基于事故态势等级评判的电力应急指挥中心启动辅助决策分析.pdf

第３９卷第１６期２０１１年８月１６日电力系统保护与控制ＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｎｄＣｏｎｔｒｏｌ、，０ｌ－３９Ｎｏ．１６Ａｕｇ．１６，２０１１基于事故态势等级评判的电力应急指挥中心启动辅助决策分析程向辉，刘俊勇，冯瀚，贺星棋，韩卫恒，胥威汀（１．四川大学电气信息学院智能电网四月重点实验室，四川成都６１００６５；２．四川省电力公司，四川成都６１００６５）摘要：针对当前电力应急调度系统运行机制不够完善，电力应急指挥中心启动缺少明确决策依据的状况，通过６大信息系统获取事故灾害实时信息对电力系统事故灾害进行分析，提出了较为完整的电力系统事故态势等级评判指标体系。采用模糊层次分析法对电力系统事故态势进行综合评判，该方法为电力应急指挥中心启动决策提供了可资参考的依据，对全系统快速进入应急响应以及采取应对措施具有积极的实际意义。最后以ＩＥＥＥ一３０节点系统为例验证了该方法的合理性和有效性。关键词：电力系统；事故态势；应急指挥中心；模糊层次分析法；辅助决策ＡＤＭａｎａｌｙｓｉｓｏｆｐｏｗｅｒｅｍｅｒｇｅｎｃｙｃｏｍｍａｎｄｃｅｎｔｅｒｔｏｓｔａｒｔｂａｓｅｄｏｎａｃｃｉｄｅｎｔｓｔａｔｅａｎｄｔｅｎｄｅｎｃｙｇｒａｄｅｅｖａｌｕａｔｉｏｎＣＨＥＮＧＸｉａｎｇ．ｈｕｉ，ＬＩＵＪｕｎ．ｙｏｎｇ，ＦＥＮＧＨａｒｔ，ＨＥＸｉｎｇ．ｑｉ，ＨＡＮＷｅｉ．ｈｅｎｇ，ＸＵＷｅｉ－ｔｉｎｇ（１．ＩｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＧｒｉｄＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＳｉｃｈｕａｎＰｒｏｖｉｎｃｅ，ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ＳｉｃｈｕａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｅｎｇｄｕ６１００６５，Ｃｈｉｎａ；２．ＳｉｃｈｕａｎＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＣｏｍｐａｎｙ，Ｃｈｅｎｇｄｕ６１００６５，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆｏｒｔｈｅｓｉｔｕａｔｉｏｎｔｈａｔｔｈｅｃｕｒｒｅｎｔｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇｓｙｓｔｅｍｏｐｅｒａｔｉｎｇｍｅｃｈａｎｉｓｍｉｓｉｍｐｅｒｆｅｃｔａｎｄｐｏｗｅｒｅｍｅｒｇｅｎｃｙｃｏｍｍａｎｄｃｅｎｔｅｒｌａｃｋｓｏｆａｃｌｅａｒｂａｓｉｓｆｏｒｄｅｃｉｓｉｏｎｍａｋｉｎｇ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｐｒｅｓｅｎｔｓａｍｏｒｅｃｏｍｐｌｅｔｅｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍｅｖａｌｕａｔｉｏｎｉｎｄｅｘｓｙｓｔｅｍｏｆａｃｃｉｄｅｎｔｓｔａｔｅａｎｄｔｅｎｄｅｎｃｙｇｒａｄｅｔｈｒｏｕｇｈａｎａｌｙｚｉｎｇｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍａｃｅｉｄｅｎｔａｎｄｄｉｓａｓｔｅｒｖｉａｍｅｒｅａｌ－ｔｉｍｅｉｎｆｏｒａｍａｔｉｏｎａｃｑｕｉｒｅｄｆｒｏｍｓｉｘｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ．Ｕｓｉｎｇｔｈｅｆｕｚｚｙａｎａｌｙｔｉｃｈｉｅｒａｒｃｈｙｐｒｏｃｅｓｓ（ＦＡＨＰ）ｍｅｔｈｏｄｔｏｅｖａｌｕａｔｅｔｈｅｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍａｃｃｉｄｅｎｔｓｉｔｕａｔｉｏｎｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｌｙ，ｔｈｉｓｍｅｔｈｏｄｐｒｏｖｉｄｅｓｐｏｗｅｒｅｍｅｒｇｅｎｃｙｃｏｍｍａｎｄｃｅｎｔｅｒｗｉｔｈｔｈｅｒｅｆｅｒｅｎｃｅｏｆａｖａｉｌａｂｌｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ａｎｄｈａｓｐｏｓｉｔｉｖｅｐｒａｃｔｉｃａｌｓｉｇｎｉｆｉｃａｌｉｃｅｆｏｒｔｈｅｓｙｓｔｅｍｑｕｉｃｋｌｙａｃｃｅｓｓｉｎｇｔｏｅｍｅｒｇｅｎｃｙｒｅｓｐｏｎｓｅａｎｄｔａｋｉｎｇｒｅｓｐｏｎｓｅｍｅａｓｕｒｅｓ．Ｉｎｔｈｅｅｎｄ，ｔｈｅｒａｔｉｏｎａｌｉｔｙａｎｄｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓｏｆｔｈｅｍｅｔｈｏｄｉｓｖａｌｉｄａｔｅｄｉｎｔｈｅｅｘａｍｐｌｅｏｆｔｈｅＩＥＥＥ－３０ｓｙｓｔｅｍ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍ；ａｃｃｉｄｅｎｔｓｔａｔｅａｎｄｔｅｎｄｅｎｃｙ；ｐｏｗｅｒｅｍｅｒｇｅｎｃｙｃｏｍｍａｎｄｃｅｎｔｅｒ；ＦＡＩ－ＩＰ；ＡｓｓｉｓｔａｎｔＤｅｃｉｓｉｏｎＭａｋｉｎｇ（ＡＤＭ）中图分类号：ＴＭ７Ｉ文献标识码：Ａ文章编号：１６７４－３４１５（２０１１）１６．００４５．０８０引言近年来，国内外因突发事件和灾害引发的电力系统事故时有发生，事故的影响程度日益严重。如２００３年８月１４日发生的美、加大停电【ｌＪ，２００５年５月２５日发生的莫斯科大停电【２Ｊ，以及２００８年１月份我国南方部分地区持续低温雨雪冰冻灾害对１６个省（自治区、直辖市）的电网造成严重破坏，２００８年５月，四川汶川大地震对四、甘肃、陕西、重庆４个省级电网造成破坏。电力系统相关部门对这些突发事件和灾害的响应将直接影响电力系统运行乃至整个社会生产生活的方方面面，其中电力调度部门作为关键一环，及时准确地对事故态势识别和判断就显得格外重要，可为系统安全运行提供预警信息，指挥其他各部门做出最快的响应，减少损失。电力系统是一个人造的复杂系统，电网调度是电力系统正常运行的中枢，为了确保电力调度的正常进行，目前电力系统中设立了三个可行使调度权的职能机构：主调中心、备调中心和应急指挥中心。在发生影响社会各个方面的大规模停电事故时，在电网调度中心并不能完全满足公共安全应急处理的．４６．．电力系统保护与控制需要的情况下，设立电力应急指挥中心来解决相关问题，但是由于目前国内城市电网应急体系和规章制度的建设刚刚起步，机制还很不完善，在何种情况下启动电力应急指挥中心，系统进入应急响应阶段，采取对应措施，并没有明确的决策依据和指标体系，也就是说发生的事故灾害造成的影响达到什么程度时，需要启动应急指挥中心全面指挥调度，这就需要对事故态势进行评判。目前国内从事电力系统应急调度的研究多集中于电网本体故障的机理探究和电力系统应急能力评价与管理Ｉ４曲］，对于调度系统运行的机制方面和电力系统事故灾害的实时评判研究较少。本文针对以上的不足，通过对电力系统事故灾害分析，提出了较为完整的电力系统事故态势等级评判指标体系，采用模糊层次分析法对电力系统事故态势进行综合评判，该方法可作为电力应急指挥中心启动的决策参考和依据，对全系统快速进入应急响应以及采取应对措施有重要意义。１事故态势与应急指挥中心启动关联分析不同的事故发生，启动的应急措施和实施单位不同，从调度角度出发，某些事故在电网主调中心即可以处理完成，但在事故态势超出了调度中心的控制能力范围，整个电力系统的安全运行无法保障时，则需要立即启动电力应急调度指挥中心，全面指挥电网恢复工作。电力应急指挥中心由应急领导小组、应急小组成员、应急抢修队伍以及其他相关单位组成，同时可进行厂网之间、电力公司与地方政府之问、电力公司与电力监管机构之间、电力应急和社会应急之间的协调配合和衔接，整合了所有资源。因此对发生的事故态势有及时正确的把握和评估，可以启动最优的应急对策，避免造成大事故爆发仓促启动应急或启动级别过高的应急措施而造成资源浪费。本文中定义的电力应急指挥中心启动是指由应急指挥中心全面指挥电网抢修恢复工作，对重大问题做出决策和部署，启动相应应急措施，统一领导，有效调度各相关职能部门立即开展事故抢险救灾，修复被损电力设施，恢复灾区电力供应等应急处理工作。２事故态势等级评判因子分析２．１主要影响因子分析停电严重程度是电力系统事故最直观的反映，主要从停电面积、负荷损失及重要用户损失程度等方面体现，通常各地区电网公司事故应急预案中将其作为应急响应启动的主要决策指标。电力系统整体运行状态的变化也是事故严重程度的体现，其包括具体的运行参数如电压、频率、潮流越限等，电压崩溃和频率失稳都会使得引起大面积停电或大量负荷被切除。同时不可忽视灾害事故对电力工作人员状态的影响，一些严重事故会对电力工作人员的生命安全造成威胁，同时还有精神上的伤害，人在高度紧张的状态下容易导致决策失误以及可能造成人为误操作，人员的缺失更会使得电力系统安全运行无法保障。而环境状态将直接影响工作人员的工作效率，导致电网抢修和恢复工作进展缓慢。设备被破坏或者故障则可能发生连锁故障引起更为严重的后果，尤其是重要变电站及重要线路被破坏则很容易导致大面积停电，若调度中心设备受损则电网信息的接收、电网调度工作的展开将陷入困难境地，主网安全和重点地区、重要用户的电力供应将难以保证。因此在评判事故严重程度时以上四种主要影响因子都应考虑。２．２指标体系的确定及信息的获取为了体现电力系统事故等级评判方法的实用性和有效性，选取的指标应具有直观性、可靠性、可获取性、综合性、灵敏性的特点。从调度中心和应急指挥中心的角度出发，利用丰富的信息资源，整体设计，认真选择每项指标，使各指标从不同侧面、在不同层次上发挥作用，保证评判结果的可信、可行。通过以上分析，本文将事故态势评判指标体系建立如表ｌ所示，三级指标见附表１。表１电力系统事故态势指标体系Ｔａｂ．１Ｉｎｄｉｃｅｓｓｙｓｔｅｍｏｆｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍａｃｃｉｄｅｎｔｓｔａｔｅａｎｄｔｅｎｄｅｎｃｙ而评判电力系统事故态势所需的各种信息，如电网状态信息、电力工作人员状态信息、关键设备程向辉，等基于事故态势等级评判的电力应急指挥中心启动辅助决策分析－４７一状态信息、事故现场音视频图像信息和自然灾害信息等，我们可以通过整合电力系统的数据采集与监视控制（ＳＣＡＤＡ）系统、远程视频监控系统（ＲＶＭＳ）、电力设备状态监控系统（ＰＥＭＤＳ）、能量管理系统（ＥＭＳ）、地理信息系统（ＧＩＳ）和气象信息接收系统（ＷＩＡＳ）的信息可以获得上述基本信息，为评估事故严重程度和是否启动应急指挥中心采取应急措施提供必要的基础数据和监控信息。各系统信息整合示意图如图１。图１６大信息系统的整合示意图Ｆｉｇ．１Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎｄｉａｇｒａｍｏｆｓｉｘｉｎｆｏｒｍａｔｉ０ｎｓｙｓｔｅｍｓ同时在指标体系中，部分指标需要在所取得的信息数据基础上进行二次计算得到。线路有功功率过载程度行为指标＝∑（／皿）（１）衡量电压和无功功率过载程度的行为指标重要用户损失程度，其表达式为厂厂、／厂ｍ、１＝∑∑ＩｌＩ／ｌｌＩ×１００％（３）Ｌ、、产ｌ／／＼ｉ＝１／ｊ式中：为重要负荷总数；为损失的重要负荷数；，分别为第ｉ和第个重要负荷；，，，为第ｆ和第个重要负荷的权重；负荷重要性等级文献【７】做了详细的研究，本文不再叙述。综合用户停电损失［８】．Ｆ（ｎ：ｃ￣ｘｆ（ｔ）（４）．７－厶式中：为用户的类别数；ｃ为第ｆ类用户的用电量比例；０为第ｆ类用户的停电损失函数（元／ｋＷ）；Ｌｉ是第类重要用户的负荷率。，）和厶可以通过日常统计计算得到。文献【９】在灾害损失预评估方面也做了较深入的研究。３模糊层次分析法对事故态势综合评判层次分析法与模糊综合评价法的结合主要体现在将评价指标分成层次阶梯结构，运用层次分析法确定各指标的权重，然后应用加权综合型算法对权重和模糊矩阵进行合成，最后综合得出总的评判结果。３．１建立层次阶梯结构模型本文构建的电力系统事故态势等级层次结构模型见附表１所示，由于受可监测性等条件的限制，表中所提出的指标不能完全包含全部能用信息指标，随着该问题的深入研究以及各种智能监测设备的出现，针对具体电网的需要，可以不断地加入实用的评判指标。３．２指标权重的确定文献【１０】提出了一种改进的模糊层次分析法权重的确定方法：（１）构造模糊判断矩阵：＝（口ｆ『），其中元素ａｏ．＝［１ｕ，ｍｕ，ｕｏ．］￣－－个以ｍ作为中值的闭区间，就是ＡＨＰ方法比较判断所采用的１－９标度中的整数，由有关专家及电力系统现场调度人员根据各指标的性质、相对关系和实际经验给出。（２）计算综合层度值…＝固（＋＋＋）（５）……其中，Ｃ／／ｊｔ＝ｔ，ｔ，ｕＪ］，ｉｊ＝ｌ，２，，，ｔ＝ｌ，２，，为第ｔ个专家或现场调度人员给出的三角模糊数。（３）构造模糊评判因子矩阵层Ｅ＝ｆｅｊｉ１：、，＾（６）其中，＝（一ｌｕ）／２ｍＵ是标准离差率，它反映了专家评判的模糊程度，越大，可信度越小。（４）计算调整判断矩阵Ｑ：Ｑ＝ＭＸＥ，把调整矩阵Ｑ按列转换为对角线为１的判断矩阵Ｑ，然后用方根法计算各项指标的权重，得到模糊权向量Ｃ。３．３评判一致性检验为了考察评判的可靠性或一致性，建立一个一致性指标，引入判断矩阵Ｑ的最大特征值与之差和一１的比作为度量判断矩阵偏离一致性的指标：，Ｃ／＝（－ｎ）／（ｎ＂１）（７）定义一致性检验指标ＣＲ为：ＣＲ＝ｃ＃ｅａ（８）其中，为判断矩阵的平均随机一致性指标，其值见表２［１１］。。％∑∑电力系统保护与控制表２平均随机一致性指标Ｔａｂ．２Ｖａｌｕｅｏｆｔｈｅｍｅａｎｒａｎｄｏｍｃｏｎｓｉｓｔｅｎｃｙｉｎｄｅｘ阶数ｌ３４５６７８９Ｒ／１０．５８Ｏ．９０１．１２１Ｉ２４１．３２１．４１１．４５对于２阶以上的判断矩阵，当ＣＲ＜Ｏ．１０时，即认为判断矩阵具有满意的一致性，说明权重分配合理，否则就需要调整判断矩阵，直至取得满意的一致性。３．４评语集的确定文献［１２１中将电力系统设备运行状态划分为６个等级：黑（６）、红（５）、橙（４）、黄（３）、蓝（２）、绿（１）。参照以上分级方法同时结合文献［１３】，本文将电力系统事故态势评判集表示为如下形式：ｉ１＝｛，，ｖ３，ｖ４，，ｖ６｝：｛黑，红，橙，黄，蓝，绿）＝｛６，５，４，３，２，１）。其中：黑色（６）表示整个电力系统遭受毁灭性破坏或打击，造成电网全黑，用户停电损失巨大，人员恐慌度高，抢修人员紧缺，需要很长时间才能恢复；红色（５）表示重要发电厂、重要变电站、重要输变电设备遭受毁灭性破坏或打击，造成电网大面积停电，对区域电网安全稳定运行构成严重威胁，用户停电损失很大，抢修人员紧缺，需要长时间才能恢复；橙色（４）表示电力设施大范围遭到损坏，造成电网大面积停电，并且造成重要输电线路及变电站受损，对电网安全稳定运行构成严重威胁；黄色（３）表示事故造成地区电网局部停电且部分重要用户失电，部分线路和基础设施受损，设备运行状态受影响，对电网安全稳定运行构成威胁；蓝色（２１表示表示因事故造成地区电网小规模停电，电力系统安全稳定运行受到影响，短时间内即能恢复；绿色（１）表示系统能安全正常运行，有较大的稳定裕度，抗扰动能力强，设备运行状态良好。对各个等级事故态势的表示可以针对不同地区电网的实际情况再做合理的修改，以及具体细节的确定。３．５多级模糊综合评判对每个指标进行单级模糊综合评判，Ｕ中各因素的模糊权向量为＝…∑（Ｃｉｌｃｆ，，Ｃｉｎ），Ｃｉｒ＝１（９），＝１的单因素评判结果为（行，ｍ列），单级评判模型为：……ｃｆ。Ｒｉ＝（。，６ｆ，，ｂ，ｍ）量ｉ＝１，２，，（１０）“”其中，ｏ为模糊合成算子。上述为底层指标的评价方法，其多级评价方法可以此类推，下一层指标计算得到的模糊层次评价向量作为所属的上一层指标的隶属度向量。本文选用最大加权平均法来判断电力系统事故态势的严重程度，加权平均法以各评判等级的隶属度ｂｊ作为权重系数，取各的加权平均值作为评判结果，即ｍ，珊＝６ｖ／ｂ（１１）’一｝Ｊ其中，ｋ为待定系数（ｋ＝－Ｉ或ｋ＝２），目的是控制较大的６，所引起的作用，最后由的数值范围可判断事故态势的严重程度。本文将电力应急指挥中心启≥动的值设定为３．０（当计算所得的Ｚｏ３．０时即需要立即启动电力应急指挥中心，并采取对应措施１。４算例分析本文结合实际假设两次电力系统事故，通过以上方法来说明如何确定电力系统事故的态势等级，以及电力应急指挥中心启动决策，算例以ＩＥＥＥ．３０节点系统分析，假设一个节点即为一个变电站。使用电力系统计算分析软件（ｂｐａ）和Ｍａｔｌａｂ完成仿真计算。本文首先采用模糊统计的方法确定定性指标的隶属函数，采用正态函数的模糊分布确定定量指标的隶属函数，然后通过电网实际运行状况和专家经验来检验和调整隶属函数，以修正得到满意的区间设置。在实际应用中，此项设置可随不同地区电网的具体情况而做相应的调整，以适应不同要求。４．１算例一ＩＥＥＥ３０节点系统拓扑网络如附图１所示，在某一时刻，系统区域内发生冰冻灾害，造成电网事故，事故描述为：输电线路２－６、３－４、６．２８、９．１０、１４．１５、２３．２４、２１．２２、２５．２７、２７．３０故障断开，变电站２ｌ和３０故障停运，发电机节点未停运，系统总负荷２８３．４Ｍｗ，因灾害损失６６Ｍｗ，重要负荷总计为６２．４Ｍｗ，因灾害损失１０．５Ｍｗ，无人员伤亡，外部环境恶劣，同时通过调度中心及应急指挥中心得到其他各类监测信息。最后对相关信息进行计算整理和分析判断，得到模糊综合评判信息见附表２所示。按多级模糊评价方法计算得到二级评判矩阵为：１００．０２６３Ｑ１２５２０．２６１２０．２７２２０．３１５２ｌ０．０５３２０．２４０７０．４６８７０．２１１１０．０２６３０置＝Ｉ１０１４１１０．３６６３Ｑ１５１９０．０１１５０．３２９２１０．０６３６ｎ１７６９ｎ３７７３０．２２３００．０４０７０．１１８５程向辉，等基于事故态势等级评判的电力应急指挥中心启动辅助决策分析一４９・又知二级权重系数为：ＣＬ【０．２４３，０．２６０，０．２５３，０．２４４】从而得到一级模糊综合结果评价向量为：＝Ｃｏ＝［Ｏ．０２９４，０．１４７８，０．３３７，Ｏ．２１１２，０．０８５８，０．１８８８】若按最大隶属度原则，以中的最大分量所对应的等级作为最终等级，上例中中的最大分量０．３３７对应橙色，则电力系统事故态势评判最终等级为４级，通过计算ａ指标来度量此次评判的有效性。＝（ｒａｐ一１）／［２７＂（ｍ一１）】（１２）式中：ｍ为模糊综合评价结果向量的维数；和ｙ分别表示中最大分量与次大分量占各分量总和的比例。上例中ａ＝０．４８５＜０．５，此时最大隶属度原则是低效的不宜采用。因此本文对于上例采用加权平均法（ｋ＝－２），计算得到的值为３．３６２７，评估数据显示此次电力系统事故态势总体上处于第３级与第４级状态之间，但偏重于黄色状态。表明此时事故势态较为严重，需立即电力启动应急指挥中心，发布应急信息，对重大问题做出决策和部署，，启动相应应急预案，统一领导，分级负责，部门分工，快速响应，有效调度各相关职能部门立即开展事故抢险救灾，调集应急物资和抢修小组，修复被损电力设施，恢复灾区电力供应等应急处理工作，防止事故进一步发展，尽快恢复龟网安全稳定运行。４．２算例二参考文献【１４】预测的连锁故障和所用数据分析计算，事故描述为．：电网输电线路２２．１０发生三相短路故障跳闸，由此引发的连锁故障后续事件如下：线路２２．１Ｏ断开，其备选母线集中母线电压均在安全运行范围内，而备选线路集中线路２１．２２和６Ｉ８过负荷，之后线路２１．２２过负荷跳闸，切除Ｂｕｓ２１负荷和Ｂｕｓｌ９部分负荷后电压恢复正常，但线路２２．２４，１５．２３和６．８过负荷。保护动作切除线路２２．２４，母线２２和系统脱离，发电机与系统解列停运。系统母线电压正常，线路８．２８和６－８潮流越限—线路８２８断开后，其上潮流向其他线路分配，导致其他线路潮流有所增加，但并未有线路过载，同时系统母线电压偏移在允许范围内。．无人员伤亡，外部环境良好，同时通过调度中心及应急指挥中心得到其他各类监测信息。最后对相关信息进行计算整理和分析判断，得到模糊综合评判信息见附表３所示。按算例一的步骤计算，最后得到一级模糊综合结果评价向量为：Ｂ［０，０．０４２７，０．１２０８，０．１５２９，０．０８９７，Ｏ．５９３９】采用加权平均法（ｋ＝－ｉ），计算得到的值为１．９２８７，评估数据显示此次电力系统事故态势总体上处于第１级与第２级状态之间，但偏重于蓝色状态。因为系统有较大的稳定裕度，此次连锁故障并未对电网安全运行造成严重威胁，对外部资源的需求不高，因此无需启动电力应急指挥中心，只需由电网调度中心负责指挥电网操作，修复故障线路、恢复电网供电和电网接线方式，使其尽快恢复正常即可，同时关注事故态势发展，将事故原因、处理过程、结果等有关情况向应急指挥中心汇报。５对事故态势评判与电力应急的几点看法（１）对电力系统事故态势的评判必须随灾害发展及恢复工作的开展不断进行更新，掌握最新的态势。因此，电力事故态势的评判应当是一个不断循环的过程。本文的仿真计算只完成了一次循环，作为电力应急指挥中心启动的决策依据，而这个过程应该是反复进行的，可以一直指导电网具体恢复工作的开展，并可以作为采取的对应恢复措施的有效性评估。（２）电网事故态势评判本身就是一个非常复杂的过程，存在很多不确定的因素（例如：在信息获取时，由于外部灾害导致某些地点的电网信息无法送达，或者在某些特殊情况下获得的信息并不准确、偏差较大等），这些因素都会使得电网事故态势评判无法做到非常准确，因此保障信息的完整性、准确性和及时性在事故评判中显得十分重要。（３）同时可以设立人为启动应急指挥中心通道，在特殊情况下（如基本信息无法获取、评判系统故障、灾害严重程度特别明显等）则可以直接根据相关专家的实际运行经验，人为地快速启动应急指挥中心，进入应急状态。６结束语本文从电网运行状态、停电严重程度、人员状态和设备状态四个方面构建的指标体系，全面、综合地反映电力系统事故态势；基于６大信息系统充分考虑了评判信息的可获取性和及时性；采用模糊层次分析法避免了模糊信息难以处理的缺点；结合实际的算例分析表明了该方法的可行性、实用性和可操作性。本文方法可为电力调度指挥人员及时准确地掌握事故态势、电力应急指挥中心准确及时启动以及电力应急工作的展开提供有效的参考和决策支持。当然本文提供的只是一种辅助决策方法，随着科学算法的不断发展，可以采用更为先进、精确的方法辅助电力应急工作更好地展开。一５Ｏ．电力系统保护与控制附录附表１电力系统事故态势指标体系Ｔａｂ．１Ｔｈｅｉｎｄｉｃｅｓｓｙｓｔｅｍｏｆｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍａｃｃｉｄｅｎｔｓｔａｔｅａｎｄｔｅｎｄｅｎｃｙ一级指标二级指标三级指标电压幅值ｕｌｌ】电压Ｕ１１电压越限Ｕ１１２频率ｕ１２】电网运行频率ｕ１２频率偏差Ｕ１２２状态指标ｕ有功备用容量Ｕｌ３ｌ容量ｕｌ３无功备用容量Ｕｍ…有功潮流越限ｕ潮流ｕｌ４Ⅲ无功潮流越限Ｕ停电严重程度指标ｕ停电事件分级ＩＪ２－负荷损失比例ｕ２１ｌ重要用户损失程度ｕ２１２停电区域面积３综合用户停电损失Ｕ２２Ｉ预估用户经济损失Ｕ２２预估停电持续时间Ｕ２２２可供调度人员总数人员状态工作人员不足率Ｕ３ｌＵ３ｌ１指标Ｕ３人员伤亡总数ｕ３ｌ２事故恐慌度Ｕ］２】整体工作状态指数Ｕ３２工作环境ｕ续附表１倒塔、断线比例基础设施受损程度ＵＵ４１ｌ预估修复所需时间Ｕ４１２调度中心设备状态设备状态指Ｕ４２１标ｕ４重要变电站状态Ｕ４２２运行设备受损程度２重要输电线路状态Ｕ４２３其他电网设备状态Ｕ４２４附图１ＩＥＥＥ－３０节点系统图Ｆｉｇ．１ＩＥＥＥ－３０ｂｕｓｓｙｓｔｅｍ附表２算例一评判信息表Ｔａｂ．２ＴｈｅａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆＮｏ．１ｅｘａｍｐｌｅ第１级因第１级权重第２级因第２级权重第３级因第３级指标第３级权熏第３级模糊评判矩阵素集系数素集系数素集值系数６５４３２１Ｕｉ１Ｉ１０４．５４８６０．４９２００Ｏ．２０－３０．５ＯＵＩｌ０．２５２Ｕｌ１２０．０１４８４２０．５０８Ｏ０００Ｉ３０．７ＯＵｌ２ｌ５Ｏ．１Ｏ０Ｏ０．４８７Ｏ０．１Ｏ．２０．４０．３０Ｕ１２０．２６３Ｕ１２２０．００２００００．５ｌ３００．１Ｏ－３Ｏ．５０．１０Ｕｌ０．２４３Ｕｌ３１１０．６２００００．５０４０００．２０－３Ｏ．３０．２Ｕ１３０．２２８Ｕｌ３２５．３２０００００．４９６Ｏ０Ｏ．１０．４０．４Ｏ．１Ｕｌ４ｌ０．００４００００．５２４００Ｏ００－２０．８Ｕ１４０．２５７Ｕｌ４２０．０００００００．４７６０ＯＯ００１Ｕ２１１０．２３０３０４０．３８６００．１Ｏ．５０＿３０．１ＯＵ２１０．１２３４Ｕ２１２０．１６９３５５０．３９１Ｏ．１０＿３０．４０．２Ｏ０Ｕ２０．２６０Ｕ２１３０．２０７２４３０．２２３００．５０．４０．１００Ｕ２２２８２．５ＯＯＯ０．５８３０．１０。３０．４０．２Ｏ０Ｕ２２０．２３４５Ｕ２２２４．０００００００．４１７００．５０．４０．１Ｏ０Ｕ３１ｌ０．７００００００．４８４０．１０＿３０．４Ｏ．２００Ｕ３１０．３４５６Ｕ３１２０．０００００００．５ｌ６０．２Ｏ－３０＿３０．２ＯＯＵ３０．２５３Ｕ３２１０．２２０００００．３ｌ８ＯＯ．１Ｏ．６０－３００Ｕ３２０．４５６７１３３２２５３．６５００００．６８２０ＯＯＯＯ１Ｕ４１１０．２ｌ８５ｌ２０．５３２Ｏ０．１Ｏ．５Ｏ．３Ｏ．１０Ｕ４１０．１２３４Ｕ４１２８．０００００００．４６８０Ｏ．４Ｏ．５０．１Ｏ０Ｕ４２ｌ９８．６５００００．２７ｌＯ０Ｏ００．２０．８Ｕ４０２４４Ｕ４２２９５．７１００Ｏ０．２７４００．２０．６０．２Ｏ０２０。１４６５Ｕ４２３９６．６２ＯＯ００．２５３０Ｏ．１Ｏ．５Ｏ．４０ＯＵ４２４９３．８９００００．２０２０００．５０．４Ｏ．１Ｏ程向辉，等基于事故态势等级评判的电力应急指挥中心启动辅助决策分析．５１．附表３算例二评判信息表Ｔａｂ．３ＴｈｅａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆＮｏ．２ｅｘａｍｐｌｅ第１级因素第１级权重系第２级因素第２级权重系第３级因素第３级指标第３级权重系第３级模糊评判矩阵集数集数集值数６５４３２１Ｕｌ１１１３１．２６３３０．４９２０Ｏ０ＯＯ．２Ｏ．８ＵＩｌ０．２５２Ｕ１１２０．０００６０００．５０８ＯＯＯ０Ｏ．１０．９～Ｕ】２１４９．７０００００．４８７Ｏ０．１０．２０．４Ｏ．３０Ｕｌ２０．２６３Ｕ１２２０．００２００００．５１３Ｏ０．１０－３０．５０．１ＯＵｌ０．２４３Ｕ１３Ｉ【９．５４２００００．５０４０ＯＯ．２０＿３０＿３０．２Ｕ１３０．２２８Ｕ１３２５．６１０００００．４９６Ｏ０Ｏ．１０．４０．４０．１Ｕｌ４ｌ０．０００００００．５２４００ＯＯ０１Ｕ１４０．２５７Ｕｌ４２０．０００００００．４７６０００Ｏ０１Ｕ２ｌｌ０．１Ｏ８７０１０．３８６０Ｏ０．２０＿６Ｏ．２ＯＵ２１Ｏ．１２３４Ｕ２１２０．０５８０４３０．３９１。００．１Ｏ．２０．５０．２０Ｕ２０．２６０Ｕ２１３０．０３３３３３０．２２３００．１０．３Ｏ．５０．１ＯＵ２２１２３．２４００００．５８３Ｏ０．１０４０．４０．１ＯＵ２２０．２３４５Ｕ２２２０．５００００００．４１７ＯＯ．２０＿３０．５００Ｕ３１１１．ｏ０Ｏ００００．４８４ＯＯ０ＯＯｌＵ３１０．３４５６Ｕ３１２０．０００ｏｏ００．５１６０Ｏ０００ｌＵ３０．２５３Ｕ３２１０．０２００ｏ００．３ｌ８ＯＯＯ００．１Ｏ．９Ｕ３２０．４５６７Ｕ３２２９５．Ｏｏ０ｏｏ０．６８２Ｏ００ＯＯ．１０．９Ｕ４１１０．０００００００．５３２０００ＯＯｌＵ４１０．１２３４Ｕ４１２Ｏ．０ｏ０００００．４６８Ｏ００ＯＯｌＵ４２１１Ｏ０．００００．２７１００ＯＯＯｌＵ４０２４４Ｕ４２２９９．５０００００．２７４００ＯＯ０．２０．８Ｕ４２０．１４６５Ｕ４２３９７．２０００００．２５３００ＯＯ０．２Ｏ．８Ｕ４２４９８．５０００００．２０２ＯＯ００Ｏ．１０．９参考文献［１］ＵＳＣａｎａｄａｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍｏｕｔａｇｅｔａｓｋｆｏｒｃｅ．ＵＳＣａｎａｄａｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍｏｕｔａｇｅｔａｓｋｆｏｒｃｅｆｉｎａｌｒｅｐｏｒｔ０ｎｔｈｅＡｕｇｕｓｔ１４，２００３ｂｌａｃｋｏｕｔｉｎｔｈｅＵｎｉｔｅｄＳｔａｔｅｓａｎｄＣａｎａｄａ：ｃａｕｓｅｓａｎｄｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎｓ［Ｒ］．ＵＳＳｅｃｒｅｔａｒｙｏｆＥｎｅｒｇｙ’ａｎｄＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＮａｔｕｒａｌＲｅｓｏｕｒｃｅｓ，２００４．［２］鲁顺，高立群，王珂，等．莫斯科大停电分析及启示［Ｊ】．继电器，２００６，３４（１６）：２７．３１．ＬＵＳｈｕｎ，ＧＡＯＬｉ－ｑｕｎ，ＷＡＮＧＫｅ，ｅｔａ１．ＡｎａｌｙｓｉｓａｎｄｉｎｓｐｉｒａｔｉｏｎｏｎｂｌａｃｋｏｕｔｏｆＭｏｓｃｏｗ［Ｊ］．Ｒｅｌａｙ，２００６，３４（１６）：２７２３１．［３］吴文传，张伯明，曹福成，等．电网应急指挥技术支持系统设计与关键技术［Ｊ】．电力系统自动化，２００８，３２（１５）：１－６．ＷＵＷｅｎ－ｃｈｕａｎ，ＺＨＡＮＧＢｏ－ｒ—ｕｉｎｇ，ＣＡＯＦｕｃｈｅｎｇ，ｅｔａ１．Ｅｌｅｃｔｒｉｃｐｏｗｅｒｎｅｔｗｏｒｋｓｅｍｅｒｇｅｎｃｙｍａｎａｇｅｍｅｎｔ［４］［５］ｓｕｐｐｏｒｔｓｙｓｔｅｍａｎｄｉｔｓｋｅｙｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ［Ｊ］．ＡｕｔｏｍａｔｉｏｎｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍｓ，２００８，３２（１５）：１．６．赵炜炜，张建华，尚敬福，等．电网大面积停电应急评价指标体系及其应用【Ｊ］．电力系统自动化，２００８，３２（２Ｏ）：２７，３０．ＺＨＡＯＷｅｉ－ｗｅｉ，ＺＨＡＮＧＪｉａｎ－ｈｕａ，ＳＨＡＮＧＪｉｎｇ－ｆｕ，ｅｔａ１．Ｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍｌａｒｇｅｓｃａｌｅｂｌａｃｋｏｕｔｅｍｅｒｇｅｎｃｙｅｖａｌｕａｔｉｏｎｉｎｄｅｘｓｙｓｔｅｍａｎｄｉｔｓａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＡｕｔｏｍａｔｉｏｎｏｆＥｌｅｃｇｉｃＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍｓ，２００８，３２（２Ｏ）：２７．３０．王明，叶青山，王得道．电力系统自然灾害应急系统评价研究［Ｊ】．龟力系统保护与控制，２００８，３６（１３）：５７．６０．—ＷＡＮＧＭｉｎｇ，ＹＥＱｉｎｇ－ｓｈａｎ，ＷＡＮＧＤｅｄａｏ．Ｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｎａｔｕｒａｌｄｉｓａｓｔｅｒｒｅｓｐｏｎｓｅｃａｐａｃｉｔｙｆｏｒｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍ［Ｊ］．ＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｎｄＣｏｎｔｒｏｌ，一５２－电力系统保护与控制（上接第４４页ｃｏｎｔｉｎｕｅｄｆｒｏｍｐａｇｅ４４）［１２］成磊，葛临东．变步长ＬＭＳ算法性能比较与仿真【Ｊ】．信息工程大学学报，２００３，４（４）：７０．７３．ＣＨＥＮＧＬｅｉ，ＧＥＬｉｎ－ｄｏｎｇ．Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｓａｎｄｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓｏｆｖａｒｉａｂｌｅｓｔｅｐ－ｓｉｚｅＬＭＳａｌｇｏｒｉｔｈｍｓ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＩｎｆｏｒｍ￣ｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，２００３，４（４）：７０．７３．［１３］兰瑞明，唐普英．一种新的变步长ＬＭＳ自适应算法［Ｊ］．系统工程与电子技术，２００５，２７（７）：１３０７－１３１０．ＬＡＮＲｕｉ－ｍｉｎｇ，ＴＡＮＧＰｕ－ｙｉｎｇ．Ｎｅｗｖａ—ｒｉａｂｌｅｓｔｅｐｓｉｚｅＬＭＳａｄａｐｔｉｖｅａｌｇｏｒｉｔｈｍ［Ｊ］．ＳｙｓｔｅｍｓＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＥｌｅｃｔｒｏｎｉＣＳ，２００５，２７（７）：１３０７－１３１Ｏ．［１４］李辉，吴正国，邹云屏，等．变步长自适应算法在有源滤波器谐波检测中的应用［Ｊ］．中国电机工程学报，２００６，２６（９）：９９．１０３．—ＬＩＨｕｉ，ＷＵＺｈｅｎｇｇｕｏ，ＺＯＵＹｕｎ－ｐｉｎｇ，ｅｔａ１．Ａｖａｒｉａｂｌｅｓｔｅｐｓｉｚｅａｄａｐｔｉｖｅａｌｇｏｒｉｔｈｍａｐｐｌｉｅｄｔｏｈａｒｍｏｎｉｃｄｅ￣ｃｔｉｏｎｏｆａｃｔｉｖｅｆｉｌｔｅｒ［Ｊ］．ＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆｔｈｅＣＳＥＥ，２００６。２６（９）：９９．１０３．——收稿日期：２０１００８２９；修回Ｅｌ期｝２０１Ｏ－１卜０８作者简介：杨建宁（１９５６一）男，博士，副教授，研究方向为电网信号检测和信息智能处理；Ｅ－ｍａｉｌ：ｙｙｙｎｎｎｓｎ＠ｓｉｎａ．ｔｏｍ陈婕（１９８９一），女，硕士研究生，研究方向为电网信号检测。