电网安全事故事件及运行风险量化评估软件的实现路径

电网安全事故事件及运行风险量化评估软件的实现路径

张昊 李佳

云南电网有限责任公司西双版纳供电局 云南 西双版纳傣族自治州 666100

摘要：电网运行过程中，容易受到诸多因素的影响而出现安全风险，不仅影响供电的稳定性，而且也增加了电网中电气设备发生故障的概率。因此，电力公司必须要加强对电网运行安全风险的评估与防控。传统的风险管控具有滞后性，效果并不理想。本文设计了一种电网运行安全风险量化评估软件，在实时监测电网运行参数的基础上，可以整合数据资源、作出风险判断，从而为风险的超前识别和及时排除提供参考。本文首先介绍了风险量化评估中应用到的关键技术，随后就该软件的设计要点和功能实现进行了简要分析，并结合应用效果总结了其优势。

关键词：电网管理；风险评估；可视化技术；防误选设计

在电网智能化背景下，电网安全管理也需要走数字化、信息化的道路。鉴于电网运行中风险的多样性和不确定性，传统的定性分析方法，不利于及时、准确的识别风险，逐渐被淘汰。基于大数据、传感器、人工智能等技术的安全风险量化评估软件，以电网运行的事实数据为参考，用计算机得出精准的结果，实现潜在风险的量化表示。近年来，风险管理信息化在许多电网公司得到了推广使用，本文设计的安全风险量化评估软件，具有识别精度高、时效性强等应用优势，具有推广价值。

1.电网运行安全风险量化评估中的关键技术

1.1大数据分析技术

风险量化评估的原理，是基于电网运行产生的相关数据，按照特定的公式进行核算，最终得到量化结果。因此，风险量化评估软件的设计中，需要使用到大数据技术，通过实时采集运行数据，并快速、准确的完成数据核算，得到量化结果。根据结果由系统做出智能评估与判断，实现了对风险的识别。另外，大数据分析技术还可以自动筛选出异常数据，并进行告警，从而提醒电网管理人员及时采取应对措施。

1.2故障诊断技术

在评估风险的基础上，系统将检测到的异常数据进行汇总、整理，然后根据异常数据的来源、产生时间以及数据内容等，作出故障诊断，找出故障所在位置，故障发生原因，甚至是提供故障修复方案。故障诊断技术的运用，能够有效提高该软件的实用性和便捷性。

1.3可视化技术

电网运行中常见的各类风险具有类型多样、成因复杂等特点，在软件设计中应用可视化技术，能够将复杂、隐蔽的故障更加直观的展示出来。例如线路潮流、线路损耗、线路挂牌等信息，都可以在人机交互界面上动态、直观的显示，为管理人员进行智能决策提供了事实依据。

2.电网运行安全风险量化评估软件的设计

2.1风险量化评价流程的设计

风险的量化表示，必须掌握两个关键要素，即风险的危害程度以及风险的发生几率。根据两者的乘积，可以较为准确的判断出电网运行中的综合风险。从风险管理角度来看，需要取风险最大值，这样才能确保采取的措施有效保护电网运行安全。

公式为：电网风险值=max[（风险危害值）×（风险概率值）]

风险危害值=(危害严重程度分值)×(社会影响因数) ×(损失负荷或用户性质因数)。

其中主要因素即危害严重程度分值与《中国南方电网有限责任公司电力事故（事件）调查规程（试行）》中规定的各级电力安全事故、事件等级相对应。而各级电力安全事故、事件等级的评估，需要收集地区电网发电厂机组基础数据、出力，变电站数量、负荷大小，用户数等关键信息，并且能够结合电网实时运行方式，模拟出不同故障造成的不同损失程度，评估出事故事件级别，计算出对应危害严重程度分值。又根据是否处于保供电时期，以及损失用户的重要程度，最计算出风险危害值。

风险概率值：

基准风险概率值= (设备类型因数) ×(故障类别因数) ×(历史数据统计因数)

基于问题的风险概率值=基准风险概率值×(天气影响因数) ×(设备缺陷影响因数) ×(检修管理因数) ×(检修时间因数)×(操作风险因数)

“电网基准风险”“电网基于问题风险”应用于不同的情况，其计算公式区别主要在于风险概率值计算。在软件设计时，需要分别提供两个选项，管理人员在应用软件时，可以根据实际需要从两个选项中选择一种。

2.2防误选设计

调查发现，以往很多管理人员在运用风险量化评估软件时，由于没有熟练掌握其操作要点，导致评价结果失准，没有发挥该软件的应用优势。为了避免此类问题，在后续的改良设计中，引进了防误选程序，降低了因为操作不当而影响评价结果的问题。例如，在评价时遇到较多的复选框，每一个选项分别对应着特定的参数。通过设计若干个复选框，这样在软件运行时，如果遇到可选择项目，弹出复选框，让管理人员根据评估需要勾选相应的选项。另外，系统还会根据以往的选择偏好，自动将不合理的选项标记为灰色，从而减少了差错，保证了评估结果的真实、可信。

2.3软件设计

软件部分主要由操作单元、计算单元、存储单元3个组成。操作单元设计为人性化的人机交互界面，通过VB编程，用按钮代替复杂的文字描述，既可以保证界面简洁，又不影响实用功能。另外提供了向导式操作，对于新用户来说十分友好，极大的降低了误操作的概率。

3.电网运行安全风险量化评估软件的实现

该软件系统主要包括四个模块。模块一支持部分基础操作，如新建文件、编辑文件、关键词检索等。模块二以文字、图像、表格等形式，对安全风险作出解释；模块三负责进行风险评价。操作人员需要手动选择或提前预设“基本风险”或“基于问题风险”选项，然后软件根据相应的选项，调用数据库中存储的相应数据，完成风险量化评价。模块四负责将评价结果进行保存，并且将计算结果同步到显示屏上，呈现给操作人员。备份文件存储到Access数据库中，后期可以通过历史记录进行查看。相比于普通的数据库，Access数据库支持VB编辑，数据的调用速率更高，并且支持数据自动修改、自动备份等功能。

4.电网运行安全风险量化评估软件的优势

该软件系统在实际应用中，体现出以下优势：其一，是能够快速评估出电网运行安全风险，既能在风险出现但未对电网运行造成实质性影响前，及时告警，提醒运维人员采取应对措施，避免危害扩大，又能使调度员在极短的故障处理时间内，专注于故障处置，不用分心评估事故事件及其风险，加快故障处置速度及准确性，保证电网安全稳定运行。其二，对安全风险的准确量化，在风险危害值、风险概率值两个一级指标下，又细分了设备类型、故障类别、危害严重程度等二级指标，通过可视化功能，方便电网管理人员更加直观的把握安全风险，找到风险管控关键点，用较低的成本投入保障电网运行安全。

结语：加强电网管理、保障运行安全，是现阶段电网公司管理的核心内容。而随着电网覆盖范围增加，为了向电力用户提供更好的服务、优质的电力，也迫切要求电网公司在管理模式上进行创新。基于风险量化评估的电网安全管理系统，利用大数据分析、可视化技术等，选取若干风险指标，实现了对潜在风险的识别与评估，让风险危害值以数字形式展示出来，风险的发生概率、危害后果更加直观，为管理人员采取相应的安全处理措施提供了必要的参考。下一步还要根据电网管理需要，继续进行技术创新和软件改良，从而在电网运行管理方面发挥更加突出的作用。

参考文献：

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[2]马覃峰,林成成,黄晓旭.适用于县级电网的运行风险量化评估方法研究[J].贵州电力技术,2015(04):72-73.

[3]王文林,李镜阅.地区电网安全风险量化评估系统的设计与应用[C]//华东六省一市输配电技术研讨会.山东省电机工程学会,2015.