調(diào)控一體化模式下地區(qū)電網(wǎng)監(jiān)控風(fēng)險(xiǎn)管控研究

杜 力，夏友斌，宋銘敏，杜 亮，吳春陽(yáng)

(1.國(guó)網(wǎng)安徽省電力公司蕪湖供電公司，安徽 蕪湖 241000；2.許繼電氣股份有限公司，河南 許昌 461000；3.國(guó)網(wǎng)安徽省電力公司馬鞍山供電公司，安徽 馬鞍山 243000)

調(diào)控一體化模式下地區(qū)電網(wǎng)監(jiān)控風(fēng)險(xiǎn)管控研究

杜 力1，夏友斌1，宋銘敏1，杜 亮2，吳春陽(yáng)3

(1.國(guó)網(wǎng)安徽省電力公司蕪湖供電公司，安徽 蕪湖 241000；2.許繼電氣股份有限公司，河南 許昌 461000；3.國(guó)網(wǎng)安徽省電力公司馬鞍山供電公司，安徽 馬鞍山 243000)

結(jié)合蕪湖電網(wǎng)的實(shí)際情況，分析了在調(diào)控一體化建設(shè)初期蕪湖電網(wǎng)監(jiān)控工作的風(fēng)險(xiǎn)源，提出了相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)管控措施，以減小監(jiān)控員的工作風(fēng)險(xiǎn)和壓力，確保調(diào)控一體化模式下電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，最后分析了電網(wǎng)監(jiān)控風(fēng)險(xiǎn)管控帶來(lái)的效益。

調(diào)控一體化；電網(wǎng)監(jiān)控；告警信號(hào)；風(fēng)險(xiǎn)管控

0 引言

近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，電網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜，電網(wǎng)建設(shè)進(jìn)入以特高壓為標(biāo)志的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)發(fā)展新階段，對(duì)提高大電網(wǎng)駕馭能力和專業(yè)化、精益化管理提出更高要求。為此，國(guó)家電網(wǎng)公司全面推進(jìn)“三集五大”體系建設(shè)。其中“大運(yùn)行”建設(shè)的核心是集電網(wǎng)調(diào)度和集中運(yùn)行監(jiān)視于一體的調(diào)控一體化體系(簡(jiǎn)稱調(diào)控一體化)。目前，國(guó)家電網(wǎng)公司各地市供電公司都結(jié)合實(shí)際情況推行了調(diào)控一體化模式。但不同地區(qū)的電網(wǎng)發(fā)展?fàn)顩r不同，設(shè)備集中監(jiān)控業(yè)務(wù)從變電站剝離出來(lái)時(shí)間較短，處于過(guò)渡期；調(diào)控人員磨合以及監(jiān)控員對(duì)調(diào)控一體化的理解和適應(yīng)時(shí)間較短，都會(huì)給新模式下電網(wǎng)監(jiān)控工作帶來(lái)隱患。因此，有必要研究新模式下電網(wǎng)監(jiān)控風(fēng)險(xiǎn)管控，保證“大運(yùn)行”建設(shè)的穩(wěn)步發(fā)展。

1 蕪湖電網(wǎng)及調(diào)控一體化現(xiàn)狀

蕪湖供電公司隸屬于國(guó)網(wǎng)安徽省電力公司，下轄繁昌、蕪湖、南陵、無(wú)為4個(gè)縣供電公司。截至2014年初，該供電公司共管轄220 kV變電站15座，110 kV變電站51座，35 kV變電站12座。2012年7月，蕪湖地區(qū)調(diào)度正式實(shí)行調(diào)控一體化的新模式，即“電網(wǎng)調(diào)度控制中心+運(yùn)維操作站”的管理模式，成立電力調(diào)度控制中心并承擔(dān)原有集控站的監(jiān)控功能。在新模式下，調(diào)度員負(fù)責(zé)電網(wǎng)調(diào)度，監(jiān)控員負(fù)責(zé)電網(wǎng)監(jiān)控，運(yùn)維人員負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)操作。目前，調(diào)控中心使用的監(jiān)控平臺(tái)是國(guó)電南瑞科技股份有限公司的OPEN3000系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有高度的可靠性和開(kāi)放性，能夠按照用戶需求自我開(kāi)發(fā)，做到了“隨需應(yīng)變”，這也是優(yōu)化軟件、實(shí)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)管控的基礎(chǔ)。

2 調(diào)控一體化模式下電網(wǎng)監(jiān)控風(fēng)險(xiǎn)源分析

監(jiān)控風(fēng)險(xiǎn)管控一般可細(xì)分為監(jiān)視風(fēng)險(xiǎn)管控及操作風(fēng)險(xiǎn)管控。監(jiān)視風(fēng)險(xiǎn)管控主要是指對(duì)未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)變電站告警信號(hào)或事故信號(hào)，未能及時(shí)消缺而造成事故發(fā)生，或因處理事故不及時(shí)造成事故及損失擴(kuò)大所進(jìn)行的管控。操作風(fēng)險(xiǎn)管控主要是指對(duì)操作流程不規(guī)范、不科學(xué)，事故處理失誤以及監(jiān)控人員遠(yuǎn)方誤控運(yùn)行設(shè)備所進(jìn)行的管控。

2.1 監(jiān)視風(fēng)險(xiǎn)源分析

2.1.1 監(jiān)控員對(duì)設(shè)備的認(rèn)識(shí)不夠

隨著電網(wǎng)的快速發(fā)展，智能化設(shè)備和智能變電站數(shù)量越來(lái)越多，造成監(jiān)控員對(duì)變電站設(shè)備的認(rèn)識(shí)缺失，容易疏漏重要監(jiān)控信號(hào)，給電網(wǎng)監(jiān)控帶來(lái)風(fēng)險(xiǎn)；監(jiān)控員對(duì)各變電站設(shè)備熟悉程度不一致，給電網(wǎng)監(jiān)控帶來(lái)隱患。

2.1.2 事故預(yù)想演練較少

在調(diào)控一體化模式下，監(jiān)控員的事故處理流程變化較大，但事故預(yù)想演練較少，與調(diào)度員及運(yùn)維人員的聯(lián)合事故預(yù)想演練更少，使監(jiān)控員在復(fù)雜事故狀態(tài)下難以從容應(yīng)對(duì)，影響事故的處理效率。

2.1.3 監(jiān)控信號(hào)多

調(diào)控一體化之后，集中監(jiān)控的變電站從原來(lái)集控站模式下的不足10個(gè)增加到36個(gè)(含35 008條遙信信號(hào)和962個(gè)開(kāi)關(guān)及主變檔位遙控)，監(jiān)控信號(hào)急劇增多，給監(jiān)控工作帶來(lái)挑戰(zhàn)。信息量大造成電網(wǎng)事故狀態(tài)下刷屏速度變快，導(dǎo)致監(jiān)控員最初匯報(bào)調(diào)度員的信息重點(diǎn)不突出，延緩了事故的處理。信號(hào)過(guò)多還可能造成信息通道堵塞，使監(jiān)控員無(wú)法掌握電網(wǎng)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)，直接影響監(jiān)控員對(duì)電網(wǎng)狀態(tài)的判斷，危及電網(wǎng)安全。

2.1.4 監(jiān)控信號(hào)命名不規(guī)范

公司下轄變電站投運(yùn)時(shí)間差別較大，不同時(shí)期對(duì)信號(hào)的命名要求不同，不同的班組人員對(duì)變電信號(hào)的命名習(xí)慣也不完全相同，造成變電站監(jiān)控信號(hào)命名不夠規(guī)范。主要表現(xiàn)為：信號(hào)名稱和當(dāng)前調(diào)度術(shù)語(yǔ)不一致；信號(hào)沒(méi)有采用統(tǒng)一通用名稱；少量告警信號(hào)處于常亮狀態(tài)。

2.1.5 監(jiān)控信息反饋未實(shí)現(xiàn)閉環(huán)管理

在調(diào)控一體化實(shí)踐中，監(jiān)控員發(fā)現(xiàn)設(shè)備異常時(shí)告知運(yùn)維人員，運(yùn)維人員處理后一般只向相關(guān)調(diào)度和上級(jí)主管領(lǐng)導(dǎo)匯報(bào)，并不告知監(jiān)控員，監(jiān)控員難以及時(shí)得知異常設(shè)備的處理狀況，信息處置難以實(shí)現(xiàn)閉環(huán)管理，給電網(wǎng)監(jiān)控工作帶來(lái)風(fēng)險(xiǎn)。

2.2 操作風(fēng)險(xiǎn)源分析

2.2.1 告警信號(hào)確認(rèn)操作缺少權(quán)限管理

告警信號(hào)變位時(shí)，需要監(jiān)控員判斷并確認(rèn)信號(hào)。在調(diào)控一體化模式下，監(jiān)控員、調(diào)度員使用同一調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)，存在調(diào)度員誤進(jìn)行信號(hào)確認(rèn)的可能，從而導(dǎo)致監(jiān)控員未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理信號(hào)。

2.2.2 監(jiān)控員遙控操作缺少防誤措施

監(jiān)控員在OPEN3000系統(tǒng)中進(jìn)行單一遙控操作時(shí)，沒(méi)有防誤措施，風(fēng)險(xiǎn)較大。應(yīng)建立起有效的防誤措施，確保遙控操作的安全執(zhí)行。

2.2.3 電網(wǎng)監(jiān)控事故處理時(shí)間偏長(zhǎng)

監(jiān)控事故處理業(yè)務(wù)流程可分為2個(gè)階段：從監(jiān)控員發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)事故到匯報(bào)調(diào)度員是監(jiān)控員自主處理事故的過(guò)程，為監(jiān)控事故處理的第1階段；協(xié)同調(diào)度、運(yùn)維人員處理事故，為監(jiān)控事故處理的第2階段，如圖1所示。

圖1 調(diào)控一體化模式下電網(wǎng)監(jiān)控事故處理流程

據(jù)統(tǒng)計(jì)，蕪湖電網(wǎng)在風(fēng)險(xiǎn)管控前的2012年9月至11月，監(jiān)控員事故處理第1階段的平均時(shí)間為7 min 55 s，如表1所示。該時(shí)間較長(zhǎng)，直接影響調(diào)度員事故綜合處理時(shí)間，可能造成事故擴(kuò)大，給電網(wǎng)安全運(yùn)行帶來(lái)威脅。

表1 管控前電網(wǎng)監(jiān)控事故處理第1階段時(shí)間

事故發(fā)生后，在監(jiān)控事故處理的第2階段，監(jiān)控管理和調(diào)度控制、自動(dòng)化、現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)維及技術(shù)支持間的工作溝通協(xié)同不夠科學(xué)通暢，容易發(fā)生誤操作，又費(fèi)時(shí)費(fèi)力，影響事故處理效率。綜上所述，調(diào)控一體化模式下電網(wǎng)監(jiān)控存在的風(fēng)險(xiǎn)源如圖2所示。

3 風(fēng)險(xiǎn)管控措施

3.1 規(guī)范優(yōu)化監(jiān)控業(yè)務(wù)流程

根據(jù)蕪湖電網(wǎng)實(shí)際情況，制定相關(guān)規(guī)范、制度，完善監(jiān)控信息接入和驗(yàn)收；加強(qiáng)監(jiān)控管理和調(diào)度控制、自動(dòng)化、現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)維及技術(shù)支持的工作協(xié)同，細(xì)化和規(guī)范設(shè)備監(jiān)控管理工作，運(yùn)用制度規(guī)范消除監(jiān)控工作風(fēng)險(xiǎn)。

圖2 電網(wǎng)監(jiān)控風(fēng)險(xiǎn)源

3.2 提升監(jiān)控員業(yè)務(wù)能力

對(duì)監(jiān)控員混合排班，促進(jìn)人員相互磨合和學(xué)習(xí)；學(xué)習(xí)典型事故案例，增加監(jiān)控事故預(yù)想演練以及與調(diào)度員、運(yùn)維人員的聯(lián)合事故預(yù)想演練。尤其在節(jié)假日、變電設(shè)備大修及迎峰度夏期間，充分做好電網(wǎng)運(yùn)行危險(xiǎn)點(diǎn)分析及事故預(yù)案準(zhǔn)備。

3.3 減少告警信號(hào)量

由于監(jiān)控系統(tǒng)反應(yīng)接點(diǎn)變化靈敏度較高，應(yīng)對(duì)正常操作出現(xiàn)的干擾信號(hào)及設(shè)備遙測(cè)值越限波動(dòng)時(shí)反復(fù)發(fā)出的信號(hào)采取增加延時(shí)的方法進(jìn)行過(guò)濾，以提高監(jiān)控效率。對(duì)“油泵運(yùn)作”、“有載調(diào)壓操作進(jìn)行”等類似信號(hào)進(jìn)行計(jì)次告警，即此類信號(hào)在一段時(shí)間內(nèi)不超過(guò)一定次數(shù)時(shí)，系統(tǒng)認(rèn)為是正常情況;超過(guò)一定次數(shù)時(shí)，發(fā)出告警信號(hào)，以減輕監(jiān)控員的工作壓力。

3.4 重新驗(yàn)收并校正監(jiān)控信號(hào)

在不影響電網(wǎng)安全運(yùn)行的前提下，與遠(yuǎn)動(dòng)人員配合完成變電站告警信號(hào)、開(kāi)關(guān)及主變檔位的傳動(dòng)試驗(yàn)，確保信號(hào)傳送的正確性。在驗(yàn)收過(guò)程中，刪除重復(fù)、無(wú)用信號(hào)；修改含義不明確的信號(hào)，消除歧義；對(duì)同一類型信號(hào)采用規(guī)范通用的命名，將告警信號(hào)與調(diào)度術(shù)語(yǔ)緊密結(jié)合，規(guī)范命名；對(duì)常亮的光字牌取反，設(shè)備運(yùn)行燈熄滅后再發(fā)出告警信號(hào)，避免光字牌常亮。

3.5 強(qiáng)化信息反饋的閉環(huán)管理

監(jiān)控員發(fā)現(xiàn)設(shè)備異常后，要建立詳細(xì)的缺陷記錄，將信息處置和缺陷管理進(jìn)行銜接，保證監(jiān)控員對(duì)設(shè)備缺陷信息的跟蹤管理；定期與運(yùn)檢單位召開(kāi)監(jiān)控信息分析會(huì)，跟蹤、督促設(shè)備消缺，加快信息處置，實(shí)現(xiàn)信息反饋閉環(huán)管理。

3.6 優(yōu)化OPEN3000系統(tǒng)技術(shù)支撐功能

3.6.1 限制告警信號(hào)確認(rèn)權(quán)限

取消監(jiān)控員、調(diào)度員、自動(dòng)化人員的全站及全系統(tǒng)告警信號(hào)確認(rèn)權(quán)限;取消調(diào)度員、自動(dòng)化人員單一告警信號(hào)確認(rèn)權(quán)限，只保留監(jiān)控員單一告警信號(hào)確認(rèn)權(quán)限，以確保監(jiān)控員及時(shí)處理告警信號(hào)。

3.6.2 優(yōu)化告警信息分類

根據(jù)對(duì)電網(wǎng)直接影響的輕重緩急程序，將國(guó)家電網(wǎng)公司電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)所采集的信息細(xì)分為：事故信息、異常信息、越限信息、變位信息、告知信息5類。在“大運(yùn)行”實(shí)踐中，蕪湖供電公司在5類信息分類的基礎(chǔ)上，對(duì)信息類別進(jìn)行合理細(xì)化，使OPEN3000系統(tǒng)適應(yīng)調(diào)控一體化體系下告警信號(hào)急劇增多的情況，在監(jiān)控員較少的實(shí)際情況下，減輕監(jiān)控員的工作壓力。

(1) 將事故信息細(xì)分為事故變位和事故信息2類，確保事故分閘類信息能被最快最直接地看到。

(2) 將變位信息細(xì)分為遙控變位和變位信息2類，其中遙控信息為監(jiān)控員操作造成的變位信息(包括AVC信息)。

(3) 采用不同的語(yǔ)音播報(bào)方式區(qū)分不同信息。對(duì)事故變位信息采用全文播報(bào)加響亮警鈴的方式；對(duì)事故信息采用全文播報(bào)方式；對(duì)其他類型信息只播報(bào)信息的類型。通過(guò)不同的播報(bào)方式，來(lái)緩解監(jiān)控員的聽(tīng)覺(jué)疲勞。

(4) 告警窗選項(xiàng)卡增加自動(dòng)切換功能。告警窗中有新信息出現(xiàn)時(shí)，相應(yīng)信息區(qū)選項(xiàng)卡提示欄會(huì)閃爍，提醒監(jiān)控員進(jìn)行查看；出現(xiàn)事故分閘時(shí)，告警窗會(huì)自動(dòng)切換到事故變位信息區(qū)；告警窗處于任何信息區(qū)，3 min內(nèi)沒(méi)有任何操作，告警窗自動(dòng)切換到事故信息選項(xiàng)卡，方便監(jiān)控員查看事故信息。

3.6.3 遙控操作增加閉鎖功能

在OPEN3000系統(tǒng)中增加遙控閉鎖功能，減小監(jiān)控員操作風(fēng)險(xiǎn)。監(jiān)控操作時(shí)，必須進(jìn)入廠站間隔接線圖中操作，防止誤入其他間隔；操作前需將開(kāi)關(guān)遙控解閉鎖；操作結(jié)束后，在監(jiān)控員退出操作間隔接線圖之后1 min系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)閉鎖開(kāi)關(guān)，同時(shí)要求監(jiān)控員及時(shí)、準(zhǔn)確地在一次接線圖中掛、撤標(biāo)志牌，以此降低操作風(fēng)險(xiǎn)。

4 風(fēng)險(xiǎn)管控效益分析

4.1 提高設(shè)備集中監(jiān)控效率

實(shí)施風(fēng)險(xiǎn)管控后，實(shí)現(xiàn)了監(jiān)控管理和調(diào)度控制、自動(dòng)化、現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)維及技術(shù)支持間的工作協(xié)同，提高了設(shè)備集中監(jiān)控能力。2名當(dāng)值監(jiān)控員的事故發(fā)現(xiàn)同時(shí)率達(dá)到100 %，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)如表2所示。

統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)實(shí)施風(fēng)險(xiǎn)管控后，2012年12月至2013年2月監(jiān)控員事故處理第1階段的時(shí)間明顯縮短，提高了事故處理響應(yīng)速度，如表3所示。

表2 事故發(fā)現(xiàn)同時(shí)率

表3 管控后電網(wǎng)監(jiān)控事故處理第1階段時(shí)間

4.2 經(jīng)濟(jì)效益

通過(guò)采取電網(wǎng)監(jiān)控風(fēng)險(xiǎn)管控措施，直接縮短了監(jiān)控事故處理時(shí)間。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，實(shí)施風(fēng)險(xiǎn)管控后事故處理第1階段的平均時(shí)間為3 min 46 s，比管控前縮短了4 min 9 s。跳閘線路平均功率按7 000 kW計(jì)，一般工商業(yè)用電價(jià)格為0.893 8元/kWh，1年(按200次計(jì))可挽回直接經(jīng)濟(jì)損失約7 000 kW×0.069 h×0.893 8元/kWh× 200≈8.63萬(wàn)元。

同時(shí)，縮短停電時(shí)間也減少了用戶停產(chǎn)以及設(shè)備損壞的經(jīng)濟(jì)損失。

4.3 安全效益

通過(guò)采取風(fēng)險(xiǎn)管控措施，最大限度地減小了監(jiān)控員的工作風(fēng)險(xiǎn)和壓力，同時(shí)提高了集約化水平和響應(yīng)速度，增強(qiáng)確保電網(wǎng)安全運(yùn)行的能力。優(yōu)化改進(jìn)OPEN3000系統(tǒng)功能，使監(jiān)控員更加方便、及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常告警信息，迅速做出判斷，采取防范措施，消除設(shè)備缺陷，防止電網(wǎng)事故發(fā)生，為用戶提供安全可靠的電能。

4.4 社會(huì)效益

通過(guò)采取風(fēng)險(xiǎn)管控措施，縮短了停電時(shí)間，提高了供電可靠性和服務(wù)質(zhì)量，也有助于提升國(guó)家電網(wǎng)公司的品牌形象，尤其對(duì)突發(fā)停電事故及一類負(fù)荷客戶具有更重要的意義。

1 劉振亞．特高壓電網(wǎng)[M]．北京：中國(guó)經(jīng)濟(jì)出版社，2005．

2 肖世杰．構(gòu)建中國(guó)智能電網(wǎng)技術(shù)思考[J]．電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2009(9)．

3 趙 亮，錢玉春．適應(yīng)集約化管理的地區(qū)電網(wǎng)調(diào)度集控一體化建設(shè)思路[J]．電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2010(14)．

4 劉 瑩，劉俊勇，張建明，等．電網(wǎng)調(diào)度中的智能告警分類[J]．電力自動(dòng)化設(shè)備，2009(12)．

5 杜貴和，王正風(fēng)．智能電網(wǎng)調(diào)度一體化設(shè)計(jì)與研究[J]．電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2010(15)．

6 鄭 翔，徐紅泉，毛以軍，等．基于多域共享技術(shù)的調(diào)度集控互備系統(tǒng)[J]．電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2010(7)．

7 陳國(guó)恩，錢 嘯，吳國(guó)慶，等．智能電網(wǎng)地縣調(diào)控一體化異地互備技術(shù)支持系統(tǒng)建設(shè)[J]．華東電力，2012(4)．

8 林 榕，王永紅，張會(huì)賢．智能調(diào)控一體化系統(tǒng)在河北南網(wǎng)的應(yīng)用[J]．電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2012(2)．

9 韓寶民，劉 勇，李 濤，等．唐山電網(wǎng)調(diào)控一體化系統(tǒng)建設(shè)實(shí)踐[J]．價(jià)值工程，2012(12)．

2014-05-07。

杜 力(1986-)，男，工程師，主要從事電網(wǎng)監(jiān)控運(yùn)行工作，email：goodduli2004@163.com。

夏友斌(1974-)，男，高級(jí)工程師，主要從事電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化工作。

宋銘敏(1984-)，女，工程師，主要從事電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化管理工作。

杜 亮(1986-)，男，工程師，主要從事電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)研究工作。

吳春陽(yáng)(1986-)，男，工程師，主要從事變電運(yùn)行工作。