低壓線路實時監測與告警系統的應用

羅立華，翁錫安，汪步升

（1.國網浙江慈溪市供電公司，浙江慈溪315070；2.寧波永耀信息科技有限公司，浙江寧波315010）

電力信息化

低壓線路實時監測與告警系統的應用

羅立華1，翁錫安1，汪步升2

（1.國網浙江慈溪市供電公司，浙江慈溪315070；2.寧波永耀信息科技有限公司，浙江寧波315010）

介紹了基于實時數據庫的低壓線路實時監測及告警系統的實現方案，該系統具有低壓線路和公用變壓器的在線監測及告警功能，可以顯著提升低壓配電網運行管理的實效性和精細化水平。

低壓線路；在線監測；實時數據庫；告警

隨著智能電網的建設，配調自動化系統、用電信息采集系統等大型的配電網監控系統得以開發并應用。這些系統具備了獲取配電網實時/準實時運行信息，為運檢人員實時了解配電網運行情況提供了新技術手段，主要功能包含遙測、遙控、遙信和豐富的管理分析功能，但無法對大規模的準實時數據進行分析和監測。

海量實時/歷史數據庫作為電網運行數據的集中存儲和共享專用平臺，不僅集中了配電網運行狀態數據，還集成了主網運行狀態、設備在線監測、氣象等多種多樣“時標數據”。為滿足運檢人員越來越高的管理精細化的要求，開發了基于海迅數據庫的低壓線路實時監測及告警系統。

1 低壓線路實時監測及告警系統的功能

1.1 系統功能架構

低壓線路實時監測及告警系統的主要功能是實時監測10 kV線路的負荷、電量、電壓等遙信量監測和遙信變位監測，并通過發送告警消息，為線路運行管理人員提供快速響應的管理手段。系統功能架構如圖1所示。

圖1 系統功能架構

1.2 低壓線路實時監測及告警

低壓線路實時監測及告警模塊，對線路集中監視，使運行人員能夠迅速、直觀地了解所轄范圍內的低壓線路運行情況，可以安全、快捷地對線路越限值進行設置，實現線路的越限告警。

（1）低壓線路實時監測。主要是對線路的電流值和開關狀態進行實時監測；實時統計變電站下所屬的10 kV線路開關斷開情況，并在系統界面上顯示狀態。

（2）低壓線路告警。根據線路的電流實測值和開關狀態進行判斷，產生告警信息。若線路開關為打開狀態，則不監測其電流是否越限；若線路開關為閉合狀態，則監測線路的實時電流是否越限，并生成告警。同時，用戶可以在系統界面上進行查詢和搜索。當有新告警消息時，通過用戶預設發送方式發送給指定聯系人。

公用變壓器（簡稱公變）實時告警模塊與線路實時告警模塊功能相類似，也提供了監視和告警2個功能：公變監視主要關注電壓和電流2個指標；告警信息根據預先設置的越限判斷條件產生，判斷條件為公變電壓上/下限額值、電流限額值等。

1.3 告警設置

由于低壓配電網的線路、公變數量眾多，運檢人員往往會根據當前的網絡拓撲、天氣、有序用電等情況，重點關注某些線路和公變。因此，告警設置模塊可以針對各條線路和各個公變告警觸發條件，如線路電流限額值、公變電壓上/下限等；還可以對告警聯系人發送方式進行設置，告警發送方式有短信、電子郵件和RTX（即時通信客戶端）等3種候選方式。

考慮到線路檢修業務的考核需要，還可以設置線路檢修時間。若設置了線路檢修起止時間，那么在該時間段內，不會產生該條線路在這段時間內的告警信息，只會在檢修經過了4 h 30 min之后，發送信息進行提醒，這是為了滿足保障檢修時間不超過5 h的考核標準。

1.4 資料管理

針對運檢人員進行低壓線路和公變管理的過程中經常需要溝通、共享結構化文件資料的需求，系統還提供了資料管理模塊，具有文件資料上傳、分類、共享和下載等功能。由于該模塊注重資料分類的靈活性，系統并沒有預先設定的分類標準，而是由用戶根據需要，對已上傳的資料自行進行標簽設置，實現分類管理及檢索。

2 低壓線路實時監測與告警系統的實現

2.1 實現方案

系統結構如圖2所示，采用三層結構，由數據層、中間層、表現層構成。

在數據層，實時/歷史數據庫系統作為電網運行數據的源頭，利用關系型數據庫存儲線路越限的告警記錄以及相關的設置信息，為低壓線路實時監測及告警系統提供實時數據。數據訪問接口獲取和交換數據，并對實時/歷史數據、設備模型數據、越限告警記錄和系統配置數據等“時標數據”和“關系數據”的操作進行統一封裝，為中間層提供統一的數據增、刪、改、查等常規數據操作方法。這樣可以充分發揮實時/歷史數據庫和關系型數據庫各自的優勢，從而獲得更好的執行效率和系統可維護性。

中間層的主要功能是計算和判斷，根據告警設置的結果，每15 min對每條線路和每個公變進行實時數據分析，判斷開關狀態及負載是否越限等，實現準實時的監測和告警；還通過數據訪問接口將計算和判斷結果存儲到關系數據庫。當系統運行時，該模塊利用數據訪問接口調用數據庫中的存儲結果，提交給表現層顯示。

在表現層，將數據結果使用RIA（富互聯網）技術轉化為在線圖形化應用。

由于系統使用了典型的分層結構，不再只局限于某個實時數據庫產品。即使電網運行數據存儲于異構的實時數據庫中，也可以通過數據訪問的中間層對數據查詢的差異進行屏蔽，從而實現一致的數據查詢方式。并且，由于系統的界面表現使用了RIA技術，用戶可以通過瀏覽器瀏覽直接訪問，不需要預先安裝，擺脫了實時數據庫運行環境的束縛。

2.2 告警伺服模塊

為了使系統的監測告警功能不間斷工作，將數據訪問接口、業務邏輯模塊打包為伺服服務部署與服務器端，實現數據的不間斷訪問和告警的目的。

圖2 系統結構

通過服務器點的伺服服務，無論用戶是否訪問系統頁面，數據訪問接口都可以實時訪問實時/歷史數據庫中的數據，經過業務邏輯判斷模塊將告警記錄存儲到后臺告警數據庫中。并通過告警推送功能將告警以郵件、短信或者RTX的方式發送出去。系統的人機界面就可以專注為告警統計、系統設置、資料共享等功能。

告警伺服模塊的結構如圖3所示。

圖3 告警模塊

3 應用實例

低壓線路和配備實時監測及告警系統的主界面上顯示了配電網總有功、總無功和功率因數值，以及220 kV變電站的實時有功、無功值。由于采用了實時/歷史數據庫，頁面可以實現實時更新數據，使監控人員隨時掌握所轄區域的變電站運行概況。

在線路監測及告警界面中，顯示110 kV變電站的當前有功、無功值，以及其所轄10 kV線路的運行狀態，線路標明開關狀態，電流值以棒圖顯示。

系統提供告警信息查詢功能，如圖4所示，公變告警界面和線路告警基本類似。

圖4 低壓線路告警信息顯示界面

在告警設置界面，可以對線路和公變告警聯系人進行設置，同時選擇告警發送方式。還可以設置線路檢修的起止時間，防止在檢修期間產生告警誤信號。當檢修時間超過5 h時，系統還會產生提醒信息，提醒檢修時間過長，需要特別關注，圖5是告警設置界面。

圖5 告警設置界面

資料管理界面上可以方便上傳和下載各種資料文檔，同時可以在線對已上傳的文檔進行歸檔分類，方便檢索。

在主頁面還有其他業務系統的快捷登錄入口，實現了快速跳轉，加強了與相關業務之間的聯系。

4 結語

基于實時/歷史數據庫的低壓線路和公變實時監測及告警系統，實現了對低壓線路開關和公變狀態的實時監測，同時提供告警記錄統計和搜索功能，且當產生告警時，根據預設告警方式發送給指定聯系人，通過告警伺服服務實現了即使系統不在運行狀態仍能記錄告警信息的功能，為電網安全運行提供了有效的監測手段。

[1]史興華.供電企業實時/歷史數據庫PI典型應用案例[M].北京：中國電力出版社，2009.

[2]安磊，楊曉華，管金勝，等.基于實時/歷史數據庫（PI）系統構建智能電網信息化基礎平臺[J].華東電力，2011（8）∶1374-1377.

（本文編輯：陸瑩）

Application of Real-time Monitoring and Warning System for Low-voltage Lines

LUO Lihua1，WENG Xian1，WANG Busheng2
（1.State Grid Cixi Power Supply Company，Cixi Zhejiang 315070，China；2.Ningbo Power Shine Information&Technology Co.，Ltd.，Ningbo Zhejiang 315010，China）

The paper introduces the implementation scheme of real-time monitoring and warning system for low-voltage lines based on real-time database.The system is characterized by online monitoring and warning of low-voltage line and common transformer，which can promote effect and delicacy level of low-voltage distribution network operation and management.

low-voltage line；on-line monitoring；real-time database；warning

TM727∶TP274+.5

：B

：1007-1881（2014）03-0056-04

2013-12-19

羅立華（1979-），男，浙江寧波人，工程師，從事電網科技信息化工作。