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智能电网灾害恢复与系统自愈方案

一、方案目标与定位

（一）总体目标

构建“灾害精准预警-故障智能隔离-系统自愈恢复-风险持续防控”一体化电网安全体系，通过物联网与自动化技术融合，实现电网灾害预警准确率提升至95%，故障定位时间缩短80%（从30分钟降至6分钟）；配网自愈恢复时间缩短至5分钟内（传统人工恢复需2小时），主网重大灾害后恢复效率提升60%；用户停电时长减少70%，电网抗灾能力提升40%；推动电网从“被动抢修”向“主动预警、自愈恢复”转型，为输电线路、配网系统、重要用户提供全场景支撑，助力新型电力系统与灾备体系建设。

（二）具体定位

本方案定位为智能电网安全核心解决方案，聚焦“全灾种覆盖、分层自愈、安全优先、灵活扩展”四大方向。全灾种覆盖层面，涵盖台风、暴雨、地震、覆冰等自然灾害及设备故障；分层自愈层面，主网侧重资源协同，配网侧重局部自愈；安全优先层面，优先保障医院、数据中心等重要用户供电；灵活扩展层面，兼容现有电网改造与新建项目，满足日常运维、灾害应对、应急保供等多场景需求。

二、方案内容体系

（一）电网灾害智能预警系统

多维度灾害监测

自然灾患监测：

输电线路：每10公里部署1套覆冰监测装置（精度±5mm）、微风振动传感器，杆塔安装倾角传感器（检测杆塔倾斜），实时监测覆冰、风偏风险；

配网区域：安装气象站（监测风速、雨量、温度）、地质灾害监测仪（如滑坡监测），关联电网设备状态，评估灾害影响（如“暴雨可能导致配网线路短路”）。

设备状态监测：

主网设备：变压器、开关站加装局部放电传感器（检测精度±1pC）、油中溶解气体分析仪，识别设备内部故障；

配网设备：智能开关、环网柜内置故障电流检测模块，实时采集电流、电压数据，判断线路短路、接地故障。

AI预警与决策

灾害趋势预测：基于监测数据与气象预报，AI算法构建灾害影响模型（如覆冰增长速度、台风路径对线路影响），提前24-48小时推送预警（如“未来12小时某线路覆冰将超设计值，需融冰”）；

预警分级处置：按灾害风险等级（低/中/高）制定响应策略，高风险时启动预案（如“台风来临前，断开沿海区域部分配网线路，避免倒塔扩大故障”）。

（二）电网分层自愈恢复系统

配网自愈恢复

故障隔离与重构：

智能开关联动：配网发生短路/接地故障时，智能开关检测故障电流，0.5秒内跳闸隔离故障段（如“某支线故障，自动断开支线开关”）；

拓扑重构：AI算法分析配网拓扑结构，自动生成最优供电路径（如“通过相邻环网柜转供，恢复故障段周边用户供电”），恢复时间≤5分钟。

分布式能源协同：

微电网支撑：重要用户（医院、社区）配套微电网（光伏+储能），电网故障时自动切换至离网模式，保障关键负荷供电（续航≥4小时）；

储能调度：配网储能电站在故障时放电，支撑配网电压，辅助自愈重构。

主网灾害恢复

资源协同调度：

电源调配：主网故障后，调度平台自动调整机组出力（如“增加燃气机组出力，弥补新能源出力缺口”），优化跨区域输电计划（如“从邻省调电补充负荷缺口”）；

设备抢修调度：基于故障定位与人员位置，智能分配抢修任务（如“某变电站故障，派最近抢修队前往，携带所需备件”）。

分步恢复策略：

优先恢复：先恢复医院、交通枢纽、应急指挥中心等重要用户供电；

全面恢复：逐步恢复普通用户供电，通过负荷监测避免恢复过程中电网过载。

（三）应急保障与风险防控系统

应急资源管理

物资储备：建立应急物资库（储备融冰装置、临时供电车、抢修工具），平台实时监控物资库存与位置，灾害时自动调配（如“某线路覆冰，调运附近融冰车”）；

应急电源：配置移动应急电源车（容量500-1000kVA）、便携式储能设备，用于临时供电（如“配网抢修期间，为居民小区提供临时照明供电”）。

灾后风险防控

设备巡检：灾害后通过无人机（搭载红外相机）巡检输电线路（检测杆塔损伤、线路断股），配网采用机器人巡检（适应复杂地形），快速排查隐患；

负荷管控：恢复供电后，监测用户负荷增长，避免集中用电导致电网过载（如“工业用户逐步恢复生产负荷，每日增长不超20%”）。

三、实施方式与方法

（一）前期调研与方案设计

需求调研：实地勘察电网布局（输电线路走向、配网覆盖区域）、历史灾害记录（如覆冰、台风导致的故障类型）、重要用户分布；收集电网设备参数、现有监测系统状况，明确方案目标（如配网自愈时间≤5分钟、预警准确率≥95%）。

方案定制：

设备选型：根据区域灾害类型（如北方侧重覆冰监测，南方侧重台风、暴雨监测）选择适配设备；

拓扑优化：对配网进行环网改造（增加智能开关、环网柜），提升自愈重构能力；

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