基于N-1态下的事故事件在线预判方法及装置与流程

本发明涉及电力系统安全技术领域，特别涉及一种基于n-1态下的事故事件在线预判方法。

背景技术：

随着调度运行管理要求不断提高，近年来发生的一系列电网运行事故事件暴露出在实时风险管控中，调度处置存在事故事件等级跟踪预判不到位的问题。

我国早期在线安全分析与预警系统的研究应用是通过对潮流断面、节点电压等关键参数的监测，实现对电网运行状态监控，通过在线静态、暂态、电压分析实现电网运行安全性的在线评估技术。

由于在线安全分析与风险预警在基于风险的静态评估方法中对事故后果的定级并不统一，事故事件定级标准较为复杂，事故处置中对处置措施的及时性与准确性要求很高，调度员很难在兼顾设备操作与系统控制的同时，全面而细致地考虑电网实际运行的多方面信息，做好事故事件等级预判。

为规范电力安全事故管理，南方电网于2014年颁布了《中国南方电网有限责任公司电力事故事件调查规程》(简称事故调规)，明确了电力安全事故的定级标准，为电网安全事故风险提供了量化评估方法。然而由于事故事件定级标准较为复杂，实时调度运行中难以全面细致考虑调度操作、调度员难以迅速根据电网实际运行信息，做好事故事件等级的预想、预判。

其难点在于事故发生后，虽然损失负荷、失压变电站等。数据均可通过ems系统收集分析得到，但是应用于电网运行实时风险点的辨识或对元件强迫停运后电网运行风险点的超前辨识则必须首先通过网络分析，结合备自投等二次系统的动作行为，在省地两级范围内扫描故障后电网运行方式，分析得到失压变电站、损失负荷等数据信息相对于比较困难。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的第一方面的目的是提供一种基于n-1态下的事故事件在线预判方法。能够精准跟踪预判事故事件等级；统一在线安全分析与风险预警在基于风险的静态评估方法中对事故后果的定级。

本发明的第一方面的目的是通过以下技术方案实现的：

该种基于n-1态下的事故事件在线预判方法，包括以下步骤：

接入oms、em系统数据，完成多源数据的采集和处理，将这些系统数据合成事故事件在线判定的基础数据；

获取电网实时数据时，将正在检修的设备判定出来，避免系统误判设备状态；

模拟设备n-1开断，分析计算结果，提前预知设备出现故障后可能出现的后果，使用bpa进行损失负荷计算、损失用户计算和失压变电站等级统计，基于三者的事故事件等级判定结果，取事故事件等级最大的作为当前的事故事件等级。

特别地，损失负荷计算还包括全网负荷统计、损失负荷比例计算和损失负荷事故事件判定。

特别地，损失用户计算包括用户总数统计、损失用户比例计算、损失用户事故事件等级判定。

特别地，所述失压变电站等级统计包括失压厂站事故事件等级判定。

特别地，在进行模拟设备n-1开断时，在bpa中模拟备自投动作逻辑进行处理。

特别地，所述损失负荷事故事件等级判定是通过bpa进行计算出损失负荷，由系统判定损失负荷的多少决定当前损失负荷造成事故事件等级。

特别地，所述损失用户事故事件等级判定是利用bpa进行计算出失压母线，通过母线上挂接用户数，然后计算出失压用户数，通过系统判定失压用户数的多少判断出当前失压用户数造成事故事件等级。

特别地，所述失压变电站事故事件等级判定是利用bpa进行计算找到失压变电站，通过配置文件判断当前失压变电站等级、数量在内的参数判断出当前失压变电站造成事故事件等级

本发明第二方面的目的是提供一种计算机装置，包括存储器、处理器及储存在存储器上并能够在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如前所述的方法。

本发明第三方面的目的是提供一种计算机可读存储介质，其上储存有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如前所述的方法。

本发明的有益效果是：本发明基于n-1扫描的事故事件等级在线计算和预判，通过模拟对设备进行n-1开断，分析计算结果，提前预知设备出现故障后可能出现的后果，根据这些信息，调度员就可以提前做好预防措施，将把设备所故障跳闸造成的事故事件后果降低，减少设备紧急停运对供电可靠性的影响，增强电网的稳定性。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书和前述的权利要求书来实现和获得。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：

图1为n-1态下的事故事件等级在线预判整体流程图；

图2为应用实例的某变电站接线图；

图3为应用实例的某变电站n-1故障下进一步处理卡片无法识别后进行操作bpa运行结果图。

具体实施方式

以下将参照附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。

n-1事故事件等级判定是通过n-1故障扫描，自动检索设备n-1故障后将导致事故事件发生的事故类型，并根据电网实时信息，预判故障后可能造成的事故事件等级。随着电力系统规模不断增大、运行特性趋于复杂及用电负荷逐步增长,传统的地区电力系统供电能力评估方法在计算时有可能遗漏一些重要的风险状态,如此得到的计算结果可能会有较大的误差。

在此背景下,将地区电力系统供电能力计算描述为有约束的优化问题,引入了基于n-1事故预想分析方法,计算区域电网供电能力,并提出电力系统最大供电能力简单计算方法。其目的在于：(1)精准跟踪预判事故事件等级；(2)统一在线安全分析与风险预警在基于风险的静态评估方法中对事故后果的定级。

基于此，如图1所示，本发明的基于n-1态下的事故事件在线预判方法，包括以下步骤：

接入oms、em系统数据，完成多源数据的采集和处理，将这些系统数据合成事故事件在线判定的基础数据；

获取电网实时数据时，将正在检修的设备判定出来，避免系统误判设备状态；

模拟设备n-1开断，分析计算结果，提前预知设备出现故障后可能出现的后果，使用bpa进行损失负荷计算、损失用户计算和失压变电站等级统计，基于三者的事故事件等级判定结果，取事故事件等级最大的作为当前的事故事件等级。

其中，损失负荷计算还包括全网负荷统计、损失负荷比例计算和损失负荷事故事件判定。损失负荷事故事件等级判定是通过bpa进行计算出损失负荷，由系统判定损失负荷的多少决定当前损失负荷造成事故事件等级。

损失用户计算包括用户总数统计、损失用户比例计算、损失用户事故事件等级判定。损失用户事故事件等级判定是利用bpa进行计算出失压母线，通过母线上挂接用户数，然后计算出失压用户数，通过系统判定失压用户数的多少判断出当前失压用户数造成事故事件等级。

失压变电站等级统计包括失压厂站事故事件等级判定。失压变电站事故事件等级判定是利用bpa进行计算找到失压变电站，通过配置文件判断当前失压变电站等级、数量在内的参数判断出当前失压变电站造成事故事件等级。

在进行模拟设备n-1开断时，在bpa中模拟备自投动作逻辑进行处理。

应用举例：以某变电站为对象进行分析，变电站接线如图2所示。由图2可知，变电站内的元件有八个：110kvca甲线、110kvca乙线、110kvⅰ母、110kvⅱ母、#1主变、#2主变、10kvⅰ母、10kvⅱ母。因此在站内进行n-1故障分析时，需要分别开断这八个元件，分析运行状态的变化。

a站以上设备在bpa潮流数据中线路用l卡表示，母线用b卡表示，主变用t卡表示，具体包括：两个l卡、四个b卡和两个t卡。

运用bpa进行n-1故障模拟时，逐个开断设备和线路，即在相应数据卡前加“.”后，分别运行程序，进行潮流计算，可以得出如下表“a站n-1故障下bpa运行结果”的结果。

针对数据卡无法被识别的情况，按照流程图的步骤下一步应继续在未被识别的数据卡前加点，再一次运行程序后，最终可以得到如下表所示的潮流计算结果。

表格左边一列显示的是断开的设备，右边显示的是断开左边设备后，bpa计算结果中报错的内容。t卡在bpa里面代表的是主变；b卡在bpa里面代表的是母线；l卡在bpa里面代表的是线路。如果卡片无法识别，说明当前的设备独立于整个网架存在，需要去掉该设备才能计算潮流。

bpa进行n-1开断后，计算结果提示如下表的这些内容，通过n-1态下的事故事件在线预判方法，将上述孤立节点通过n-1程序计算，计算过程中主要根据损失用户数、失压变电站、损失负荷这三个维度去判断事故事件等级。如损失用户数未造成事件，失压变电站造成三级事件，损失负荷造成三级事件，那么就取这三个维度里面最大的一个作为当前的事故事件等级,由于失压变电站、损失负荷都是造成三级事件，这里就取是取失压站点造成的三级事件作为当前电网的事故事件。图3就是断开xx线路后计算的事故事件判断内容。

在动态n-1事故事件等级判定中，必须考虑二次系统的动作逻辑，特别是备自投装置、稳控系统的动作逻辑。这里还需要叠加网络发令数据、从ems获取的设备状态数据等。将这些因素都考虑进去，然后通过系统程序调用依次断开每个设备，将断开的设备信息叠加到bpa里面去，调用bpa进行计算一次潮流，bpa计算后，会将连接不到主网的设备(如母线(b卡)、主变(t卡)、线路(l卡)无法识别或成为孤立子节点，或存在多个设备组合成的一个子系统)找出来，通过系统程序捕捉到被找出来的设备信息，通过程序判断及识别，得到失压变电站信息(即变电站内所有的母线都失压，那么变电站就失压)、得到损失负荷信息及用户数(负荷及用户数是挂接在母线上的，通过统计失压母线就可以统计损失负荷及用户数信息)，根据事故事件等级标准(本实施例中主要指南方电网公司发布的事故事件等级标准)，计算出损失负荷造成的事故事件等级、损失用户数造成事故事件等级、失压变电站造成事故事件等级。然后根据这三个维度的事故事件等级，取事故事件等级最大的作为当前设备断开后的事故事件等级。

需要说明的是，本发明的流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(ram)，只读存储器(rom)，可擦除可编辑只读存储器(eprom或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(cdrom)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(pga)，现场可编程门阵列(fpga)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。