變電站集中監(jiān)控信號優(yōu)化方案探究

林 英 陸穎銓

（1.國網(wǎng)福州供電公司，福建福州 350009；2.國網(wǎng)福建電力有限公司，福建福州 350003）

隨著電網(wǎng)調(diào)控一體化模式的全面實(shí)施，變電站集中監(jiān)控作為電網(wǎng)安全運(yùn)行的重要保證，發(fā)揮著關(guān)鍵性作用。變電站集中監(jiān)控處理的信息量龐大，頻發(fā)信號、調(diào)試信號、非有效信號等干擾信號占大部分比重，嚴(yán)重影響了集中監(jiān)控運(yùn)行人員的正常運(yùn)行監(jiān)視，給運(yùn)行人員帶來了不必要的工作負(fù)擔(dān)，同時也影響了對真正的、重要的告警信息的監(jiān)視，給電網(wǎng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行帶來了隱患。優(yōu)化變電站監(jiān)控信號不僅能夠減少信息處理、提高工作效率，而且能夠及時找出變電站的安全隱患，幫助對事故的快速準(zhǔn)確判斷，進(jìn)而采取有效措施減少損失。

一、合理調(diào)整電網(wǎng)結(jié)構(gòu)

合理的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)是電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)。羅源地區(qū)碧里變電站自投產(chǎn)以來，德盛鎳業(yè)沖擊性負(fù)荷引起母線電壓頻繁大幅波動的遙測越限信息量一直居高不下，日信號量最高達(dá)51918條，約占當(dāng)日信號總量的79%。2011年，羅源地區(qū)220kV德盛鎳業(yè)變（用戶變）投產(chǎn)后，鎳業(yè)負(fù)荷由用戶變專供，碧里變因沖擊性負(fù)荷引起母線電壓頻繁波動的遙測越限信息量大幅度下降至日均幾百條。

平潭地區(qū)電網(wǎng)電源薄弱，僅有華塘變、竹嶼變兩座220kV變電站，一個電源點(diǎn)，在2013年第7號“蘇力”強(qiáng)臺風(fēng)期間曾發(fā)生平潭島全島失壓的嚴(yán)重事故，此后，將平潭島環(huán)網(wǎng)運(yùn)行，形成華塘變、竹嶼變220kV、110kV系統(tǒng)環(huán)網(wǎng)運(yùn)行的結(jié)構(gòu)，提高了供電可靠性，但要求竹嶼變與華塘變110kV母線電壓的差值需控制0.5～2kV以內(nèi)，因此造成電壓調(diào)節(jié)困難，頻繁越限，信號量劇增，2014年110kV竹前線、竹厝I路投產(chǎn)后，平潭地區(qū)110kV系統(tǒng)解環(huán)，從而取消了竹嶼變與華塘變110kV母線電壓差值的限值要求，降低了信號量。

由此可見，電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的優(yōu)化對由于電壓、負(fù)荷波動造成遙測值頻繁越限的現(xiàn)象具有明顯改善作用，有效削減了信號量，提高了集中監(jiān)控效率。

二、信號延時過濾處理

變電站信號監(jiān)控業(yè)務(wù)劃歸調(diào)控中心初期，由于主站對告警匯總優(yōu)化處理的功能相對較弱，從而導(dǎo)致了調(diào)控中心告警信息監(jiān)視匯總窗口中大量的無效告警信號的產(chǎn)生。根據(jù)福州地區(qū)調(diào)控中心變電站集中監(jiān)控所有的告警信息數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，系統(tǒng)日常運(yùn)行時，無效告警信號約占信號總量的70%～80%。例如，開關(guān)正常操作時會伴隨控制回路斷線、開關(guān)彈簧未儲能等告警信號的產(chǎn)生，如果這類信號在一定時間內(nèi)自動復(fù)歸，應(yīng)將該類信號看作是正常操作的伴生信號，并將該類信號進(jìn)行過濾處理。如果該類信號超過一定時間仍沒有復(fù)歸，則認(rèn)為是異常告警信號。此時，應(yīng)將該設(shè)備告警信號上傳至監(jiān)控人員。通過在主站對告警信號進(jìn)行延時過濾的智能預(yù)處理，可以有效屏蔽一部分無效信號，有效減少無效告警信息量，降低運(yùn)行人員信號監(jiān)視的工作強(qiáng)度，提高運(yùn)行監(jiān)視的效率。

三、信號防抖屏蔽處理

變電站設(shè)備告警信號因信號接點(diǎn)的接觸不良等異常會出現(xiàn)信號抖動的現(xiàn)象。信號抖動嚴(yán)重影響了運(yùn)行人員的正常運(yùn)行監(jiān)視，因此有必要對抖動的信號進(jìn)行預(yù)處理，減少因信號抖動對正常運(yùn)行監(jiān)視造成的不利影響。通過在廠站端增加信號計時統(tǒng)計數(shù)據(jù)預(yù)處理服務(wù)，對需要進(jìn)行消抖處理的信號配置信號消抖屏蔽處理功能。通常情況下，設(shè)備機(jī)構(gòu)常開接點(diǎn)閉合后，輸出告警信號為1，接點(diǎn)返回后信號變?yōu)?。因此，當(dāng)采集到的信號由0變成1后，觸發(fā)消抖計時統(tǒng)計功能，計時統(tǒng)計周期到達(dá)后結(jié)束計時統(tǒng)計并輸出計時統(tǒng)計預(yù)處理信號狀態(tài)值。如果統(tǒng)計到信號由0變?yōu)?的持續(xù)時間超過消抖計時統(tǒng)計設(shè)置時間值，則在計時時間到時，信號實(shí)際狀態(tài)值置為l，如果統(tǒng)計到信號由0變?yōu)?后的持續(xù)時間小于消抖計時統(tǒng)計設(shè)置時間值，則輸出信號實(shí)際狀態(tài)值為0。

四、信號分層分區(qū)監(jiān)控

地縣一體化模式運(yùn)作后，全福州地區(qū)近200座變電站劃歸地區(qū)調(diào)控中心管轄，主站監(jiān)控系統(tǒng)將接收這些變電站上送的全部信息，監(jiān)控人員在日常和事故異常情況下所需處理的信息量巨大，對這些信號不加分類分層控制，無疑會干擾監(jiān)控人員的實(shí)時監(jiān)視與事故判斷。在變電站發(fā)生事故時，主站監(jiān)控系統(tǒng)會收到大量實(shí)時告警信號，如保護(hù)動作類信號，保護(hù)裝置異常類信號，壓板類信號和其他開關(guān)量類信號，這些信號中有些是重要信號，有些是次要信號，還有些是無需關(guān)注的信號。并且不同職能部門，如調(diào)度人員、監(jiān)控人員、維護(hù)人員、繼保專業(yè)人員等對各種信息關(guān)注度不同，要求監(jiān)視信息內(nèi)容不同。為解決上述問題，使各專業(yè)人員能獲得急需的信息，又不致因信號過量而添亂，甚至導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓，因此，主站監(jiān)控系統(tǒng)必須對變電站信息進(jìn)行分層控制，不同專業(yè)在自己的監(jiān)視告警窗中看到不同的監(jiān)視內(nèi)容。如“間隔事故總信號”經(jīng)常誤發(fā)，特別是操作時，且告警窗口已增加開關(guān)變位事項窗口，開關(guān)偷跳時仍能監(jiān)控到，故“間隔事故總信號”不上傳至監(jiān)控人員；刀閘主要用于事故處理時隔離故障點(diǎn)，同等條件下，刀閘遙控緊急程度低于開關(guān)，并且已列入遠(yuǎn)方遙控清單的刀閘，其電源空開均默認(rèn)在合位，故“刀閘電機(jī)電源消失”信號不上傳至監(jiān)控人員。在對信號進(jìn)行了有效分層處理后，信號量削減了約40%～50%，信號響應(yīng)速度得到了相應(yīng)提高，整個系統(tǒng)的性能和信息吞吐量也相應(yīng)提升。

五、檢修調(diào)試及缺陷信號的屏蔽

設(shè)備檢修時，如大量的檢修間隔的遙信、保護(hù)調(diào)試信號進(jìn)入實(shí)時監(jiān)視界面勢必干擾正常的監(jiān)控運(yùn)行工作，有必要對檢修間隔的遙信、保護(hù)信號進(jìn)行屏蔽處理，早期采取的措施是通過調(diào)試人員投入變電站保護(hù)裝置的檢修壓板來屏蔽相關(guān)調(diào)試信號，但該辦法只能屏蔽軟報文，不能屏蔽硬接點(diǎn)信號，且由于人員責(zé)任心問題經(jīng)常漏投檢修壓板，造成大量的調(diào)試信號上傳至監(jiān)控中心，嚴(yán)重影響監(jiān)控人員對電網(wǎng)真實(shí)情況的快速有效捕捉和分析判斷。如果能在監(jiān)控系統(tǒng)上對檢修間隔掛牌來屏蔽該間隔的所有調(diào)試信號，檢修工作結(jié)束后送電前，再將牌拆除，恢復(fù)信號正常上傳。這樣可以完全解決設(shè)備檢修期間調(diào)試信號干擾監(jiān)控的問題。此掛牌功能可以由監(jiān)控系統(tǒng)廠家對系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)設(shè)置實(shí)現(xiàn)。

對于頻發(fā)信號，經(jīng)檢查確認(rèn)是缺陷，并已報備缺陷等待處理后，監(jiān)控人員無需再對該信號進(jìn)行跟蹤，可以由監(jiān)控系統(tǒng)廠家在系統(tǒng)軟件開發(fā)上增加頻報信號的隱藏設(shè)置和自動恢復(fù)功能，監(jiān)控人員對系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)置，隱藏缺陷引起的頻報信號，設(shè)置后該頻報信號自動進(jìn)入缺陷窗口，當(dāng)該頻報信號復(fù)歸且復(fù)歸持續(xù)時間超過2小時（該時限人機(jī)界面可設(shè)）后，信號自動退出缺陷窗口進(jìn)入正常告警窗口。對于無法隱藏的缺陷頻報信號可以采取單個遙信、遙測、保護(hù)信號 “退出服務(wù)”的方式，系統(tǒng)前置不接收該信號，也不進(jìn)入數(shù)據(jù)庫存儲，這就很好的屏蔽單點(diǎn)頻發(fā)的缺陷信號。

綜上所述，可以通過一些有效的措施來削減無效信號量，達(dá)到監(jiān)控信號某種程度的優(yōu)化。但做為綜自變電站新興的運(yùn)維模式，剝離變電的監(jiān)控運(yùn)行依然任重而道遠(yuǎn)，信號的規(guī)范、優(yōu)化、整合工作依然嚴(yán)峻，也只有監(jiān)控運(yùn)行人員增強(qiáng)責(zé)任心，不斷提高自身技能水平，做好信號分析工作，發(fā)現(xiàn)問題，及時做好前饋控制及相關(guān)閉環(huán)管理工作，就一定能使調(diào)控中心的運(yùn)行監(jiān)控工作更上一臺階，從而更有力的保障電網(wǎng)的安全運(yùn)行。

結(jié)語

通過對監(jiān)控系統(tǒng)信號的優(yōu)化處理，不但使其功能更加合理、完善，同時提高了監(jiān)控人員的監(jiān)視效率， 使運(yùn)行工作更安全，更便捷，對電網(wǎng)安全運(yùn)行起到積極促進(jìn)作用。在實(shí)際工作中要結(jié)合行業(yè)特點(diǎn)、區(qū)域習(xí)慣、使用需求進(jìn)行相關(guān)處理，保證系統(tǒng)得到充分有效應(yīng)用。

[1]吳玉林，紀(jì)陵.變電站監(jiān)控信息告警直傳優(yōu)化技術(shù)在江蘇電網(wǎng)中的應(yīng)用.中國電業(yè)（技術(shù)版）.2014（2）.