在线动态安全评估与预警系统的功能设计与实现

第34卷第3期电网技术V ol. 34 No. 3 2010年3月Power System Technology Mar. 2010 文章编号：1000-3673（2010）03-0055-06 中图分类号：TM 73 文献标志码：A 学科代码：470·4051

在线动态安全评估与预警系统的功能设计与实现郑超1，侯俊贤1，严剑峰1，陈勇1，许晓菲2，

宁文远2，马世英1，陶向红1，严亚勤1，张松树1

（1．中国电力科学研究院，北京市海淀区 100192；

2．华北电网电力调度通信中心，北京市宣武区 100053）

Functional Design and Implementation of Online Dynamic

Security Assessment and Early Warning System

ZHENG Chao1, HOU Jun-xian1, YAN Jian-feng1, CHEN Yong1, XU Xiao-fei2, NING Wen-yuan2, MA Shi-ying1, TAO Xiang-hong1, YAN Ya-qin1, ZHANG Song-shu1

(1. China Electric Power Research Institute, Haidian District, Beijing 100192, China;

2. North China Power Grid Company Dispatch and Communication Center, Xuanwu District, Beijing 100053, China)

ABSTRACT: Online dynamic security assessment (DSA) and early warning system is a vital part of research area in the Simulation Center of State Grid Corp of China. In this paper, based on real-time operation data of power grids and high-performance parallel computer cluster, the fast security and stability assessment for power grid is performed at multiple levels and in different aspects. The whole functions and structure of this online DSA and early warning system are expounded, and concrete function design schemes for platform supporting system, assessment and auxiliary decision-making system for power grid security and stability as well as the visualizing system for human-computer interface are put forward respectively. Engineering implementation of online DSA and early warning system for North China Power Grid verifies the reasonableness of this system. This online DSA and early warning system possesses such advantages as reliable operation, friendly interface, convenient to maintain, strong adaptability for function extension, veracious and overall analysis results. Putting this system into operation can effectively improve the reasonableness and foreseeability of operating decision of power grid.

KEY WORDS: real-time data; parallel computer cluster; power system; dynamic security assessment; warning system; auxiliary decision-making

摘要：电力系统在线动态安全评估与预警系统是国家电网公司仿真中心的重要研究领域之一。以电网实时运行数据以及高性能并行计算机群为基础，从多层面、多角度对运行电网实施快速安全稳定性评估。阐述了该系统的整体功能结构，并分别针对平台支持系统、电网安全稳定评估决策系统以及人机界面可视化系统，提出了具体的功能设计方案。华北电网在线动态安全评估与预警系统项目的工程实施，验证了所设计方案的科学性与合理性。系统具有运行可靠、界面友好、维护简便、功能扩充适应性强、分析结论准确和全面等特点。系统的投运有效地提高了电网运行决策的科学性和预见性。

关键词：实时数据；并行计算机群；电力系统；动态安全评估；预警系统；辅助决策

0 引言

电力系统的安全稳定运行是关系到国计民生甚至国家安全的重大问题。近几十年来，世界范围内已有多次影响重大的大停电事故发生，如1996年7月和8月，美国西部电网接连发生了2次大停电事故，切断了西部11个州超过400万人口的电力供应[1]；2003年8月14日，美加电网的大面积停电事故波及人口超过5000万，停电负荷61.8GW，估计经济损失在40~100亿USD之间[2-4]；2003年夏秋2季相继发生了英国伦敦大停电以及意大利全国大停电[5]。这些事故的发生均是从某个(几个)元件故障开始，相继引起其它元件退出运行，最后造成大面积停电甚至整个电网的崩溃[6]。在这些连锁故障的发生和发展过程中，电网缺乏有效的监测和预警系统，不能及时掌握实时电网稳定情况并采取有效的控制措施是导致大停电事故发生的重要原因。

随着“西电东送、南北互供”工程的实施，我国将形成华北—华中—华东(简称“三华”)、东北、西北以及南方4个同步电网。其中在“三华”电网中，华北—华中同步电网通过特高压交流与华东