基于本体论的电力网络事故非除应急预案的设计与实现论文.pdf

表应急预案元数据 ，主要的作用是系统 中信息的 管理 ；p c n t 代表应急预案内容。应急预案唯一标 识是在计算机存储 、检索过程中空间数据的唯一 标识。应急预案元数据是对应急预案的草拟、审 批、发布、修改、废除等程序的记录。p c n t 是应 急预案的主体 ，针对不同的灾害事故，分别有具 体的应急预案，在实际的处置过程中是工作人员 参考的主要依据。 2 )应急预案内容表示为： p cm = or g s 是组织机构集 ，如应急办公室、领导、 主管单位和保障部门等 ；d i s a s t e r s 是应急预案规定 的电力网络事故集 ，按灾害种类可分为地震 、雷 电和冰灾等 ；按事故类型可分为输 电线路断线、 母线短路和变压器损坏等；a c t s 是应急预案中对灾 害事故处理的措施集 ，包括调整运行方式 、抢修 和黑启动等 ；r u l e s 是应急预案中各种电力网络事 故与处理措施之间的规则集；c o n s t r s 是应急预案 中规定的灾害事故处理过程必须满足的约束集。 “ 应急预案可以表示为一组对象以及对象之间的 约束集 ，则应急决策过程就是在对象域范围内找 出满足所有约束的对象取值组合，形成应对不同 突发事件的应急方案 。”本文的约束集包括电力 行业 的方针政 策、针对 电力网络应急的法律法 规 、上级指示和本级领导要求，应急调度过程中 运行方式改变的可行性等；r e s 是针对灾害事故处 理过程中的各种资源集 ，可分为人力、物资、信 息、技术和政策等资源。 3 )组织机构表示为： or g=o _i d， na me ， p e r s o n n e l ， re s p o n s i b i l i t y 其中0_ l d表示组织机构标识 ；na me 表示组 织机构名称 ，如计划组、抢修组和保障组等 ； p e r s o n n e l 表示组织机构中的成员列表 ，对于每一 个组织机构都有相应的成 员列表，有领导人员、 协调人员和专家人员等 ；r e s p o n s i b i l i t y 表示组织机 构或机构内人员的职责范 围，主要对各个组织机 构及相关人员明确责任和具体工作。 4 )电力网络事故表示为： di s a s t e r= 其中d- i d表示 电力网络事故编号 ；t y p e 表 示电力网络事故类型 ，若按灾害天气分类可分为 大风 、暴雨和雷电等 ；le v e l 表示电力网络事故 供配用电 产品与技术 嚣暴蠡 嚣警 嚣 篓 辩瓣 6 等级，用以区分事故的严重程度，分级方法有红 色、橙色和黄色等 或按 i级 、 级和级等分 类；t i me 表示电力网络事故发生的时间；p l a c e 表 示电力网络事故发生地点或区域；r a n g e 表示电力 网络事故影响范 围，范围的表示方法随电力网络 类型的不同有所不同，如对于雷电灾害可用相应 的地 点表示 ，而 对于地 震则要 用一 定范 围的 区域 表示。 5 )规则表示为： ru l e 一 其中r _ i d为规则的编号；co n d 是规则规定符 合的条件 ；措施集ac t s 中包含若干个具体措施。规 则是对应急处理过程 中各主体行为的规范。电力 网络事故应急预案中规则可以表示为事故、条件 和动作规则描述 ，因而通过它可将电力网络事故 应急、约束 ( 条件 )，以及处理措施形成映射关 系，即当发生 了某电力网络事故后，如果符合规 定的约束条件 ，则执行相应的处理措施。 6 )措施表示为 ： ac t 一 其中元素a _ i d表示动作编号；ag e n t s 表示动 作执行的主体集；ac t t y p e 表示措施类型 ( 救援、 值班、维修等 )；ob j 表示操作对象 ( 组织、地 域、装置等)；可以描述为发生某故障时，ag e n 中r e s p o n s i b i l i t y 内的组织或人员使用必要的r e s 对 o b j 实c t t y p e 。 2 某电网电力网络事故应急预案本体模型 在以上理论分析的基础上 ，结合某公司的电 网实际，将某电网电力网络事故应急预案 中各概 念予以区分 ，对各概念间的关系、预案中的规则 分类予以明确 。某电网电力网络事故应急预案本 体模型中各概念及相互关系如图1 所示。 图1 中反映的是最基本的逻辑关系，在不同的 专项预案之间可能存在交互关系，规则之间有时 还可能存在冲突 ，在实际应用中，针对特定的事 故要进行具体的分析，既要保证快速处理事故、 恢复 电网供 电，还要保证 电网运行的安全与稳 定 ，以免人 为造 成新 的供 电事 件和事故 。 应急技术预案匹配检索 技术预案的存储必须遵守严格的规则 ，以确 保存储到库中的数据的正确性与有效性。为了保 证数据在存储 、修改过程 中保持本体模型概念及 相互间的关系，必须对数据类型和数据格式及取 2 0 1 3 年第7 期 - 电气时代 i 8 3 产品与技术 供配用电 电网 事故 6 r 一 r 卜 自然灾害事故 2 l i 预 案1 1 1 一 一 ， j 人身事故 l 7 i 应急预案 l 预 案 i i 风 险 j 广 扁 r 一一 一 一 图1 某电网电力网络事故应急预案本体模型中各概念及相互关系 l ki n d 0 f 2 一 ap p 1 y t o 3 - co mp l y wi t h 4 co mp r i s e 5 us e ， b u y，ap p l y f o r 6 一 p a n o f 7 一 i n v o l v e 8 - ch a r g e，at t e n d 值范围等做有效性检索。 存储过程中预案相似度检查方面，其算法的 设 计如 图2 所示。 根据 自然灾害等级或电网事故的严重级别， 预案的制订部门要根据相关的基本信息以及事故 级 别，利用应急预案管理平台与预案库 中的历 图2 预案存储过程中相似度处理方法 8 4 l电气时代 2 0 1 3 年第7 期 史预案信息进行 比对 ，选择预案库中与当前的信 息、事故信息和 区域信息等最相似的预案作为参 考，并在该预案的基础上结合专家组、本级领导 及上级的有关指示要求制订相应的预警预案或事 故应 急预案 。 事故的基本情况主要有电力网络名称 、事故 可能发生的时间、事故发生的区域 、可能造成的 电力故障及事故和危害程度等几个方面。应急预 案匹配的检索流程可用图3 来表示。 根据灾害天气预报信息或事故基本情况选择 相应的应急预案的算法描述如下： s t e p l ：对预报的灾害天气或事故包含的与预 案有关联的属性建立属性集并对每个属性赋予相 应的权值，并按权值的大小排序。 s t e p 2：按照属性集 中各属性的关键字在预 案库中进行检索，对于符合一定要求的预案保存 名称及基本信息。生成本次预警或事故的类似预 案集。 s t e p 3 ：如果预案集非空，则对预案集中的预 案按照使用时间的就近原则进行排序 ，使用者根 据实际情况选择 自己所需的参考预案。 s t e p 4 ：如果预案集为空，则将权值最小的属 一 卜 预案匹配检索开始 按所需 匹配条件 的重 要性对条件排序 ，得 到检索条件序列 用条件序列 中的条件 到预案库中进行检索 是否有满足全 部条件的预案 n i 篙 鎏 选择合适的预案 + 结束 从 当 前 条 件 序 列 中 一 图3 应急预案匹配检索流程 性去掉。 s t e p 5 ：如果属性集为空，没有找到符合要求 的预案，结束。 s t e p 6 ：如果属性集不为空，转执行s t e p 2 。 一 般情况下 ，在平时的工作 中相关部 门都 会尽可能地建立完善的应 急预案库 ，并设想各 种情况及其处理措施 ，预案库可以满足检索的 要求。对于预 案库 的完善 ，一方面要根据本单 位总结 的好 经验进行充实 ，另一方面要搜集本 业 务范 围内其他单位及上级部门制定的具 有参 考价值的预案来充实本单位的应急预案 库 ，还 要借鉴社会其他行业在处置电力网络事 故中好 的方法及措施。 某电力网络事故应急预案生成的实现 论文所研究系统的主要 目标是实现以下两个 功能 ：一是 当天气预报部门告知可能的灾害天气 或当国家 ( 省)发布了 自然灾害预警信号之后 ， 电力企业要根据灾害可能对 电力网络的影响范围 及影响程度 ，分析灾害对本企业所辖电网造成的 可能破坏而制订相应的灾害预警预案；二是当电 力网络事 故发 生以 后 ， 目前 的电 力调度 系统 无法 通过 自动装置恢复电网运行时 ，依据本系统判断 供配用电 产品与技术 m* 张 | 毽 e i l 3 电网故障区段生成电网电力网络事故应急预案 ， 依据该预案 经过相关部门及专家组 的分析研究 后，确定实际使用的应急方案。 受影响的厂站统计主要是通过系统 自动分析灾 害天气影响区域内的所有发电厂、变电站及重要线 路，并按重要性从上到下以列表的方式输出，用于 反映可能的灾害天气给电网带来的影响，如果要继 续分析重要变电站内部可能的故障情况，通过列表 中的名称可直接链接相应的变电站的主接线图，在 变电站主接线图中可以继续具体分析可能发生的故 障及故障影响。 应急预案中具体的故障处置措施都是按 照变 电站中的接线方式及运行方式确定的，针对事故 的调度方案 ，一方面要考虑变电站的负荷情况， 另一方面要考虑变电站的出线情况，只有两者都 满足可运行条件时，才能使用新的运行方式。对 变电站负荷分析而言，也由两个因素决定：一是 供电方的负荷情况及接线方式 ，另一个为用户侧 的负荷情况。 灾害事故预警预案主要是明确可能的灾害、 灾害给电网可能造成的事故与故障、必要的保护 措施和出现事故后的处理措施。具体预案的关键 内容包括以下几点。 1 )气象灾害预警信息 2 )可能受影响的厂、站、重要线路及历年因 灾害发生的电网事故和设备故障。 3 )发生事故后的处理原则。 4 )发生事故后的处理措施。 以上研究了气象灾害预警预案实现方法，并 给出了关键内容的示例，实际应用时 ，相关部门 及现场保护人员还要结合现场实际进行完善 ，对 预案中的故障处理措施随技术的发展也要做必要 的调整。 当事故发生后 ，电力企业相关部门要