极端外部灾害中的停电防御系统构思（一）新的挑战与反思

针对极端外部灾害，探讨停电防御系统面临的新挑战及其应对。回顾已投运的停电防御系统;归纳极端外部环境下停电灾难的特点;指出按一般故障场景设计的防御系统所遇到的困难;提出将防御框架覆盖的时间段向两端扩展，不但提前到电力规划阶段以指导远期预防控制，也向后延伸到电网四分五裂后的恢复控制;提出将防御功能在广域信息、仿真分析、决策支持等方面进一步深化的具体任务。     

时空协调的大停电防御框架:（一）从孤立防线到综合防御

由3篇论文组成的系列文章为现代电力系统设计了自适应时空优化的停电防御框架。论证了防御由相继事件演化为大停电灾难而应该具备的核心功能，包括广域测量与数据挖掘、在线稳定量化分析和控制、多道防线的优化和协调。作为第1篇，剖析了大停电的演化规律，探讨现代互联电网稳定性的特点及面临的挑战；评述了稳定分析、三道防线及恢复控制技术的现状和发展方向；提出将监控和数据采集（SCADA）系统扩展为动态SCADA（DSCADA）系统，将能量管理系统（EMS）扩展为动态EMS（DEMS）。     

电网连锁故障演化机理与博弈预防

连锁反应故障是导致大停电的重要原因。回顾了2003年以来世界范围内3次较为严重的连锁故障造成的大停电事故，通过对连锁故障发展过程的总结，得出了连锁反应故障的演化规律与一般特征。在此基础上，对连锁反应故障的机理进行了分析。文中将博弈思想应用于连锁故障的预防，将电网出现的扰动作为对弈中的进攻方，系统被动的调整作为被动的防御，提出连锁故障的对弈防御策略，一旦电网发生扰动则系统做相应调整，类似于对弈过程二人的交替走步。机理分析表明，这种调整削弱了元件间的关联作用，将系统运行点向远离临界状态的方向移动，因此可有效预防连锁故障。     

一种利用实时潮流信息生成故障恢复策略的方法

利用电力系统实时潮流信息，作为确定电力系统故障后系统拓扑结构的辅助手段，对系 统中的设备故障引起的大面积停电事故，提出了一种分析和进行恢复策略生成的方法，从有 功功率平衡的角度出发，初步实现了故障后恢复策略的计算机自动生成。     

电网大停电自动防控技术通过验收

2007年11月11日，国家电网公司重大科技创新项目——大电网安全稳定实时预警及协调防御系统（EACCS）在南京通过验收。专家称，该系统在预警、防止大面积停电事故和控制故障损失方面达到国际领先水平。     

高压配电网故障恢复系统推理策略

介绍了高压配电网故障恢复系统的推理策略。以孤岛恢复策略作为常规恢复策略为出发点，根据配电网故障恢复系统的结果、运行方式和要求建立特殊恢复策略，提出了有效的停电恢复策略，从而提高整个恢复系统的恢复效率。     

浅谈水权市场与水资源资产

建立国家水安全防御系统，是经济社会可持续发展的支撑和保障。通过对国家水安全防御系统的基本功能、基本框架和基本策略的分析，比较全面地阐述了国家水安全防御的非工程措施，包括预警功能、分析功能、决策功能。     

娄底市山洪灾害防御预警监测系统建设浅析

娄底市山洪灾害防御预警监测系统包括雨水情监测系统、预警决策管理系统、预警通信系统、数据库建设和维护系统、娄底防汛网站等,能够提供实时雨水情信息采集、通信及传输、信息交换及存储、预警决策支持等功能。该系统的应用极大提高了对山洪灾害的防御应对能力,全面完善了防灾减灾体系,为促进娄底市经济社会健康持续发展发挥了积极作用。     

电力市场环境下互联电网恢复控制的评述

阐述现代互联电网对恢复控制的要求;比较不同的恢复控制策略，包括自下至上（bottom-up）、自上至下（top-down）及混合策略;讨论其优化与协调。根据各种恢复策略涉及的技术与经济因素，讨论决策支持系统应具备的功能。提出基于风险的自适应决策优化，分析市场环境对启动电源（包括黑启动）服务和恢复控制的影响，提出经济层面的优化及其与技术层面的协调。强调以量化指标反映启动电源服务的技术性能及停电风险，兼顾启动电源的经济性与可靠性。     

娄底市山洪灾害防御预警监测系统建设浅析

娄底市山洪灾害防御预警监测系统包括雨水情监测系统、预警决策管理系统、预警通信系统、数据库建设和维护系统、娄底防汛网站等,能够提供实时雨水情信息采集、通信及传输、信息交换及存储、预警决策支持等功能。该系统的应用极大提高了对山洪灾害的防御应对能力,全面完善了防灾减灾体系,为促进娄底市社会经济的健康持续发展发挥了积极的作用。     

综合防御由偶然故障演化为电力灾难——北美“8·14”大停电的警示

电业界在技术层面上思考过1996年的北美西部大停电，又在经济层面上反思过2000年的加州电力危机，却没有充分认识到在电力市场环境下电力系统发生更大停电灾难的可能性，也未能在2003年北美东部“8·14”大停电的演化长过程中予以制止。其中，在思维方式上的教训为：应该在统一的框架下，有机地结合电力体制、市场运营、监管规则、规划设计、仿真分析、信息工程、调度运行、控制技术、科技投入和人才培训等因素进行反思。用仿真重现相继停电的全过程固然必要，但更重要的问题是：①人们分别有22 min，9 min，5 min，29 min的时间来阻止第2，3，4，5个相继开断，为什么却无作为地听任其发展为系统振荡？②为什么大范围的停电竟然长达29 h？这些案例是我国电力工业界的极好教材。“8·14”大停电，既暴露了电力市场对电力系统稳定性的负面影响，又反映了互联电网相继开断的严重后果。技术方面的教训包括必须完善并协调各级信息系统，提高在线安全稳定的量化分析及控制决策能力，研究针对各种灾变的防御控制计划，协调预防控制和紧急控制，采用自适应的系统保护装置以及电力系统和电力市场的动态仿真器等。     

从抗击非典看我国水安全防御系统

建立国家水安全防御系统,是经济社会可持续发展的支撑和保障.通过对国家水安全防御系统的基本功能、基本框架和基本策略的分析,比较全面地阐述了国家水安全防御的非工程措施,包括预警功能、分析功能、决策功能.     

电力系统大停电事故仿真的故障序列选择

对可能出现的故障序列进行选择,从而优化统筹各阶段的对策,对预防大停电事故具有重要的研究价值。文中通过对典型大停电事故发展的过程进行分析,在总结故障特征的基础上,提出一种可以有效考虑影响故障传播的系统负荷状况、天气条件、继电器隐藏故障等因素的方法,并快速选择出可能发生的故障序列,帮助系统规划、设计和运行人员找到容易引发大停电的线路。最后利用IEEE-RTS算例系统对该方法进行了计算验证。     

基于隐性故障模型和风险理论的关键线路辨识

在大规模电网中，由简单故障触发的电力系统连锁故障常常会引起大停电的灾难性后果。为了研究复杂电网连锁故障的传播机理，同时找出对连锁故障产生重要影响的关键线路，文中基于模拟连锁故障的隐性故障模型和风险理论，提出了复杂电力系统的线路故障风险评估方法，并辨识出了对系统大停电产生重要影响的一系列关键线路。模型考虑了线路过负荷保护、隐性故障、控制策略及系统运行等参数，对IEEE 118节点系统仿真结果表明，在重负荷状态运行下只对辨识出的少量关键线路加以改善，就可以使系统停电概率大幅减小，特别是大停电概率;在临界状态运行下改善少量关键线路，则可以使系统脱离临界状态，避免大停电发生。     

配电网系统恢复专家系统

本文提出了一个用于配电网系统恢复的专家系统，它能在配电网故障停电后，为调度人员提供合理安全恢复方案。在恢复过程中运用了分区规划、分区调整和负荷转移等手段，力求最大限度地恢复对停电域的供电；当无法全部恢复时，优先考虑恢复重要用户的供电。同时本系统能保证恢复后的配电网满足运行约束条件，并能够向运行人员提示恢复操作的步骤。该专家系统采用了黑板结构、知识库分层、混合知识表达等技术，用C语言实施该系统，并对其进行了测试和评价。     

广西电网“十三五”在线安全防御系统相关问题探讨

为了加强电网安全稳定运行掌控能力,实现电网分析及控制完成从离线到在线、从定性到定量、从局部孤立到全局协调的转变,笔者提出了广西电网在线安全防御体系的总体目标和系统框架;围绕安全稳定综合评估和预警、预防控制辅助决策、紧急状态下校正控制辅助决策、多级调控互动协调和联防联控、安自离线策略在线校核等方面分析了功能要求,最终确定了系统实施方案.     

水旱灾害防御决策支持系统

正成果概况"水旱灾害防御决策支持系统"由长江信达软件技术(武汉)有限责任公司研发。该系统围绕防汛过程中的业务设计、模型计算、交互展现等关注点,将二三维GIS、水利模型与防汛业务相融合,打造成一套集防洪形势分析、水情预报、洪水推演、防洪调度、洪水风险分析、洪灾应急响应等功能于一体的应用系统,为防汛减灾提供专业、快速、准确的决策支持,促进态势监控、辅助决策和指挥控制水平的提高。2018年该系统获水利部长江水利委员会科学技术二等奖。     

全国水库防洪调度决策支持系统集成技术

国家防总办公室组织了全国范围内的水库洪水调度系统的试点建设工作．试点水库基基本配置了雨水情遥测及计算机局域网络系统，实现了数据采集、数据传输、洪水预报与调度等功能．在我国水库的防洪调度工作中发挥了巨大作用。但随着试点水库的不断增加和新技术的不断涌现，对信息和数据的实时性及共享、集中化管理和控制要求都越来越高，按照国家防总办公室的要求和部署，组织进行了“全国水库防洪调度决策支持系统工程”的设计、开发与建设。系统介绍的即是一个网络化、多用户、支持网络浏览和上传下载、能进行信息和数据的二次处理以及数据的实时自动刷新功能的防洪调度决策支持系统工程。     

山洪灾害防御体系关键技术研究与应用

文章研究了山洪灾害防御的关键技术问题，探讨了运用现代信息技术，建立完善的信息采集、信息网络、决策支持和预警预防于一体的山洪灾害防御体系的方法。针对如何快速、准确地对山洪灾害做出预测预报，并及时通知群众转移，最大限度避免人民生命财产损失，创造出山洪灾害防御全新的运行模式，整个系统以信息采集体系为基础，信息网络体系为支撑，决策支持体系为依据，预警预防体系为根本。     

一种三重化冗余危急跳闸系统设计与实现

为提高汽轮机组危急跳闸系统（ETS）的可靠性,给出了一种三重化冗余（TMR）结构的ETS控制系统设计。系统的信号输入、总线传输、决策、输出环节均采用独立无耦合的TMR结构设计,同时,各环节模块具有自测试诊断功能和支持在线更换模块功能。采用主机参数同步策略保证系统响应的实时性和准确性,采用可预设的表决策略和模块自检故障表参与决策以提高系统可靠性。通过可靠性分析以及现场调试运行,验证了系统的可靠性及稳定性。