7月25日12時30分左右，臺風“煙花”在浙江舟山市普陀區登陸，對上海影響逐漸加強。截至7月26日，上海電網保持安全平穩運行，220千伏及以上主干電網未出現故障，部分區域因樹木倒伏造成配網架空線路跳閘。此前，上海電力科學研究院結合氣象預測信息、網架參數和設備歷史運行數據，通過供電可靠性預測評估系統分析上海各區域供電可靠性，對臺風暴雨天氣下的電網薄弱環節開展辨識，提出需重點關注浦東、崇明等區域，并聯系相關單位做好防臺風準備。

　　供電可靠性預測評估系統是上海電科院基于供電可靠性數字孿生與全息評價創新理念設計構建的配電網可靠性感知系統。這個系統于2月份正式上線，覆蓋上海10千伏至110千伏配網，強化城市配電網供電可靠性預測評估能力，助力提升配電網供電可靠性。

　　預先評估，應用數字孿生技術實現環節前置

　　提高供電可靠性，堅強的電網是基礎。上海電網110千伏線路長度4158千米，35千伏線路長度超過1.5萬千米，10千伏線路長度接近7.8千米。

　　按照常規工作方式，配電網供電可靠性是基于歷史信息統計得出的，無法在故障發生前評估預測。而供電可靠性涉及電網網架、設備運維、負荷狀態、運行方式和管理技術等諸多方面，分析研判起來十分復雜。如果能夠精準辨識配電網供電可靠性的薄弱環節，建立供電可靠性的事前評估和預警機制，供電質量將更有保證。

　　“供電可靠性從事后評價到事前評估預警是趨勢。”上海電科院電網技術中心系統技術室主任馮煜堯說，“隨著客戶對供電質量的要求不斷提升，除了通過優化電網網架結構、加強帶電作業、提高故障排除效率等提升供電可靠性，供電企業對供電可靠性事前評估預警的需求也越來越迫切。”

　　2019年年初，上海電科院提出供電可靠性數字孿生與全息評價理念，構建可靠性預測評估算法和供電可靠性預測評估系統。該系統利用數字孿生技術對配電網建模，通過數字模型反映配電網的變化，將供電可靠性的判斷環節前置到故障發生前。

　　數字孿生技術以數字化建模的方式對配電網線路、設備進行全生命周期模擬、評估、預測和控制。應用這項技術構建的數字孿生模型就像是現實中配電網的數字“雙胞胎”，二者一一映射。當配電網的設備、電纜等狀態發生變化，數字孿生模型也會相應改變。同樣的，數字孿生模型也可以將研判結果反饋給現實中的配電網。

　　一張全息圖，區域內供電可靠性信息全掌握

　　把數字孿生技術應用于配網可靠性評估，需要完成基于實際配電網架、設備、用戶負荷等海量信息的接入以及對上海電網10千伏至110千伏電網的詳細建模，并在模型實際運行中開展供電路徑分析、拓撲分割、參數校準和指標計算，工作量巨大。

　　為此，上海電科院開發了可靠性測算系統與國家電網有限公司生產管理系統、數據采集與監控系統之間的數據接口，實現電力系統實際網架拓撲、開關狀態、設備參數、客戶負荷、運行狀態等信息導入，并根據供電可靠性理論評估算法，實現配電網可靠性測算、分析、評估和預測。

　　2020年11月，供電可靠性預測評估系統上線試運行，服務第三屆進博會保電。該系統對進博會西虹橋保電區域近2萬臺電力設備開展運行數據抽取校核和可靠性指標計算評估，完成了對保電區域內中低壓配電網的可靠性全息圖展示、可靠性指標及其影響因素統計等工作，實現了進博會供電可靠性的全景感知、全息評價和動態預測，為進博會保電做好了技術服務和支撐。

　　根據電網實時拓撲和設備歷史運行狀態，供電可靠性預測評估系統可以開展配網薄弱環節自動掃描和在線辨識，形成供電可靠性指標分布情況和動態變化趨勢，生成保電區域供電可靠性全息圖。指定區域內的每個客戶、每個保護區段、每一條饋線的供電可靠性指標都可以在線顯示。

　　“這張圖上，設備當前的狀態和過負荷條件下的‘健康’程度一目了然。根據設備狀態，系統還會給出‘預診斷’建議。”馮煜堯說，“這可以幫助運維人員更好地掌握運行設備的狀態，并根據負荷情況有針對性地開展設備運維，助力供電可靠性提升。”

　　不僅能保電，還能量化配網改造成效

　　6月11日至7月5日是中共一大會址區域重點保電期，這段時間也是上海的雨季，雷電天氣較多。

　　為保障中共一大會址區域供電可靠，上海電科院形成了中共一大會址區域電網供電可靠性數字孿生與全息評價機制。保電期間，上海電科院依托供電可靠性預測評估系統，結合上海市氣象臺數據以及雷電智能監測風險預警系統數據，每日9時生成日報，評估24小時內中共一大會址區域有無落雷風險，分析電網整體設備運行風險點，并給出相應處置建議。同時，上海市區供電公司與上海電科院聯動，按照日報分析建議做好運維預案，實現保電期間中共一大會址區域的100%可靠供電。

　　除了實現供電可靠性事前評估預警，供電可靠性預測評估系統還可以量化展現配網工程效果。

　　4月份，上海電科院為市區4座10千伏開關站新增加電源進線和分段開關建模，依托供電可靠性預測評估系統完成開關站雙電源改造工程的供電可靠性提升成效評估。評估結果顯示，3座開關站改造后，其供電臺區可靠率指標均由99.99%提升至99.999%。上海電科院與國網上海市電力公司相關部門進一步開展聯動分析，差異化評估分析開關站改造措施，進一步提升開關站改造成效。

　　（上海電科院供圖）