运行分析

日前，随着电力网络直接试验电源系统在辽宁电科院虎石台高压试验场大容量真型试验室送电运行，目前国内容量最大的配电真型试验系统具备试验能力，为进一步开展新型电力系统新技术验证和电网运行分析提供了电源及系统支撑。

通信电源的运行和管理目标：杜绝调度机构及厂站通信电源全停，实现通信电源（含蓄电池）系统的实时监控围绕通信电源管理、技术上的存在问题，通过大数据分析，按照精益化管理思路从2012年开始每年持续开展通信电源专项整治工作，经过5年努力，在2017年实现了杜绝全停及监控全覆盖的目标2010年以来全网共发生16起通信电源停运，造成生产实时通信通道中断的严重故障，其中2起构成电力安全三级事件。

3月28日1时58分，国网陕西省电力有限公司网络安全运行分析指挥中心监测发现某业务系统在1分钟内遭受恶意攻击2万余次。至2时01分，监控系统在3分钟内自动完成分析、预警、多个相关恶意攻击IP的封禁操作。值班员通过深入溯源快速锁定了攻击者身份，成功完成了反击。

我从事电力系统运行分析已经有20多年，深度参与了500千伏川渝三通道、渝鄂直流等重点工程的建设，见证了重庆电网的发展变化。在此期间，我带领团队承担了搭建仿真模型、系统调试等任务，助力建成重庆电网源网荷储全电磁仿真平台。

按照国网公司时钟管理办法规定，对时分为远程对时和现场对时，远程对时是采用两级对时方法，采集系统对采集终端对时，采集终端再对电能表对时。由于采集信道速率低，容量有限，时延不固定，不可能执行全面的定点时钟校准。现场对时使现场处理工作量大，不能及时完成对时，效率低。因此，各个电能表需要具有独立时钟，无需依赖系统和现场技术人员进行对时，直接获取低频时码发射台或北斗/GPS发射台发射的标准时间，实现精确对时，进而保证系统运行分析、需求侧管理所需数据的准确性。

本成果是以国网上海市电力公司以高质量建设与上海“卓越全球城市”相适应、具有卓越竞争力的世界一流城市能源互联网企业的新时代发展战略为指引，为全面、系统、准确把握公司整体运营质量，及时掌握外部环境变化影响，确保公司各专业、各领域运营管理紧密围绕新时代战略目标，在运营管理和决策支撑领域系统运用数字化、可视化新技术所开展的一项创新实践。成果内容包括后台智能化测量分析、前台全景可视化呈现以及贯穿决策层面的协同机制。在后台，通过一套由高质量发展战略细分建立的多维指标体系监测公司战略执行和运营质量状况，运用多种系统综合评价方法开展多维全景综合分析，采用基于历史数据统计并结合发展目标确立的多级阈值标准对各个指标的变化趋势进行客观评价；在前台，通过“管理驾驶舱”和“电力经济地图”可视化平台，形成多个数字化运营分析场景，以翔实的数据和丰富的可视化图表直观展示和分析公司战略执行、内部运营状况及外部环境变化；在决策层面，通过经济运行分析、月度例会开展战略执行状况及运营质量分析与评价，推动跨专业、跨部门、跨单位问题高效协同，为领导决策和专业精益管理提供有力支撑，促进公司整体运营效率与质量水平提升，推动高质量发展战略落地实施。 本成果运用数据化运营和战略决策先进理念方法，建立状态全面感知、信息高效处理、应用便捷灵活的全景可视智慧运营管理模式。以结构科学为原则设计指标体系，采用“外部视角看公司、公司视角看运营”的总体思路，对公司高质量发展战略与目标进行分析分解，构建了面向高质量发展的战略运营指标体系；以客观公正为原则设计评价标准，基于历史数据和计划目标值，形成了客观量化的战略运营质量评价标准；以高效便捷为原则提炼系统分析方法，根据指标数据特点和分析决策需求，提炼形成了多维度、全景式的量化综合分析与评价方法；以直观灵活为原则设计可视化决策分析场景，引入“管理驾驶舱”和“电力经济地图”，设计形成了数字化、智能化的分析主题和展示场景。本成果已在国网上海公司应用，为领导决策和专业精益管理提供客观、量化、直观、可视的信息支撑，促进核心资源精准匹配、内部运营精益开展、风险隐患及时预警、管理决策科学精细，推动各专业各领域运营管理紧密围绕新时代高质量发展目标，带动了整体运营效率和经济效益显著提升。成果亦为其他企业在新时代围绕深化改革与高质量发展建立数字化、可视化运营管理模式提供有益借鉴。

项目聚焦特高压直流故障快速恢复、供电能力优化以及调控系统处理能力提升，坚持理论研究、技术创新与工程应用相结合，致力于突破：降低大功率缺失停电风险的特高压故障恢复决策与控制技术、挖掘供电潜力的分区负荷优化和输电线路动态增容技术，提升系统支撑能力的实时数据并行处理和模型中心技术（图 1）。研究中面临 4 大技术难题：① ① 特高压直流故障恢复。大功率失去后频率跌落、断面过载问题相互交织，控制措施存在冲突、受控对象面广量多、控制时间紧迫，多目标策略协调和快速精准控制极其复杂； ② 供电潜力挖掘。高负荷下供电能力接近饱和，分区间负荷供电路径动态优化存在“组合爆炸”、线路输送容量提升受限于温度、风速以及电网安全等多种约束，在线挖掘难度很大。 ③ 大规模实时数据处理。高负荷、大规模电网运行分析需要更详细的电网模型，实时采集信息量是传统建模方式的十几倍，现有实时数据处理技术已不能满足电网实时监控要求，大规模并行处理对象建模与任务分解协同难度极大。 ④ 省地协同共享。特高压直流故障处置需省地之间协同运作，运行优化需站在全局角度统筹，对电网模型和实时数据的高效共享提出了更高的要求，目前尚缺乏区域间模型实时同步与广域协同共享技术手段，兼顾低耦合度、高灵活性和高可靠性难度很大。

本项目以客户为导向，以“主动抢修”为目标，开展“硬件”和“软件”的五个方面的技术研究与应用。项目涉及运检、营销、调度等多个专业，通过智能配网设备的研制，实现配网在线监测，同时通过开发配网运行分析与决策功能，集成智能公用配变监测系统、用电信息采集系统、电网GIS平台、营销系统、配调图形系统、移动作业终端、PMS系统等，实现故障、异常信息主动推送，结合电网拓扑结果，辅助故障研判，实现配网运行监测、分析、决策、控制的全过程配网主动抢修流程，有效提高配网设备运行监控能力，提高配网抢修的主动性和及时性，提升供电可靠性和供电服务水平。2014年本项目通过浙江省电力工业局鉴定，鉴定委员会一致认为：该成果以客户为导向，从主动抢修需求出发，实现配网抢修“事前预控、事中处置和事后跟踪”。历经14个月的运行，情况良好，显著提高了配网抢修的主动性和及时性，有效提升了供电可靠性和优质服务水平。成果整体达到国际先进水平，建议推广应用。

为了使小型独立供电单元提供更为灵活且稳定的电力供应，设计了光伏-压电复合独立供电系统，并分析了其在实际运行中的性能。 方法 考虑公交车站等供电场景，建立压电陶瓷与光伏电池的输出特性模型，设计光伏-压电户外独立供电单元的系统配置，分析典型日、典型年及长期运行工况下的电力输出及系统稳定性。针对有无压电陶瓷的系统设计，分析系统供电可靠率、弃电量和发电成本。 结果 增加压电陶瓷后，系统的可靠率为99.18%，发电成本为1.399元/(kW⋅h)，年弃电量为161.24 kW⋅h，与无压电陶瓷的系统相比，可靠率提高了0.12%，成本增加了0.8%，弃电量减少了18.6%。 结论 增加压电陶瓷后，虽然系统发电成本略有上升，但系统供电可靠性提高、弃电量减少。随着压电陶瓷成本下降和技术发展，光伏-压电复合独立供电系统在特殊场景下将具有更好的应用前景。

本项目结合南方电网在无功电压控制方面的实际需求，在交直流混联电网无功电压运行分析与控制、分布式发电接入配网的无功电压控制、电压暂降治理等方面进行了深入的研究。 获授权发明专利19项、实用新型4项、软件著作权3项，发表论文31篇。成果已在南方电网应用，为电网稳定运行和可靠供电提供了重要的技术支撑；理论与机理方面的成果推动了相关领域的技术进步。