引 言

　　電力應(yīng)急系統(tǒng)是充分保障能源安全和社會(huì)發(fā)展的高度安全性電力系統(tǒng)，交直流混聯(lián)的大電網(wǎng)結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜，間歇性、波動(dòng)性新能源發(fā)電接入電網(wǎng)規(guī)模快速擴(kuò)大，電力應(yīng)急系統(tǒng)電力電子設(shè)備應(yīng)用比例大幅提升，極大地改變了傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的運(yùn)行規(guī)律和特性。

　　1 電力應(yīng)急指揮系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括指揮中心部分和現(xiàn)場(chǎng)救援部分。能夠?qū)崿F(xiàn)快速指揮、救援、分配物資等目的。區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)，系統(tǒng)具有智能化、自動(dòng)化處理功能。在現(xiàn)有電力系統(tǒng)設(shè)置的基礎(chǔ)上，將電力應(yīng)急指揮系統(tǒng)進(jìn)一步細(xì)化，分為對(duì)區(qū)域電力系統(tǒng)進(jìn)行指揮的電力應(yīng)急指揮中心、對(duì)各個(gè)區(qū)域的急救中心進(jìn)行應(yīng)急服務(wù)的省級(jí)電力應(yīng)急指揮中心、對(duì)市區(qū)的急救中心進(jìn)行應(yīng)急服務(wù)的市級(jí)電力應(yīng)急指揮中心和縣級(jí)電力應(yīng)急指揮中心，根據(jù)應(yīng)急事件的規(guī)模從而啟動(dòng)相應(yīng)的電力應(yīng)急指揮系統(tǒng)。通過(guò)構(gòu)建邏輯回歸算法模型實(shí)現(xiàn)電力突發(fā)事件的預(yù)測(cè)和電力突發(fā)事件潛在影響因素分析，使用戶能夠提前發(fā)現(xiàn)潛在風(fēng)險(xiǎn)。將電力系統(tǒng)中存在的宏觀運(yùn)行現(xiàn)象轉(zhuǎn)換為微觀數(shù)據(jù)分析，實(shí)現(xiàn)電力設(shè)備運(yùn)行的安全預(yù)警。采用多網(wǎng)融合技術(shù)保證救援現(xiàn)場(chǎng)和指揮中心的通信質(zhì)量，多網(wǎng)融合技術(shù)能夠保證數(shù)據(jù)的穩(wěn)定、及時(shí)、有效通信，克服了常規(guī)技術(shù)中電力系統(tǒng)存在各種電力設(shè)備、通信方式不一的缺陷，能夠有效地實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的暢通，使電力指揮中心及時(shí)作出決策判斷，提高了電力應(yīng)急指揮的技術(shù)水平。

　　2 電廠火災(zāi)應(yīng)急融合通訊系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

　　近年來(lái)，基于突發(fā)災(zāi)情的應(yīng)急指揮系統(tǒng)不斷迭代升級(jí)，其已廣泛應(yīng)用于火災(zāi)、電力、地震等應(yīng)急工作中。

　　2.1整體架構(gòu)

　　2.2自組網(wǎng)

　　火災(zāi)應(yīng)急現(xiàn)場(chǎng)使用的無(wú)線自組網(wǎng)采用無(wú)線Mesh組網(wǎng)方式。無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)是MANET網(wǎng)絡(luò)的一種典型實(shí)現(xiàn)方式，Mesh網(wǎng)絡(luò)一般分為骨干層和接入層，骨干節(jié)點(diǎn)數(shù)量相對(duì)較少、位置相對(duì)靜止、功耗約束較少，以無(wú)線多跳連接支持穩(wěn)定高效的寬帶通信;接入層節(jié)點(diǎn)數(shù)量較多、單點(diǎn)數(shù)據(jù)少、功耗受限、移動(dòng)性強(qiáng)，節(jié)點(diǎn)通過(guò)接入附近的骨干節(jié)點(diǎn)來(lái)感知和傳輸海量數(shù)據(jù)。應(yīng)急救災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)有大量的人員、物資等信息，是典型的少數(shù)骨干節(jié)點(diǎn)相對(duì)靜止、大量客戶端移動(dòng)性較強(qiáng)的場(chǎng)合，因此采用該結(jié)構(gòu)的Mesh網(wǎng)絡(luò)可為用戶提供穩(wěn)定、高效、靈活的寬帶接入服務(wù)。

　　2.3系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

　　系統(tǒng)設(shè)計(jì)分別部署在消防指揮中心、消防通訊指揮車和消防應(yīng)急現(xiàn)場(chǎng)，有效連接各硬件節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)電廠區(qū)火災(zāi)應(yīng)急通訊功能。各硬件部署如下：①核電消防指揮中心部署智能融合通信系統(tǒng)主機(jī)、媒體會(huì)議服務(wù)器設(shè)備;②消防通訊指揮車部署單屏便攜箱、音頻廣播網(wǎng)關(guān)和工業(yè)4G路由器等系統(tǒng)設(shè)備，用于快速部署現(xiàn)場(chǎng)指揮部，回傳無(wú)人機(jī)圖像和聯(lián)通指揮中心等功能;③消防現(xiàn)場(chǎng)部署自組網(wǎng)系統(tǒng)、單兵終端、衛(wèi)星電話、4G布控球、移動(dòng)無(wú)線集群網(wǎng)關(guān)、無(wú)人機(jī)等設(shè)備，多種手段回傳現(xiàn)場(chǎng)音視頻信息，同時(shí)通過(guò)對(duì)講機(jī)和衛(wèi)星電話保障消防人員應(yīng)急通訊。

　　3 基于強(qiáng)化學(xué)習(xí)的電力系統(tǒng)應(yīng)急物資調(diào)度設(shè)計(jì)

　　電力系統(tǒng)斷電后快速恢復(fù)至關(guān)重要，合理的電力應(yīng)急電源調(diào)度是災(zāi)后電力系統(tǒng)快速恢復(fù)的重要環(huán)節(jié)。目前常應(yīng)用的電力系統(tǒng)應(yīng)急物資調(diào)度算法主要有基于節(jié)點(diǎn)綜合權(quán)值的電力應(yīng)急物資調(diào)度算法和基于改進(jìn)飛蛾撲火算法求解多需求點(diǎn)的應(yīng)急物資調(diào)度算法。在電力系統(tǒng)應(yīng)急物資調(diào)度應(yīng)用中，采用強(qiáng)化學(xué)習(xí)算法，需要解決行為選擇和行為價(jià)值函數(shù)存儲(chǔ)與推廣問(wèn)題。為了保證強(qiáng)化學(xué)習(xí)在實(shí)際調(diào)度中更加具有針對(duì)性，需確定基本調(diào)度要素：電力系統(tǒng)狀態(tài)集合、行為集合、報(bào)酬函數(shù)、平均性能指標(biāo)和行為值函數(shù)。在強(qiáng)化學(xué)習(xí)調(diào)度算法模型支持下，電網(wǎng)大面積停電后，對(duì)應(yīng)急物資進(jìn)行調(diào)度是電網(wǎng)恢復(fù)的重要任務(wù)之一。科學(xué)合理的調(diào)度方案能保證電力系統(tǒng)迅速恢復(fù)負(fù)荷，減少因故障造成的損失。應(yīng)急物資在應(yīng)急恢復(fù)初期往往供應(yīng)不足，為此，從物料和時(shí)間角度出發(fā)，建立以物料滿足度和時(shí)間滿足度為目標(biāo)函數(shù)的多目標(biāo)優(yōu)化調(diào)度模型。材料滿足度是指緊急情況下獲得材料數(shù)量與需要量之比，以此為基礎(chǔ)，構(gòu)建電力系統(tǒng)應(yīng)急物資調(diào)度模型。

　　4 電力系統(tǒng)安全分析

　　電力系統(tǒng)安全評(píng)估能夠在發(fā)生嚴(yán)重干擾的情況下，檢測(cè)系統(tǒng)是否合理安全和正常的工作。在電力系統(tǒng)模擬分析中，電力系統(tǒng)安全評(píng)估能夠在評(píng)估系統(tǒng)平衡時(shí)，為操作員提供系統(tǒng)內(nèi)元件發(fā)生緊急或計(jì)劃外停機(jī)的情況下的指導(dǎo)。這種分析通常是計(jì)算機(jī)通過(guò)對(duì)事件的模擬和對(duì)當(dāng)前潮流的計(jì)算來(lái)進(jìn)行的。在實(shí)際電網(wǎng)中，由于電力系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和參數(shù)的多變性，使得安全評(píng)估無(wú)法有效的進(jìn)行，而這主要與計(jì)算機(jī)的計(jì)算性能低下有關(guān)。對(duì)電力系統(tǒng)中發(fā)生的停機(jī)過(guò)程的分析可以依據(jù)確定性或概率性的方法進(jìn)行。確定性分析指在嚴(yán)格定義的條件下對(duì)表征系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的值和指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算。這些條件對(duì)現(xiàn)有信息、戰(zhàn)略假設(shè)或?qū)＜抑R(shí)進(jìn)行了分析，從而完成了所需的數(shù)據(jù)集的收錄。在確定性停機(jī)中，每個(gè)原件都有特定的值于其特定事件對(duì)應(yīng)。由于規(guī)劃分析的時(shí)間跨度相對(duì)較長(zhǎng)，以及以確定性形式實(shí)施給定數(shù)量會(huì)產(chǎn)生的一定風(fēng)險(xiǎn)，因此實(shí)際分析時(shí)需要引入一定的場(chǎng)景變量進(jìn)行運(yùn)算，以此檢查給定參數(shù)的值對(duì)最終分析結(jié)果的影響。概率停機(jī)的方式使用隨機(jī)變量而不是確定的值，因此隨機(jī)變量可以用作計(jì)算模型的輸入和數(shù)值分析的結(jié)果。對(duì)于每個(gè)計(jì)算案例，均使用準(zhǔn)確的概率進(jìn)行描述，并了解所用數(shù)量的概率分布的形狀。依據(jù)此法描述了給定負(fù)載電流的水平，對(duì)于一個(gè)給定的系統(tǒng)狀態(tài)或一組用于分析的系統(tǒng)狀態(tài)不僅可以用典型的確定性模型來(lái)描述，而且可以用概率模型來(lái)描述。然而，由于這種間接的模擬方法需要在后續(xù)的計(jì)算過(guò)程中通過(guò)大量統(tǒng)計(jì)上可靠的結(jié)果，并對(duì)這些結(jié)果進(jìn)行評(píng)估，而這帶來(lái)了一個(gè)復(fù)雜的數(shù)學(xué)計(jì)算與描述。統(tǒng)計(jì)上顯著的結(jié)果數(shù)量，特別是多維分布的結(jié)果，必須需要數(shù)千個(gè)樣本，這可能需要大量的時(shí)間來(lái)進(jìn)行計(jì)算。因此，解決方案的應(yīng)用領(lǐng)域是以犧牲結(jié)果質(zhì)量為代價(jià)優(yōu)化計(jì)算時(shí)間。使用概率描述需要了解給定變量的經(jīng)驗(yàn)概率密度分布，或采用具有特定特征參數(shù)的理論分布函數(shù)。用這種形式的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析會(huì)使數(shù)學(xué)過(guò)程復(fù)雜化，需要選取適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)總體進(jìn)行假設(shè)驗(yàn)證，人口規(guī)模和可靠性應(yīng)足夠高。所用的經(jīng)驗(yàn)概率分布的一種方便形式是累積分布函數(shù)，它可清楚地表示概率的分布狀況。這種方法的結(jié)果是，既定的發(fā)展計(jì)劃將包含僅在可能發(fā)生的危機(jī)情況下的投資，以此分析電力安全情況。

　　結(jié) 語(yǔ)

　　總之，通過(guò)系統(tǒng)運(yùn)行，有效地解決了應(yīng)急救援中的通信問(wèn)題，并結(jié)合大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)電力突發(fā)事件進(jìn)行預(yù)測(cè)，取得了良好的應(yīng)用效果。在系統(tǒng)的應(yīng)用過(guò)程中，也會(huì)存在其他問(wèn)題，這需要進(jìn)一步的探索。