華東電網(wǎng)供電區(qū)域覆蓋上海、江蘇、浙江、安徽、福建四省一市，供電面積47萬平方千米，服務(wù)人口2.67億。近十年，華東電網(wǎng)規(guī)模不斷擴大，輸變電設(shè)備數(shù)量翻倍增長，已形成以1000千伏特高壓交流環(huán)網(wǎng)和500千伏網(wǎng)格狀主網(wǎng)架為核心的緊密聯(lián)系網(wǎng)架。但夏季華東電網(wǎng)高溫大負(fù)荷運行時期，東南沿海地區(qū)臺風(fēng)、強對流等惡劣天氣多發(fā)，威脅電網(wǎng)運行安全。

　　為進(jìn)一步應(yīng)對惡劣天氣影響、提升調(diào)度對電網(wǎng)實時運行風(fēng)險的管控能力，國家電網(wǎng)有限公司華東分部搭建了氣象風(fēng)險量化預(yù)警系統(tǒng)。該系統(tǒng)于今年7月上線運行，由外部氣象風(fēng)險預(yù)警平臺和故障預(yù)案智能生成系統(tǒng)兩大部分組成，具備惡劣天氣實時監(jiān)視、輸電通道故障風(fēng)險可視化展示和預(yù)案在線共享協(xié)同處置三大功能，可助力調(diào)度專業(yè)應(yīng)對極端惡劣天氣，保障大電網(wǎng)安全。

　　接入高精度氣象環(huán)境數(shù)據(jù)

　　網(wǎng)格化實時監(jiān)測惡劣天氣變化

　　華東電網(wǎng)是大受端電網(wǎng)，通過11回跨區(qū)直流從華中、西南、華北、西北電網(wǎng)受電，區(qū)域輸電通道資源十分緊張。線路最密集區(qū)段有總輸送容量2980萬千瓦的6條線路通過。若因惡劣天氣造成外力破壞等情況，可能影響多回直流線路運行，有較大風(fēng)險。因此，防范極端惡劣天氣對華東電網(wǎng)來說極為重要。

　　精準(zhǔn)掌握氣象情況是應(yīng)對惡劣天氣的前提和關(guān)鍵。以前，華東電力調(diào)控分中心只能從外部獲取一些對全社會開放的氣象圖像、數(shù)據(jù)，有信息來源不統(tǒng)一、不全面，氣象圖像精度不高等問題。

　　國網(wǎng)華東分部和氣象部門溝通協(xié)調(diào)，打破內(nèi)外網(wǎng)和不同平臺之間的壁壘，將臺風(fēng)實測及預(yù)報信息、多普勒雷達(dá)云圖、雷擊落點、雷暴強度、降雨量、大霧影響范圍等高精度氣象環(huán)境數(shù)據(jù)接入氣象風(fēng)險量化預(yù)警系統(tǒng)，配合網(wǎng)架接線圖和精確的經(jīng)緯度標(biāo)識，實現(xiàn)對輸電通道周邊惡劣天氣的網(wǎng)格化實時監(jiān)測。

　　“以前我們都是對著網(wǎng)架接線圖來做預(yù)案，一邊用電腦或手機查看氣象信息，一邊對照地理接線圖研判可能發(fā)生的電網(wǎng)設(shè)備故障，效率比較低且精準(zhǔn)度有限?！比A東電力調(diào)控分中心調(diào)度員范棟琦說，氣象風(fēng)險量化預(yù)警系統(tǒng)將氣象環(huán)境、地理環(huán)境與輸變電設(shè)備狀態(tài)、電網(wǎng)實時狀態(tài)結(jié)合起來，可以直觀呈現(xiàn)惡劣天氣對電網(wǎng)的影響?！艾F(xiàn)在我們可以直接在網(wǎng)架接線圖上查看電力設(shè)施近區(qū)的天氣變化，對惡劣天氣影響的判斷也更精準(zhǔn)。”

　　可視化展現(xiàn)故障風(fēng)險

　　自動生成故障預(yù)案

　　7月25日，臺風(fēng)“煙花”在浙江舟山登陸后不久，華東電力調(diào)控分中心當(dāng)值調(diào)度員就接到氣象風(fēng)險量化預(yù)警系統(tǒng)提示：500千伏王店變電站近區(qū)受主變壓器停運影響，存在風(fēng)險點。當(dāng)值調(diào)度員馬上與國網(wǎng)浙江省電力有限公司調(diào)度部門聯(lián)絡(luò)，采取分區(qū)間合環(huán)方式加強電網(wǎng)運行能力。臺風(fēng)“煙花”侵襲華東期間，華東電網(wǎng)500千伏及以上線路和廠站全部正常運行，華東電網(wǎng)主網(wǎng)運行平穩(wěn)。

　　根據(jù)惡劣天氣的實時變化、預(yù)報信息等數(shù)據(jù)，氣象風(fēng)險量化預(yù)警系統(tǒng)能預(yù)測未來6小時內(nèi)哪些線路可能因惡劣天氣發(fā)生故障，并給出預(yù)警提示。網(wǎng)架接線圖中的相應(yīng)線路隨即變?yōu)榧t色。該系統(tǒng)的風(fēng)險線路預(yù)警列表中還會展示風(fēng)險線路名稱、故障發(fā)生概率、預(yù)警發(fā)布時刻和預(yù)計故障時刻等細(xì)節(jié)信息。

　　為了提升系統(tǒng)對惡劣天氣影響的分析精準(zhǔn)度，國網(wǎng)華東分部為氣象風(fēng)險量化預(yù)警系統(tǒng)接入了近十年的華東主網(wǎng)故障數(shù)據(jù)，運用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)和機器學(xué)習(xí)算法，建立綜合考慮內(nèi)外部因素的輸電通道故障風(fēng)險預(yù)判模型，從輸變電設(shè)備內(nèi)部參數(shù)、電網(wǎng)實際故障案例數(shù)據(jù)、外部惡劣天氣數(shù)據(jù)及地理環(huán)境中提煉樣本特征，分析各類型惡劣天氣導(dǎo)致電網(wǎng)設(shè)備故障的規(guī)律和特點。

　　在氣象風(fēng)險量化預(yù)警系統(tǒng)發(fā)出預(yù)警提示時，輸電通道故障風(fēng)險預(yù)判模型會同步輸出故障集到故障預(yù)案智能生成系統(tǒng)，由故障預(yù)案智能生成系統(tǒng)自動生成相關(guān)網(wǎng)-省聯(lián)合預(yù)案，輔助調(diào)度人員快速采取相應(yīng)的風(fēng)險處置策略，保障大電網(wǎng)安全。

　　信息共享

　　兩級協(xié)同處置

　　氣象風(fēng)險量化預(yù)警系統(tǒng)不光提升了氣象風(fēng)險預(yù)測的精準(zhǔn)度，還大幅提升了調(diào)度工作的效率。臺風(fēng)“煙花”侵襲華東期間，氣象風(fēng)險量化預(yù)警系統(tǒng)提示調(diào)度人員重點關(guān)注風(fēng)險線路16條、自動生成網(wǎng)-省聯(lián)合預(yù)案36份。系統(tǒng)生成36份預(yù)案總計用時約為60分鐘，如果由調(diào)度員人工操作，大約需要360分鐘。

　　“這個系統(tǒng)不僅出預(yù)案的速度快，也為我們調(diào)度員交接班節(jié)省了很多時間。以前我們要把所有的預(yù)案打印出來，交給下一班的同事，接班的同事想了解數(shù)據(jù)又要去厚厚一摞文件里翻找，費時費力?，F(xiàn)在所有信息在系統(tǒng)界面上一目了然，且歷史數(shù)據(jù)的積累也給今后同類型故障處置提供了參考?！狈稐濈f。同時，該系統(tǒng)還支持華東電力調(diào)控分中心對網(wǎng)、省兩級協(xié)同編制的故障預(yù)案進(jìn)行編制簽名、審核意見填寫及審核簽名，減少故障預(yù)案的流轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)，節(jié)省時間。

　　通過國家電網(wǎng)有限公司統(tǒng)一調(diào)度平臺，國網(wǎng)華東分部可以與區(qū)域內(nèi)五家省級電力公司共享風(fēng)險線路預(yù)警情況。故障預(yù)案生成后，氣象風(fēng)險量化預(yù)警系統(tǒng)還會自動將預(yù)案共享給預(yù)想故障相關(guān)省級電力公司的調(diào)度部門，整體提升調(diào)度人員的風(fēng)險認(rèn)識能力和故障處置效率。