3.4城市电网应急处理技术
一、技术原理与特点国际公认的城市电网应急处理包括四个环节的六大关键技术：预防环节的应急保障技术和灾害预警技术，响应环节的应急供电技术，处置环节的应急指挥技术和应急抢修技术，恢复环节的供电恢复技术。目前这些技术都已从理论研究与实践探索逐步向应用推广阶段过渡。
基于城市电网应急处理技术的城市电网应急指挥系统是一套城市供电应急计算机辅助技术支持系统。系统应用面向服务的体系架构、公共信息模型、数据交换技术、容灾无线网技术、地理信息技术、信息集成技术、Internet技术等，全面整合多部门、多行业、多层次的已有系统和信息资源，实现对突发公共事件的实时响应和调度指挥，并为公众提供相应的紧急救援服务，将突发事件的危害程度降到最小。
城市电网应急处理技术主要功能包括：
（1）通过与电网内外部信息系统（气象、地质、电力EMS、MIS、营销、GIS等系统）接口，第一时间获取相关信息进行电网故障分析计算，自动生成电网故障预测、应急启动、抢修和供电恢复参考方案；在灾害发生时，作为与政府及外界的信息沟通与发布平台。
（2）针对不同重要电力用户的可靠性需求进行分类分级，提供灵活的重要用户供电和自备应急电源配置流程和模式，同时还对社会电力资源的优化配置、综合利用提出参考方案，提高电网的可靠性和灾害应急水平。
（3）通过电网调度智能辅助决策模型，在事故期间海量数据涌入情况下，找出焦点问题，协助调度员分析、诊断，并提供适用的紧急调度、事故处理、供电恢复参考方案，提高灾害应急响应和快速处置能力。
（4）具备多种通信接口，兼容电力专用通信网和公用通信网，具备快速部署通信网络的能力，为事故状态应急指挥提供通信保障。
城市电网应急处理技术的主要技术指标包括电网及企业应急能力两方面指标。其中城市电网应急能力指标包括主电源和主变电站停电风险、主网架停电风险、城市电网停电风险、城市电网的N-k容忍度等；供电企业的应急能力指标包括应急管理体制的完备等级、应急信息系统的完备等级、应急救援队伍和装备的完备等级、应急资源配置的完备等级等。
2006年至今，城市电网应急指挥技术已在50%左右的国内大中城市开始试点、建设和实施，在北京奥运会、上海世博会及各地重大活动的保电工作中发挥了重要作用。
二、适用地点与条件
该技术适用于大中城市电网及供电可靠性要求较高的区域电网。各地市的突发事件发生的内部诱因和机理不同，不能将一套应急处理系统简单复制，应针对具体电网特点因地制宜地推广城市电网应急处理技术。
不同地区各系统的需求和发展水平差异性较大，应尽快总结前期城市电网应急指挥系统的应用经验，推进公司统一的电网应急指挥平台建设。
三、推广应用计划
2011～2013年：重点完成风险评估与预警、供电恢复和应急能力评估模块的功能完善，在重要政治经济城市和台风、地震、冰灾等灾害易发城市试点推广。
2011～2014年：在全公司系统内开展对重要电力用户分级技术的推广，在2011年底之前完成重要电力用户的供电电源规划，在2014年之前完成供电电源的建设、改造。
2011～2015年：在具备条件的城市推广应用。十年内全国大中型城市应用率达到100%；公司系统内重
要电力用户自备应急电源配置率达到80%；开展社会应急资源优化配置、城市应急供电能力评估技术的试点应用；各供电公司的移动发电车配置台数、容量能够基本满足城市重要电力用户应急的水平。
四、责任部门
安监部、生产技术部、国家电力调度通信中心
4电力系统及其自动化
4.1智能电网调度技术支持系统
一、技术原理与特点智能电网调度技术支持系统是电网运行控制和调度生产管理的重要技术支撑手段。该系统围绕分布式一体化共享的信息支撑、多维协调的安全防御、精细优化的调度计划和规范的流程化高效管理这四条主线，提供完整的智能电网调度技术支持手段，实现敏锐的全景化前瞻预警、优化的自适应自动调整、多维的全局观协调控制、统筹的精细化调度计划和规范的流程化高效管理。
智能电网调度技术支持系统在主调和备调采用完全相同的系统体系架构，实现相同的功能，实现主、备调的一体化运行。横向上，系统通过统一的基础平台实现四类应用的一体化运行以及与SG186的有效协调，实现主、备调间各应用功能的协调运行和系统维护与数据的同步；纵向上，通过基础平台实现上下级调度技术支持系统间的一体化运行和模型、数据、画面的源端维护与系统共享，通过调度数据网双平面实现厂站和调度中心之间、调度中心之间数据采集和交换的可靠运行。
在一个调度中心内部，智能电网调度技术支持系统功能分为实时监控与预警、调度计划、安全校核和调度管理四类应用。实时监控与预警类应用全面整合电网稳态、动态、暂态运行信息、设备状态信息、辅助监测信息，实现电网运行状态及影响电网运行相关外部因素的全景可视化监视、在线故障诊断和智能报警。调度计划类应用按照不同调度模式要求，提供多种智能决策工具和灵活调整手段，支持调度计划全景信息可视化展示和相关因素定量分析评估，实现多目标、多约束、多时段调度计划自动编制和安全校核，实现电网运行的安全性与经济性的协调统一。安全校核类应用对检修计划、发电计划和电网运行操作（临时操作、操作票）等调度计划和调度操作，进行全面的安全稳定校核，其包括静态安全、暂态稳定、动态稳定和电压稳定等方面，并在校核完成后进行辅助决策和裕度评估计算，提出对调度计划和调度操作中稳定问题的调整建议和电网重要断面的稳定裕度。调度管理类应用主要实现调度生产业务的流程管理；规范专业管理及调度中心内部综合管理；采用时间、空间等多维度分析方法，对电网运行信息、二次设备运行信息、分析评价结果等数据进行综合挖掘分析，形成分析和评估结果并展示与发布，实现调度管理工作一体化、规范化和流程化的目标。实现与SG186数据平台的信息交换和共享。
调度技术支持系统的四类应用建立在统一的基础平台之上，基础平台是智能电网调度技术支持系统开发和运行的基础，负责为各类应用的开发、运行和管理提供通用的技术支撑，为整个系统的集成和高效可靠运行提供保障。基础平台为各类应用提供统一的模型、数据、CASE、网络通信、人机界面、系统管理等服务。应用之间的数据交换通过平台提供的数据服务进行，还通过平台调用和提供分析计算服务。智能电网调度技术支持系统自2008年5月开始研发，截至2010年底，已在第一批九个单位（国调、华北网调、华东网调、华中网调、江苏省调、四川省调、沈阳地调、衡水地调和北京城区）进行了试点工程建设，涵盖国、网、省、地四级调度机构。各工程均已完成现场验收，部分工程已投入试运行。
二、适用地点与条件智能电网调度技术支持系统适用于国家、区域、省、地区调度机构及各级备用调度。应用智能电网调度技术支持系统时应充分考虑系统安全，遵循电力二次系统安全防护要求，在进一步完善边界防护的基础上，采用国产安全操作系统和国产安全数据库，通过应用证书技术加强信息安全，通过认证实现控制和执行的权限管理。系统应支持高可靠、高性能的冗余技术和高可靠性的冗余结构，支持双机/多机集群技术、多机热备技术及冷备自启技术，系统的硬件和软件应进行充分测试，保证系统稳定、可靠运行。
技术支持系统按照统一规划、分级负责的原则进行建设、验收和管理。三、推广应用计划2011年底前，国调、“三华”网调、江苏、四川、福建省调、苏州地调等试点单位完成智能电网调度技术支持系统其他应用功能的建设；“三华”电网内省调完成基础平台和相关功能建设，支撑“三华”电网的一体化运行。
2015年前，省级以上调度全面建成智能电网调度技术支持系统；70%的地调按照规范化要求建成智能电网调度技术支持系统；40%的县调建成智能电网调度技术支持系统。
四、责任部门
国家电力调度通信中心、智能电网部
4.2多时间尺度全过程仿真技术
一、技术原理与特点电力系统对扰动的动态响应一般可分为电磁暂态（毫秒级）、机电暂态（秒级）及中长期动态（分钟级）3种不同量级的多时间尺度过程。目前，针对不同的动态响应过程己有相应的独立仿真程序进行仿真分析。随着我国大规模超/特高压交直流电网的建设、大规模风电和光伏发电等新能源的开发、大功率电力电子设备和快速自动控制装置的大量应用，对建模技术和模型参数准确性提出更高的要求。由于大规模电力系统动态特性日趋复杂，不同时间尺度的响应过程紧密联系、相互影响，传统相互独立的各仿真程序已难以适应我国大规模交直流电力系统对仿真的要求。因此，需要研究能够实现电磁暂态—机电暂态混合仿真、机电暂态—中长期动态统一仿真的多时间尺度全过程仿真、建模技术，并开发相应计算软件，才能满足我国大规模超/特高压交直流电网建设的需要。
为了适应我国电网发展需要，基于成熟的电力系统分析软件PSD和PSASP开发的多时间尺度全过程仿真分析软件包，重点解决了不同时间尺度的响应过程紧密联系、相互影响情况下仿真电力系统动态特性的问题。开发的多时间尺度全过程仿真分析软件包具备稳态计算分析、电力系统电磁暂态-机电暂态混合仿真、机电暂态及中长期动态统一仿真、电压稳定计算和频域计算等全过程仿真功能，能够实现电力系统多时间尺度全过程仿真建模。仿真能力超越了国内外同类产品。
与国内外其它电力系统仿真软件相比，该软件包的主要特点是：（1）仿真能力强。除常规仿真程序能进行的所有分析计算工作外，还可以进行复杂和严重事故的事后分析，研究扰动后较长时间的事故重演，是研究和分析我国非线性超大规模电力系统动态特性机理、严重事故特征及其稳定措施的重要保证。（2）算法数值稳定性和收敛性好。基于多重事件搜索与多步变步长后退欧拉法的电磁暂态仿真算法、组合数值积分算法、基于故障支路导纳阵的复故障算法、特征值并行搜索算法和改进的无功优化综合算法等，解决了仿真中数值振荡、仿真计算收敛性差、计算速度慢等问题。（3）模型及参数符合实际，仿真分析精度高。提出了一套符合国内实际的同步发电机励磁系统、原动机及其调节系统的实测建模方法，建立了相应的大量的实测仿真模型及参数；构建了基于我国实际直流输电系统和FACTS元件模型及参数；建立了考虑配电网络的综合负荷模型和参数。这些模型及参数显著提高了仿真分析的准确度。（4）电网模型数据统一。在多时间尺度仿真计算中可采用统一的仿真模型和参数，仿真计算方便快捷，节省时间。
多时间尺度全过程仿真分析软件包的潮流、暂态稳定、小干扰稳定、短路电流等常规程序已经在我国获得了较广泛的应用，机电—电磁暂态混合仿真程序和全过程动态仿真程序已经具备了推广应用的条件。
二、适用地点与条件电力系统多时间尺度全过程仿真技术可用于在交直流混合仿真、多时间尺度全过程仿真、间歇式能源并网规划与调度运行仿真，基于该技术研发的PSD电力系统仿真软件包可作为我国特高压智能电网规划、运行和控制的基本仿真工具。
目前，主要用于电力系统离线仿真计算，用于实时仿真计算尚需要进一步研究数据接口等问题。为提高计算速度和计算效率，应用基于PSD和PSASP的多时间尺度全过程仿真分析软件包时，应结合可配置高性能计算机机群，搭建并行仿真计算平台。
三、推广应用计划
2011年，在公司重大科技项目和智能电网规划、运行中引入多时间尺度全过程仿真功能对系统进行详细仿真，研究电力系统受到扰动之后长时间的动态稳定性问题及解决方案。
未来3～5年，在己有推广成果的基础之上，大力推进机电—电磁暂态混合仿真和全过程动态仿真的应用范围，在公司系统的规划设计、调度运行和科研单位进行广泛推广应
用。
四、责任部门
国家电力调度通信中心、发展策划部
