智能變電站監控信息優化的探討

陳錢潛 張立松

（國電南瑞南京控制系統有限公司 江蘇南京 210000）

智能變電站監控信息優化的探討

陳錢潛 張立松

（國電南瑞南京控制系統有限公司 江蘇南京 210000）

本文對當前的變電站監控信息系統存在的一些問題，及其優化措施進行了簡要的探討，以期變電站的信息管理過程中采取信息優化整合措施之后，能夠加強變電站監管的效率和精準性。

智能變電站；監控信息；優化

前言

對智能變電站監控信息進行優化，能夠使電網監控信息的管理更加規范化，使用最簡明的信息來反應電網的運行狀態，在節約人力資源的同時提高處理效率，從而實現調控的一體化。

1 智能變電站監控系統概述

1.1 智能變電站設備及網絡通信結構

智能變電站較常規變電站而言，自動化程度更高，通信網絡承擔了更多的功能，如采樣值傳輸、跳閘出口等。光纖網絡的大規模使用以及智能一二次設備的應用，使得智能變電站在監控信息上與以往常規變電站有了很大的不同。智能變電站通信網絡按功能分為“三層兩網”結構，分別為：站控層和間隔層之間的間隔層通信網，以及間隔層和過程層之間的過程層通信網。

間隔層與過程層設備間主要通過光纖連接，保護采樣數據通過光纖與合并單元直連，出口跳閘信號通過光纖與智能終端直連，主要是為了保證保護動作出口的可靠性及及時性。測控、故障錄波器等智能電子設備設備通過光纖網絡與智能終端連接，與合并單元可以以網絡方式，也可以通過點對點方式連接。間隔層保護、測控等IED設備通過網絡方式與站控層的監控系統等連接。

1.2 智能變電站設備及網絡特點

1.2.1 一、二次設備特點

（1）一次設備尤其是開關、刀閘等設備通過“斷路器+智能終端”模式實現智能化。斷路器、刀閘本體遙信、位置信號以及分合閘控制回路均通過電纜接入智能終端箱中，再通過直連光纜或通用面向對象的變電站事件網絡接入相應裝置，通過網絡方便地實現了相關信息的共享。

（2）二次設備實現網絡化。智能變電站內IED設備采用統一通信標準，各設備間通過高速光纖網絡互聯，真正意義上實現了數據、信息的互聯互通。智能變電站中由于合并單元數據傳輸延時，因此對對時系統的可靠性提出了很高要求，對時裝置信息以及IED設備的對時信息便顯得十分重要。與常規變電站相比較，智能變電站中檢修壓板被賦予了更重要作用，它取代了常規變電站中通過斷開相關回路的方式來實現檢修間隔與公用設備斷開連接。從設備角度分為智能終端檢修、合并單元檢修和保護測控裝置檢修。保護、合并單元及智能終端都有一個檢修硬壓板，該壓板狀態作為智能站特點之一成為重要監控信息。

1.2.2 通信網絡特點

GOOSE是智能變電站的特色之一，在高速光纖網絡通訊條件下，為系統提供了快速信息傳輸和交換的手段。當發生任何狀態變化時，智能設備將借助變化報告，高速傳送包括開關刀閘位置狀態輸入、跳合閘命令等。與常規變電站相比，由于GOOSE網絡采用了數字化傳輸模式，不僅增強了抗干擾能力，且開關量信息、跳合閘命令等均可方便通過網絡共享，取消了大量的傳統信號和控制用電纜，降低了系統維護成本。GOOSE可實現網絡在線檢測，當網絡有異常時迅速告警，大大提高了可靠性。

2 智能變電站監控信息中存在的問題

2.1 對信息的命名及傳送不規范

對各類監控信息的命名大多數都是由變電站自身完成的，沒有統一的標準，對于同一個配件，不同變電站可能有不同的名字。名稱的不規范導致開展監控工作的過程中出現失誤的概率增大。對于一些關鍵技術沒有精準的定義，導致工作人員的對技術的理解產生歧義，為信息的監控和處理工作帶來麻煩。

2.2 傳遞信息中有冗余現象

變電站在傳遞信息的過程中沒有對其進行精簡處理，信息量過大，一旦系統出現異常，就會彈出很多冗余的窗口，不能在短時間內對事故原因作出判斷。①系統會對一些信號進行重復警告，例如一旦出現溫度過高的現象，信號就會通過至少三個渠道做出警告，造成通道擁擠的現象。②不能對一些非故障態信號進行識別屏蔽。例如，彈簧儲能時會造成短時間的控制回路斷線的情況，儲能完成以后會自動消失，因此屬于非故障態信號，但是系統不能對其進行識別屏蔽，而是隨時將這些信號發送。③對于一些無用的信號不能屏蔽。例如系統會對錄波器啟動等一類無用信號進行轉發。

3 智能變電站監控信息規范及優化

3.1 規范信息命名，明確部門職責

目前常規變電站中廠站端各類數據上傳至調度主站系統時必須按照相關規定從名稱、格式等進行信息規范，智能變電站中監控信息也應對此進行規范。本文主要針對智能站特點對部分典型信息進行規范優化。

注：220kV及以上電壓等級同一間隔配置多套IED設備時，其它同第一套。

針對智能變電站內網絡復雜的情況，原則上“誰接收，誰告警”，避免多個告警信息反映同一設備異常的情況發生。如，智能終端連接光纖包括：保護直跳、GOOSE網絡信息（刀閘、開關位置及異常信息等）主要作為信息發送端，當發生通道異常時，相關通道告警信息應由接收端IED設備報出，同時告警信息應能完整體現通道發送-接收端設備名稱，以便監控人員對異常情況有準確的定位，運檢人員快速消除缺陷。

同時，為保證光纖鏈路可靠性，各IED設備在鏈路發生異常時，均能報“總告警”信號。

在智能變電站中，由于光纖網絡的大規模使用，數據同步的重要性進一步凸顯出來。在實際應用中，必須考慮各接入量的采樣同步問題，以滿足二次設備的要求，因此，對時系統及各IED設備對時異常信號的重要等級較常規變電站有了很大提高。

3.2 對傳遞信息過程進行優化

監控信息的優化就能夠有效解決傳遞信息冗余的問題。①系統要對硬接點信息進行保留，對軟遙信進行屏蔽，避免出現多處同時警告的現象。②對于一些非故障態信號進行識別，可以加人十秒主右的延時，為彈簧儲能過程留有足夠的時間，防治系統對非故障類信號隨發。③將非重要信號列為告知類信號，系統對其自動屏蔽，防治這些無用信號的隨發。④對于過分詳細的保護信號進行屏蔽，防止多套保護系統同時發送保護信號。

3.3 對信號進行分區上傳

嚴格按照這個等級將信號進行分區上傳，一級對應事故信號區，上傳內容包括各類設備出現的故障，如跳閘，該區的信息都非常重要，往往需要實時監控，發現問題后立即處理。二級對應異常信號區，上傳的內容包括威脅運行安全的因素，該區信息也很重要，同樣需要實時監控，發現問題及時處理。三級對應越限信號區，上傳的內容包括報警區域以內的信息，對于設備的電流及功率情況進行準確反映。該區信息需要實時監控，并及時處理。四級對應的是變位信號區，上傳的內容包括設備狀態改變的信息，例如閘的開關。它能夠反映運行狀態的改變，需要實時監控。五級對應的是告知信號區，上傳的內容一般為設備的運行狀態，該區信息不需要實時監控，但要定期查詢。

4 結語

對智能變電站監控信息進行優化，能夠對信息量進行精簡，減輕工作人員的負擔，對信息進行分級、分類，使信息的處理更及時，更準確，提高監控系統的運行效率，減少事故的發生。

[1]劉一峰，徐鶴勇.智能變電站監控信息優化的探討[J].寧夏電力，2015（1）.

[2]陳雪峰，張桂芹，劉煥聚，張偉，王振華.變電站監控系統信息優化管理的實踐[J].煤礦機電，2014（1）.

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2016-1-20