③ 故障事件可视化的研究 故障事件可视化的目的是让调度员在最短的时间内了解系统的现状，主要研究如何将故障诊断和恢复处理的结论图形化，分层次地表达在地理信息系统（GIS）中；如何将系统中的薄弱环节以简明直接的形式呈现给调度员，帮助调度员掌握系统在当前运行方式下的潜在危险和发展动向。
4 事件分析和事件识别的研究
为了借鉴历史上大停电的经验和教训，有必要将事件特征和处理决策模型化，形成规范化的事件分析和事件识别机制。事件模型一方面可用于今后类似事件的诊断和处理决策，一方面可用于仿真，验证新的控制决策的效果。
这里所说的事件专指会对系统的安全运行造成影响的事件。事件分析和识别可以看成是对故障诊断的扩展，但故障诊断仅针对故障后的网络，不涉及系统动态特性，不处理连锁故障的因果关系及潜在危险；而事件识别则是模仿调度员处理调度任务的过程，将引发电力系统运行状态发生改变、危及系统安全运行的全部过程和特征逐一分析，并找到能使系统脱离危险进入安全状态的控制策略，使系统进入安全状态。
（1）建立事件模型
事件是引发系统安全状态发生改变的标志，事件模型描述系统在发生变化前后所有与安全相关的特征量。一个完整的事件模型不仅包括引发系统运行状态变化的扰动，还应包括扰动前后系统的运行状态、扰动后系统中的安全隐患以及针对此特定扰动所应采取的控制对策。国内外大停电事故为我们提供了非常宝贵的分析数据，如果能对每一次大停电事故的特征、过程以及正确的处理对策都加以研究和总结，并将其抽象为有代表性的事件模型，那么就可以在具有重复性的电力系统运行环境中做到对事件模型的重用，通过事件匹配快速找到处理系统紧急事故的对策。这样，就可以通过对事件的分析避免类似的大停电事故。随着事件集的不断扩充，对于大停电的认识将更加深入，避免大停电的手段将更加丰富、有效。
（2）建立事件识别方法
事件机制是一种新的分析方法，如何通过量测数据的特征提取确切的事件是一个复杂的问题。从数据源角度来讲，识别事件依赖于四遥信息、广域测量信息、二次系统的动作信息，甚至录波信息。事件识别方法基于上述海量信息，在在线分析的条件下，快速找到反映系统安全裕度变化的特征量，通过分析和匹配确定系统状态和事件类别。
（3）把N–1、N–2安全分析提升到事件安全分析
在线的安全分析是找到系统薄弱环节的有效手段，而传统的N–1、N–2安全分析都无法满足在线运行的要求。由于事件模型很好地描述了系统的薄弱环节和安全特性，故基于事件的安全分析具有传统的N–1、N–2安全分析所无法比拟的优点。基于事件模型的安全分析不再将注意力放在系统的整体层面，而是重点针对系统的薄弱环节，深入反映系统在薄弱环节上的深层安全隐患，对于防止大面积停电是非常有效的。
5 建立大电网实时仿真系统 在电网互联、电力市场广泛开展的环境中，调度员需要更加清楚地掌握系统运行状态和发展动向，因而电力系统仿真技术面临着更严峻的考验。一方面，调度决策需要有更加快速的实时仿真系统提供系统运行状态，另一方面，仿真精度和结果的可信度将直接影响决策的正确性。
在处理大停电的安全防御系统中，电网仿真将占有更加重要的地位。实时的仿真为调度员提供如下技术支持：
（1）对慢过程实施实时决策，实时控制。大停电往往与电压崩溃有关，电压崩溃是发展较慢的过程，历次大停电也都是慢过程，因此有足够的时间可用仿真技术进行实时决策，并实施实时控制。
（2）对快过程实施在线决策，实时控制。功角失控是发展较快的过程，基于实时仿真，稳定控制装置将由离线决策发展为在线决策。在在线决策中，接线方式和负荷等实际情况是已知的，因此大大节省了计算量，也比原来的离线决策更真实准确。
大电网实时仿真技术在以下方面需进行扩展研究：
（1）事故仿真再现。利用大停电后的事故记录数据，可以进行事故后仿真，事故后的仿真在于：评价模型、参数的合理性；评价诊断、事故处理的有效性；评估控制策略；通过对仿真的反复修改找到最优控制策略。
（2）在仿真系统中进行事故扩大研究。在已有事故的基础上，增加事故序列，检验系统在继发故障时的安全性。
6 建立安全防御管理系统 电网管理水平的高低同电网的分析技术一样，在很大程度上影响着系统的安全水平。在柔性SCADA系统所提供的广域数据的支持下，建立安全防御管理系统的目的是消灭危机于萌芽状态之中。建立安全防御管理系统是一个综合性的工作，具体包括以下工作：
（1）在运行和管理上要重视小事故。国外多次大停电事故的起因多为小事故，因此在运行和管理上应充分重视处理小事故，尽量杜绝或少发生小事故。
（2）研究电力系统脆弱性，加强动态和静态的安全量化分析，使电网在正常运行时更安全。历次大停电事故表明，电网存在脆弱性，但调度员不知道这些薄弱环节，也不知道系统离安全稳定极限有多远。在正常运行时，如果能找到系统的薄弱环节，准确把握系统的稳定性，使调度部门心中有数，并采取措施积极防御，那么将能有效防止事故的发生。
（3）建立大电网广域保护和控制系统。
（4）采用计算机辅助调度员编制事故预案。电网发生故障时，调度部门需要根据这段时间的电网运行方式编制事故处理预案。当电网运行方式变化时，事故预案需重新编制，这是一项较为繁重的工作，目前基本上是根据经验由人完成，不做潮流校验。如果将故障恢复处理和负荷预测相结合，辅助调度部门制定事故预案，不仅会减轻调度员的负担，而且会提高事故预案的质量。
（5）事故发生后，要有在线的故障诊断和恢复控制系统，防止事故扩大。
（6）每次故障后，都要进行仿真，用以检验模型、参数、诊断和控制的有效性。
（7）对每次故障都进行一次事故扩大化的仿真，通过仿真使小事故发展为大事故，并在仿真中寻找控制对策，以提高应对复杂事故的能力。
7 结语 我国电网正面临着一次重大的发展与变革，新环境带来了新的研究问题。“8.14”大停电再次给我们敲响了警钟，对于电网安全防御体系的研究已经迫在眉睫。基于目前已有的基础技术，加上对历次大停电的总结，我们可以得到一些建立电网安全防御体系的基础研究策略：
（1）通过技术创新与管理创新相结合，建立安全防御管理系统，将危机消灭于萌芽状态；
（2）智能EMS和保证安全的“三道防线”是防止事故扩大的有效手段；
（3）建立电力系统事件与脆弱性的概念，通过脆弱性分析与事件识别，做好预测潜在危机，做到有备无患；
（4）使进攻和防守在大电网事故仿真系统上对弈，找出最优安全防御操作序列，使系统的状态维持在可控状态，为快速恢复正常运行创造条件。
电网安全防御体系的建立是一个系统工程，要综合考虑电网分析与控制技术、电网管理以及政策法规等多方面的因素，只有经过长期的努力探索和实践，才能最终建立起来。
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