(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210929079.0 (22)申请日 2022.08.03 (71)申请人 国网安徽省电力有限公司电力科 学 研究院 地址 230000 安徽省合肥市经济开发区紫 云路299号 申请人 国家电网有限公司 　安徽大学　 清华大学合肥公共安全研究院 (72)发明人 程宜风　范明豪　张佳庆　汪书苹　 章彬彬　苏文　赵海峰　赵小龙　 孙韬　叶良鹏　 (74)专利代理 机构 合肥市浩智运专利代理事务 所(普通合伙) 34124 专利代理师 张景云(51)Int.Cl. G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) G06Q 50/26(2012.01) (54)发明名称 基于大数据的城市电网多灾害事故预防预 警应急平台 (57)摘要 本发明公开一种基于大数据的城市电网事 故预防预警应急处置平台， 该平台包括大数据分 析和处理子平台、 城市电网地理信息子平台、 预 防预警子平台、 应急处置子平台以及信息发布子 平台。 预防预 警子平台包括变电站火灾风险评估 模块、 变电站内涝风险评估模块、 电力电缆通道 耦合风险评估模块， 其中变电站火灾风险评估模 块确定各风险因素指标权重， 构建风险评估模 型， 动态评估变电站火灾风险； 变电站内涝风险 评估模块， 以城市预测及实时降雨数据为输入， 综合变电站区域内外排水能力， 计算变电站内外 部可能积水深度； 电力电缆通道耦合风险评估模 块综合电力电缆通道运行年限、 电缆故障率以及 与相邻燃气管道距离等因素， 计算其耦合风险 值。 权利要求书3页 说明书11页 附图6页 CN 115330163 A 2022.11.11 CN 115330163 A 1.一种城市电网多灾害事故预防预警应急平台， 其特征在于， 包括大数据分析和处理 子平台、 城市电网地理信息子平台、 预防预警子平台、 应急处置子平台以及信息发布子平 台； 所述的大数据分析和 处理子平台用于获取电网内部的电网运行状态数据信息以及电 网外部的气象信息、 社会环境信息、 社会消防力量信息、 市政排水力量信息， 完成各类型数 据的建模、 数据 挖掘以及关联分析， 实现数据格式标准 化以及平台 内数据共享； 所述城市电网地理信 息子平台用于提供为城市电网服务的地理信 息系统， 提供城市变 电站以及配电网设备的地理位置信息、 电网物资分布、 城市变电站与周边建筑分布、 社会消 防力量分布、 市政排水泵站分布、 电力电缆 通道与燃气管网密集 敷设区域管线分布； 所述的预防预警子平台， 根据接收到所述大数据分析和处理子平台共享的大数据以及 地理信息进行包括变电站火灾及内涝灾害、 电力电缆通道与燃气管道耦合风险进 行的风险 评估， 并对高风险区域的电网设备进行提前 预警； 所述的应急处置子平台， 用于变电站火灾下的灭火处置、 变电站区域内涝情况下的紧 急排涝、 城市电网灾害事故下的应急抢修调度； 所述的信息展示及发布子平台， 用于现火灾、 内涝、 耦合风险事故等灾害事故的风险展 示、 地理信息呈现、 停电影响展示、 电网实时负荷展示、 事故态势预报、 告警信息发布以及应 急调度等功能。 2.根据权利要求1所述的一种基于大数据的城市电网事故预防预警应急处置平台， 其 特征在于， 所述预防预警子平台包括包变电站火灾风险评估模块， 将风险评价指标划分为 静态指标、 动态指标和瞬态指标三类， 静态指标在以年为单位内基本不变的指标； 动态指标 指的是在以天为单位内会发生变化指标； 瞬态指标为小时为单位内实时变化的指标； 确定 各指标权重设置， 建立火灾风险评估模型， 风险值计算公式为 其中α 为变电站火灾风险值， Ai为第i个静态风险指标， Bj为j个动态风险指标， Ch为第h个瞬 态指标值， Ki为第i个静态风险指标权重， Kj为第j个静态风险指标权重， Ch为第h个瞬态 风险 指标权重， m为静态指标 数量， n为动态指标 数量， l为瞬态指标 数量。 3.根据权利要求1所述的一种基于大数据的城市电网事故预防预警应急处置平台， 其 特征在于， 所述预防预警子平台还包括变电站内涝风险评估模块， 用于以气象条件为输入， 综合计算预测降雨条件下变电站内部排水能力以及变电站周边排水城市泵站的排水能力， 从而计算得出变电站站内外可能积水深度； 若变电站站内及周边水位高度预测值达到预警 值时， 平台将发布预警信息并通知运维单位； 计算公式如下： Dn≥α1， Dw≥α2 式中， 预测降雨强度qy， 预测降雨时间ty， 实际降雨强度qs， 实际降雨时间ts， 所在区域 市权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115330163 A 2政正常工作排水泵站台数w， 第 i台市政排水泵的排水流量Qzi， 变电站正常工作排水泵站台 数b， 变电站站内第i台排水泵的排水流量Qbi， 变电站站内屋面径流系数 变电站站内地 面径流系数 变电站外部所在区域径流系数 变电站站内屋面汇流面积Sb1， 变电站站 内地面汇流面积Sb2， 变电站外部所在区域汇流面积Sz1， Vq为变电站集水坑内排水泵启动水 位对应的集水坑最小积水容积， d1为站内设备风险水位高度， 取d1＝dn+0.1， d2为站外积水 倒灌风险水位高度， 取d2＝dn‑0.1， dn为变电站设计标高， dw为变电站外部所在区域的平均 标高。 4.根据权利要求1所述的一种基于大数据的城市电网事故预防预警应急处置平台， 其 特征在于， 所述预防预警子平台还包括电力电缆通道耦合风险评估模块， 用以获取城市燃 气管网分布图与城市电力电缆通道分布图数据资源， 筛选出城市电力电缆通道与燃气管网 的密集敷设区域， 获取电力电缆通道与燃气管道之间的最短距离， 针对燃气管道因腐蚀导 致的小孔泄漏情况， 计算电力电缆通道距离最近点处进行燃气泄漏扩散时间计算， 对各敷 设区域采取相同的敷设工况作为简化处理， 泄漏时间由燃气管道与电力电缆通道间距决 定， 计算该段燃气泄漏扩散至电力电缆通道外部最短时间T＝28.4d2.36， d为燃气管道与电 力电缆通道的最短距离； 电力电缆通道与燃气管网的耦合风险值按照下列公式进行计算， λ＝δ/365为该段电力电缆通道电缆故障率， δ为上年度该段电力电缆通 道故障次数； 通过计算依次得到不同密集敷设区域电力电缆通道与燃气管网的耦合风险 值， 以此进行风险值大小排序； 式中， T为燃气扩散至电缆通道外部的最短时间； β 为燃气管道与电力电缆通道耦合风 险值， r为电力电缆通道运行年限， m为电力电缆通道内电缆的根数， θ为电力电缆通道与燃 气管道耦合 危险度系数。 5.根据权利要求1所述的一种基于大数据的城市电网事故预防预警应急处置平台， 其 特征在于， 所述应急处置子平台包括变电站火灾应急模块、 变电站防汛应急模块、 变配电设 备应急抢修模块， 实现变电站火灾下的灭火处置、 变电站区域内涝情况下的紧急排涝、 城市 电网灾害事故下的应急抢修调度。 6.根据权利要求5所述的一种基于大数据的城市电网事故预防预警应急处置平台， 其 特征在于， 所述变电站火灾应急模块包括基础信息单元、 火灾报警单元、 事故应急处置单 元； 基础单元完成各变电站设备信息抓取， 将设备名称编号与运维负责人进行一一对应绑权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115330163 A 3