电科研院：电网仿真演绎“时之沙”

　　在热映的电影《波斯王子：时之沙》里有一种时间之沙，只要装入魔法匕首，再按下匕首上的宝石按钮即可使时光倒流。重庆电力科学试验研究院里也有一样类似“时之沙”的神奇法宝，虽不能使时光倒流，但能使情景再现，那就是——电网仿真实验室。
　　该院的电网仿真实验室始建于2008年，于2009年底建成投入使用。实验室通过建立与实际电网一致的计算模型模拟电网运行开展计算分析，反映电网运行和操作时电网动态特性情况，能对有关电网事故过程进行“回放”，为事故分析提供重要的理论支撑。
　　6月22日，随着重庆公司张长二线B、C相开关在北京ABB开关厂的成功解体，标志着历时一个多月的重庆电网张长二线A相开关爆炸事故原因分析终于尘埃落定，事故分析取得了圆满成功。那么重庆电科研院是怎么利用这个“神奇”的实验室开展事故分析和进行事故回放的呢？ 
　　5月5日9时30分，当太阳还在云雾中梳洗的时候，一道火光划亮了500千伏张家坝站上空，该站张长二线5073 A相开关发生爆炸，该站工作人员迅速断开张家坝站500千伏 II母所有开关，5073A相开关在持续燃弧10多分钟后熄灭。
　　开关爆炸事故的发生引起了重庆公司的高度重视，随即在第二天组织相关人员到张家坝站事故现场进行事故现象和原因的初步分析，初步确定是该站张长二线5073 A相开关在长寿侧长5011开关拉张长二空载线路时发生的爆炸。为深入分析事故现象，及时准确地找到事故原因，电科研院电网仿真实验室承担起了“仿真计算分析，还原事故真相”的重担。
　　由于电网分析计算需要详细的基础资料才能建立详尽模型，5月6日，计算人员到现场收集事故发生过程的基础资料和相关电网运行情况，紧接着第二天上午又到重庆公司档案室收集需要建模计算的线路资料，其中包括了张长线、张隆线等多条500千伏线路。资料搜集完毕，计算人员随即开始清理数据，建立模型。经过初步计算和对比分析，结果表明正常电网运行的特性与事故发生前后是一致的，从而确定了电网建模的准确性。接下来的几天，计算人员反复推敲每一个模型和参数，理解分析事故现象和仿真计算情况，多专业方向查阅资料，分析对比每一条数据波形，于5月11日完成详细的计算报告，并与实测数据进行了对比，计算数据与实测数据基本接近，保证了仿真结论的可信。
　　5月14日国家电网公司在北京组织了事故分析会。针对事故发生情况以及张长二线的过电压测试情况，开关厂家ABB提出在张长二线合分时有直流分量，存在电流偏移过零时间较长，5073开关开断时燃弧时间较长灼伤开关弧触头导致开关内绝缘下降情况。该院针对事故发生情况以及张长二线的过电压测试情况，再次开展了张长二线合分试验的仿真模拟计算。仿真结果表明5073开关合分时存在直流分量，电流存在偏移，过零时间较长，从而延长了开关开断时的燃弧时间，以至灼伤开关弧触头导致开关内绝缘下降。在6月22日的开关解体试验中，解体后的C相开关弧触头灼伤痕迹明显，从而进一步验证了事故仿真分析结果的正确性。
　　一个多月以来，电网仿真实验室对事故过程进行了全面的仿真模拟计算，成功还原了事故发生时的全过程，得出了张长二线在电网运行操作时因电网特性引发拍频振荡从而导致开关断口承受较高电压直至放电燃弧爆炸的事故现象，为开关爆炸事故分析提供了重要的理论支撑，为深入分析事故原因提供了重要依据。但看似简单的分析结论却是计算人员承担着巨大的压力、加班加点、挑灯夜战利用仿真试验设备对复杂现象多次计算分析的提炼。如果没有仿真实验室，如果没有计算人员的扎实的理论基础和相当经验的积累，在如此短的时间里分析出事故现象是非常困难的。
　　情景再现找真相，电网仿真显身手。此次仿真计算不仅解决了实际工作中的难题，同时也是一次理论上的突破，对指导未来重庆电网的规划设计以及避免类似电网事故的再次发生具有十分重要的意义，得到了重庆公司的高度赞扬，获得了中国电科院相关专家的好评，同时国网公司也给予了充分肯定。真相还原的背后是强大的技术支撑，它表明了重庆电科研院电网仿真计算分析领域的技术实力在不断提升，极大提高了重庆公司的电网事故分析能力和运行技术管理水平。