拓扑的获取、解析；

校验结果的图形化展示。

2.3 技术实现过程

针对以上技术难题，我们运用如下手段进行了系统的技术实现：

通过剖析融冰保底方案内的约束条件，结合网络拓扑约束条件形成了融冰校验的约束规则库；

通过对BPA客户端程序的解析，基于C/S架构实现了与BPA的集成；

通过对已有的BPA文件进行了剖析，对其结构进行分解，形成了针对电网拓扑、实时数据注入BPA相关卡片的方法；

通过模糊匹配算法实现了对BPA生成的结果的解析；

通过分析EMS的数据结构实现了对CIM模型以及E格式文件读取及解析；

通过导入SVG图形结合图形控件实现了图形的展示，引入校核结果进行可视化展现。

2.4 系统实现

我们通过对以上技术难点问题的解决，基于J2EE架构，通过B/S与C/S的有效结合，实现了智能融冰校验软件的研发。

通过手工或从融冰序列生成系统输入待校核的融冰序列，首先根据融冰校验的约束规则进行规则校验，若通过则进行实时校验，通过从EMS获取历史和实时的潮流信息、电网CIM模型注入BPA计算程序，并发送相关指令进行逐项序列的校验，然后对生成的校验结果进行解析，并将结果实时呈现在可视化界面上和进行告警提示。

系统主要包含数据采集与处理、融冰约束规则库管理、实时运行数据及模型数据管理、BPA集成及数据文件解析、规则校验及实时校验、图形化显示及告警等功能。

3 应用情况

目前，系统已在贵州电网36个单位使用，通过融冰智能校核，能够将现有的校核时间缩短到四分之一(包括数据输入及人工校核)，能够大大提高各级结构的决策速度，降低了由于人工校核的准确性和可靠性较低带来的停电范围和停电时间，降低灾害带来的直接和间接经济损失。

4 结语

电网融冰序列智能校验的研究实现了国内首次基于BPA结合融冰规则库进行复杂电网下动态融冰序列的实时校验，有效提升了融冰工作的效率及安全性，该研究成果具有较大的推广应用价值，实施成功后，可在南方电网公司所属的广东、广西、云南和贵州电网地区进行推广实施，包括其下属的地调县调，推广单位可达数百家，更可在国内其他电网的融冰管理中应用，有效提高电网在冰灾期间的运行稳定性。

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