电力应急系统中的综合预测技术分析

电力应急系统中的综合预测技术分析

许鹏飞

广西电网有限责任公司南宁供电局 广西南宁 530029

摘要：电力作为国民经济的基础产业，对经济社会发展和人民生活起着重要的支撑和保障作用，无论何种突发事件的发生，电力安全都是公共安全中的首要关注对象，这使电力应急预案在电力安全中的地位显得尤为重要。但随着电网规模的不断扩大，对预案的实用性、简洁性、可操作性提出了更高要求，现有的电力企业应急预案不断暴露出臃肿、繁杂的弊端。此外，现有电力应急预案大多以静态脚本为基础，忽略了电力事故的发生发展具有随机性这一客观事实，这使得预案响应的准确性和时效性得不到很好的保障。

关键词：电力应急；综合预警预测；技术分析；故障预警检测

引言

电力能源是保障国家经济发展的命脉，电力故障问题是影响国家电力系统正常运转的关键因素，目前，我国在电力运行过程中常见的故障问题主要包括电缆接头故障问题、电力设备以及相关硬件设施故障问题、电力变压器故障问题等等，而这些种类多样的电力故障问题也对国家电力故障的应急管理能力提出了更加严格的要求。电力故障的预警预测技术是保障电力故障问题及时发现，并且采取科学指挥调度方式解决电力问题的前提条件，而在电力系统规模不断扩大的背景下，电力故障问题的诊断预警技术成为提升我国电力系统稳定运行的重要切入点。

一、电力继电保护原理

防护设备的功能，电力继电器的功能包括3个方面：一是监控功能。在使用继电器保护的电力设备出现故障时，该继电器可以对故障设备进行绝缘，同时对离其最近的一个开关进行跳闸指令。保证故障设备与电源的正常断开，使故障造成的损失降到最低，从而降低供电的安全性影响。二是反应作用。在设备运行异常时，继电器会根据异常运行状态，发出各种信号，提醒管理者及时采取紧急处理。保证供电系统尽快恢复到工作状态。比如对继电器进行调节，可以有效地切断可能造成意外的电器；三是，实现功能。在电力工业中，继电保护设备可以实现自动化、远程运行等多种功能。

二、我国电力系统应急保供体系存在的薄弱环节

（一）应急手段捉襟见肘，市场化程度偏低

目前，我国靠近负荷中心的分布式发电占比不足10%，且大部分为与天气强耦合的光伏发电；而电化学储能等新型储能装机不足600万千瓦，占比不足0.3%，且大部分位于电源侧，而非用户侧，极端情况下可调配的应急资源极其有限，而用户的自备应急电源、快速增长的电动汽车等新型应急资源却长期闲置，未形成市场化调配机制。

（二）应急机制有待完善，协同化程度不高

极端天气导致的自然灾害通常会破坏交通、通信、电力、水利等多类基础设施，电力设施抢修依赖并影响交通、通信、水利等设施抢修，但不同部门的协同机制尚显不足，影响供电抢修效率。除此以外，目前的电力抢修仍以“离线式”预案为主，信息化程度低，无法根据灾害发展动态、故障恢复进度、应急物资分布等实时信息制定“在线式”联动方案，导致供电恢复时间较长。

三、电力故障预测预警技术

电力设备的故障预警。传统的电力设备预警系统虽然能够针对设备的运行状态以及故障问题进行监督预测，但是传统的电力预警系统中，存在以下两个方面的问题。一方面，当警报系统发出警报信号时，设备故障已经发生，因此，必须要通过电力系统停运的方式进行维修。此外，当警报系统发出警报后，由于故障维修人员故障诊断不及时或专业素质等因素，无法及时排查设备故障区域。而随着现代化通信技术以及网络传输技术的飞速发展，电力设备的故障诊断系统也开始逐步朝着智能化以及精确化的方向发展，对于电力系统运行过程中故障问题的诊断精确性也在持续提升。

（一）电缆接头故障预警技术

电力系统中的电缆是确保大型城市电力系统持续运行以及为用户持续供电的重要构成方式，但是，当前随着国家供电距离的持续性增加，输电线路在运行过程中不可避免地会出现电缆接头不良等故障问题，极大程度影响电力运行的稳定性以及可靠性。通过研究证明，接触电阻过大或电力负荷过高都可能会由于提升电缆接头温度导致电缆接头发生崩坏或烧毁的问题。目前，在电力预测预警系统中，电缆接头故障预警系统主要是由通信总线预测系统、数字温度传感器系统、信息通信系统、上位监测系统以及下位数据采集系统这五个部分构成的。通常情况下，电缆接头故障预警系统需要在用户的主控室位置上位放置监测主控装置，并且在测温点较为密集的区域分散放置，数据采集传感器以及电源设备。上位检测系统启动后，就会直接运行温度测温传感器设备，而价位数据采集系统将会实现对电缆不同接口温度数据的收集和测量。通过信息通信系统对数据进行深度挖掘，能够对不同电缆接头的温度状况进行动态显示和登记，同时，还可以根据接头温度的要求以及历史温度特征，通过相应的计算方式以及预测方法发出警报信号。

（二）尽快建立“高精度、专业化”的预警系统

结合电力部门的实际需求，充分利用高分辨卫星、气象雷达、勘察无人机等先进技术，建立专门针对电力部门的气象数据平台，形成高预见性、高精度的事故预警预报系统。通过物联网、数字孪生等先进技术，对自然灾害发生概率和电力系统停电的影响范围、破坏程度进行定时、定量预测，实现全方位、多层次、多时间尺度的提前预警。

（三）完善应急人力资源规划与管理，加强应急救援人员培训

扩充救援队伍，提高救援人员综合素质。①内外双渠道扩充应急救援队伍：扩大电力企业内部应急人员选拔范围，同时广泛吸纳社会专业应急救援人员，成立电力行业与社会企业/组织共建共享的专业救援团队；招募物流企业、应急组织和电力企业专业人员，壮大电力应急物流救援队伍。②多方式提升救援人员综合素质：组织专业培训班/培训会、实战化应急演练、知识技能竞赛等形式提升应急人员的电力物资调度技能、应急状态下应变能力和心理及身体素质；每次救援工作结束后，及时进行复盘，总结应急工作优秀经验，并举行跨行业的应急优秀经验交流会，学习借鉴其他行业可用的应急做法，夯实电力应急人员综合素质。扁平化应急组织结构，简化作业流，明确岗位职责。裁撤多余管理层级，下放相关决策权限，精简审批流程，明确各岗位人员的工作职责及其上下环节对接岗位人员。将各项工作任务具体化、简洁化，按照不重不漏的原则分配给相应的岗位人员，避免作业的盲目性。

（四）加大二次设备维护，做好定期检验以减少故障

在变电站的日常工作中，常常会出现电流环路与电压环路之间的短路现象，对二次环路的继电保护造成了一定的安全隐患。因此，维护人员在检修时要注意电压环路的短路，并尽量控制其短路。特别是在实际工作中，要按照二次回路的设计图，对电压回路的出线是否断开、电压回路是否松动、空气通断触点是否完好及一次性保险丝的安装是否可靠等进行全面检查。为了确保电流回路安全可靠工作，应对其进行定期检查；为了对二次回路进行完整检测，可以根据有关的历史资料对回路进行进一步检测。另外，还要对设备进行定期维护，以最大限度地预防和减少电路故障的发生。

结束语

电力故障预警技术是提升电网运行效率、预测电力系统故障问题的前提条件，电力故障预警技术的应用能够满足用户对于用电稳定性的需求，同时，还能够降低用户以及企业的经济损失。尤其是随着现代信息技术以及通信技术的飞速发展，我国的电力故障预警系统将会更加完善，在电力故障问题的预测以及防范工作中发挥关键作用。

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