華東電網供電區域覆蓋上海、江蘇、浙江、安徽、福建四省一市，供電面積47萬平方千米，服務人口2.67億。近十年，華東電網規模不斷擴大，輸變電設備數量翻倍增長，已形成以1000千伏特高壓交流環網和500千伏網格狀主網架為核心的緊密聯系網架。但夏季華東電網高溫大負荷運行時期，東南沿海地區臺風、強對流等惡劣天氣多發，威脅電網運行安全。
為進一步應對惡劣天氣影響、提升調度對電網實時運行風險的管控能力，國家電網有限公司華東分部搭建了氣象風險量化預警系統。該系統于今年7月上線運行，由外部氣象風險預警平臺和故障預案智能生成系統兩大部分組成，具備惡劣天氣實時監視、輸電通道故障風險可視化展示和預案在線共享協同處置三大功能，可助力調度專業應對極端惡劣天氣，保障大電網安全。
接入高精度氣象環境數據
網格化實時監測惡劣天氣變化
華東電網是大受端電網，通過11回跨區直流從華中、西南、華北、西北電網受電，區域輸電通道資源十分緊張。線路最密集區段有總輸送容量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，有較大風險。因此，防范極端惡劣天氣對華東電網來說極為重要。
精準掌握氣象情況是應對惡劣天氣的前提和關鍵。以前，華東電力調控分中心只能從外部獲取一些對全社會開放的氣象圖像、數據，有信息來源不統一、不全面，氣象圖像精度不高等問題。
國網華東分部和氣象部門溝通協調，打破內外網和不同平臺之間的壁壘，將臺風實測及預報信息、多普勒雷達云圖、雷擊落點、雷暴強度、降雨量、大霧影響范圍等高精度氣象環境數據接入氣象風險量化預警系統，配合網架接線圖和精確的經緯度標識，實現對輸電通道周邊惡劣天氣的網格化實時監測。
“以前我們都是對著網架接線圖來做預案，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生的電網設備故障，效率比較低且精準度有限。”華東電力調控分中心調度員范棟琦說，氣象風險量化預警系統將氣象環境、地理環境與輸變電設備狀態、電網實時狀態結合起來，可以直觀呈現惡劣天氣對電網的影響。“現在我們可以直接在網架接線圖上查看電力設施近區的天氣變化，對惡劣天氣影響的判斷也更精準。”
可視化展現故障風險
自動生成故障預案
7月25日，臺風“煙花”在浙江舟山登陸后不久，華東電力調控分中心當值調度員就接到氣象風險量化預警系統提示：500千伏王店變電站近區受主變壓器停運影響，存在風險點。當值調度員馬上與國網浙江省電力有限公司調度部門聯絡，采取分區間合環方式加強電網運行能力。臺風“煙花”侵襲華東期間，華東電網500千伏及以上線路和廠站全部正常運行，華東電網主網運行平穩。
根據惡劣天氣的實時變化、預報信息等數據，氣象風險量化預警系統能預測未來6小時內哪些線路可能因惡劣天氣發生故障，并給出預警提示。網架接線圖中的相應線路隨即變為紅色。該系統的風險線路預警列表中還會展示風險線路名稱、故障發生概率、預警發布時刻和預計故障時刻等細節信息。
為了提升系統對惡劣天氣影響的分析精準度，國網華東分部為氣象風險量化預警系統接入了近十年的華東主網故障數據，運用大數據分析技術和機器學習算法，建立綜合考慮內外部因素的輸電通道故障風險預判模型，從輸變電設備內部參數、電網實際故障案例數據、外部惡劣天氣數據及地理環境中提煉樣本特征，分析各類型惡劣天氣導致電網設備故障的規律和特點。
在氣象風險量化預警系統發出預警提示時，輸電通道故障風險預判模型會同步輸出故障集到故障預案智能生成系統，由故障預案智能生成系統自動生成相關網-省聯合預案，輔助調度人員快速采取相應的風險處置策略，保障大電網安全。
信息共享
兩級協同處置
氣象風險量化預警系統不光提升了氣象風險預測的精準度，還大幅提升了調度工作的效率。臺風“煙花”侵襲華東期間，氣象風險量化預警系統提示調度人員重點關注風險線路16條、自動生成網-省聯合預案36份。系統生成36份預案總計用時約為60分鐘，如果由調度員人工操作，大約需要360分鐘。
“這個系統不僅出預案的速度快，也為我們調度員交接班節省了很多時間。以前我們要把所有的預案打印出來，交給下一班的同事，接班的同事想了解數據又要去厚厚一摞文件里翻找，費時費力。現在所有信息在系統界面上一目了然，且歷史數據的積累也給今后同類型故障處置提供了參考。”范棟琦說。同時，該系統還支持華東電力調控分中心對網、省兩級協同編制的故障預案進行編制簽名、審核意見填寫及審核簽名，減少故障預案的流轉環節，節省時間。
通過國家電網有限公司統一調度平臺，國網華東分部可以與區域內五家省級電力公司共享風險線路預警情況。故障預案生成后，氣象風險量化預警系統還會自動將預案共享給預想故障相關省級電力公司的調度部門，整體提升調度人員的風險認識能力和故障處置效率。
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