夏紅鑫,洪勇平,鐘雪梅

（德清供電局,浙江 德清 313200）

基于PI數(shù)據(jù)對(duì)遙測(cè)異常實(shí)現(xiàn)告警的應(yīng)用＊

夏紅鑫,洪勇平,鐘雪梅

（德清供電局,浙江 德清 313200）

針對(duì)目前德清供電局采用的SCADA調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)存在遙測(cè)異常時(shí)無(wú)法及時(shí)做出告警的薄弱點(diǎn),從遙測(cè)著手,利用PI數(shù)據(jù)及其提供的工具實(shí)現(xiàn)對(duì)異常遙測(cè)進(jìn)行篩選的功能,解決了長(zhǎng)期以來(lái)困擾運(yùn)行監(jiān)控的難點(diǎn).

PI;SCADA;PI-ProcessBOOK;遙測(cè)

近年來(lái),隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,電力需求不斷擴(kuò)大,變電所逐年增加,同時(shí)廣大電力用戶(hù)對(duì)供電可靠性要求也越來(lái)越高.在實(shí)行無(wú)人值班變電所集中控制的工作模式下,對(duì)運(yùn)行監(jiān)控人員和監(jiān)控軟件提出了更高的要求.德清供電局目前采用上海申貝公司開(kāi)發(fā)的SCADA調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)（監(jiān)視控制和數(shù)據(jù)采集,Supervisory Control And Data Acquisition）,能準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)大部分異常告警,在集控站管理、調(diào)度決策等方面起到了至關(guān)重要的作用,但在實(shí)現(xiàn)告警功能上還相對(duì)薄弱,面對(duì)海量遙測(cè)數(shù)據(jù),對(duì)于其中發(fā)生裝置死機(jī)、二次接線(xiàn)松動(dòng)等原因引起的遙測(cè)異常在現(xiàn)有的系統(tǒng)中難以及時(shí)做出判斷和刪選,也成了監(jiān)控人員公認(rèn)的監(jiān)控難點(diǎn).基于這種背景,急需一種簡(jiǎn)單易行的工具來(lái)幫助監(jiān)控人員迅速捕捉遙測(cè)異常.

1 典型的遙測(cè)異常監(jiān)控現(xiàn)狀分析

以德清縣供電局所轄變電所為例,在變電監(jiān)控過(guò)程中,經(jīng)常出現(xiàn)以下幾種情況的遙測(cè)異常：①斷路器位置與遙測(cè)量的時(shí)值不一致,表現(xiàn)為斷路器在合位,其遙測(cè)量顯示為0或接近于0;或斷路器在分位,其遙測(cè)量表現(xiàn)為運(yùn)行狀態(tài).②遙測(cè)數(shù)據(jù)如線(xiàn)路負(fù)荷長(zhǎng)時(shí)間不變化.以上異常發(fā)生時(shí),在很多情況下是沒(méi)有相應(yīng)的遙信上傳,而現(xiàn)有的SCADA調(diào)度自動(dòng)化對(duì)遙測(cè)異常無(wú)法做到明顯警示.以每個(gè)變電所平均16條10kV線(xiàn)路為例,采取逐個(gè)遙測(cè)數(shù)據(jù)檢查的方法帶來(lái)的工作量相當(dāng)大,而且效率低.以德清電網(wǎng)為例,2006年7月17日,35kV徐家莊變由于數(shù)據(jù)采集裝置死機(jī)導(dǎo)致全所10kV線(xiàn)路的負(fù)荷數(shù)據(jù)停止刷新數(shù)小時(shí);2006年7月18日,35kV徐家莊變棲豐635線(xiàn)發(fā)生CT開(kāi)路,監(jiān)控上只表現(xiàn)為遙測(cè)數(shù)據(jù)0或接近于0.對(duì)于此類(lèi)異常,做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)著實(shí)存在困難.

2 PI應(yīng)用情況

2.1 PI簡(jiǎn)介

PI（Plant Information）是由美國(guó)OSI Software公司開(kāi)發(fā)的一套基于C/S的商品化軟件應(yīng)用平臺(tái).PI數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器提供信息集中采集和系統(tǒng)維護(hù).PI客戶(hù)端可處理手中所有的最大數(shù)量信息.德清供電局目前的PI數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)了電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的大量數(shù)據(jù),用戶(hù)可通過(guò)PI客戶(hù)端工具對(duì)庫(kù)中數(shù)據(jù)進(jìn)行取用.本課題就是利用PI-ProcessBOOK實(shí)現(xiàn)對(duì)異常遙測(cè)進(jìn)行篩選告警的功能.

2.2 解決思路

利用PI-ProcessBOO K中DA TA SETS功能,將每條線(xiàn)路作為一個(gè)數(shù)據(jù)集,取用PI數(shù)據(jù)庫(kù)中的遙信量（斷路器位置）和遙測(cè)量（電流）進(jìn)行關(guān)聯(lián),解決斷路器位置與遙測(cè)量不對(duì)應(yīng)的問(wèn)題,取用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和多個(gè)不同時(shí)間點(diǎn)的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)值比較,解決遙測(cè)量長(zhǎng)時(shí)間不刷新的問(wèn)題,對(duì)以上的兩種算法進(jìn)行組合,最終轉(zhuǎn)化為一系列邏輯運(yùn)算、判斷,將其結(jié)果作為多狀態(tài)設(shè)置的依據(jù),實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)告警的功能,其間用到了PI提供的函數(shù)TagVal（）、Int（）、Abs（）等,為使界面友好,其間用到了少量的VBA二次編程,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)曲線(xiàn)查看、異常告警記錄等功能.

2.3 功能實(shí)現(xiàn)

本課題主要通過(guò)實(shí)現(xiàn)遙測(cè)異常告警、歷史數(shù)據(jù)曲線(xiàn)查看及異常告警記錄三個(gè)主要功能來(lái)協(xié)助監(jiān)控人員對(duì)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中遙測(cè)的監(jiān)視.

（1）遙測(cè)異常告警.監(jiān)視畫(huà)面上是把每個(gè)變電站的所有線(xiàn)路間隔包括線(xiàn)路遙測(cè)、斷路器位置等集中在一張頁(yè)面上,其“運(yùn)行工況”指示燈表示線(xiàn)路間隔的遙測(cè)情況,在正常時(shí)顯示綠色,軟件實(shí)時(shí)對(duì)每條線(xiàn)路遙測(cè)的正確性進(jìn)行計(jì)算、判斷,一旦發(fā)生線(xiàn)路斷路器位置與遙測(cè)量時(shí)值不對(duì)應(yīng)或遙測(cè)量長(zhǎng)時(shí)間不變化的問(wèn)題時(shí),該線(xiàn)路“運(yùn)行工況”顯示為黃色,及時(shí)給出告警信息,一目了然,便于監(jiān)視.如圖1所示,德莫2443線(xiàn)出現(xiàn)告警,經(jīng)查看該線(xiàn)路的遙測(cè)歷史數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)德莫2443線(xiàn)在最近的數(shù)小時(shí)內(nèi)遙測(cè)未變化,電流曲線(xiàn)呈水平直線(xiàn).

（2）歷史數(shù)據(jù)曲線(xiàn)查看.對(duì)于遙測(cè)量長(zhǎng)時(shí)間不變化的線(xiàn)路間隔,用戶(hù)可通過(guò)雙擊遙測(cè)數(shù)值,在彈出該線(xiàn)路當(dāng)前8小時(shí)的歷史趨勢(shì)圖中查看,輔助判斷異常的真實(shí)性.另外,在彈出窗口右下角文本框內(nèi)可自定義起始時(shí)間,點(diǎn)擊“查詢(xún)”按鈕后,趨勢(shì)圖便可顯示相應(yīng)時(shí)間段的數(shù)據(jù)曲線(xiàn),如圖2所示.

圖2中備注行里有“充電線(xiàn)路”字樣,這是由監(jiān)控人員直接在頁(yè)面上手動(dòng)輸入的.由于電網(wǎng)中存在的一些特殊線(xiàn)路,如空載線(xiàn)路和充電線(xiàn)路等,它們本身表現(xiàn)為斷路器在合位而遙測(cè)量卻很小,在邏輯判斷上很難做到與異常線(xiàn)路區(qū)分,考慮到此類(lèi)線(xiàn)路在電網(wǎng)中存在比較少,因而在本課題中提供了文本錄入功能供監(jiān)控人員備注.

（3）異常告警記錄.每一次頁(yè)面刷新,系統(tǒng)便會(huì)對(duì)當(dāng)前頁(yè)面存在遙測(cè)異常的線(xiàn)路間隔進(jìn)行記錄.點(diǎn)擊頁(yè)面上的“查看告警記錄”按鈕,便可調(diào)出存儲(chǔ)遙測(cè)異常線(xiàn)路的文本供監(jiān)控人員分析、統(tǒng)計(jì)經(jīng)常出現(xiàn)異常的線(xiàn)路,從而在監(jiān)盤(pán)中作重點(diǎn)監(jiān)視,并為變電設(shè)備的檢修、維護(hù)提供依據(jù),如圖3所示.

通過(guò)以上的實(shí)踐應(yīng)用,彌補(bǔ)了SCADA調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)遙測(cè)預(yù)警較薄弱的不足,而且無(wú)需修改SCADA軟件,只是充分利用現(xiàn)有的PI數(shù)據(jù)庫(kù)及提供的客戶(hù)端工具,因而簡(jiǎn)單易行,操作性強(qiáng).

本課題目前在德清供電局變電監(jiān)控上已得到應(yīng)用,效果明顯,能幫助監(jiān)控人員快速捕捉到遙測(cè)異常,縮短了故障處理的時(shí)間,解決了遙測(cè)異常不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)的難題.經(jīng)過(guò)適當(dāng)修改本課題還可拓展到像電能量采集等以遙測(cè)為主的各個(gè)系統(tǒng)中,以達(dá)到自動(dòng)篩選壞數(shù)據(jù)的功能.

TM764.1

A

1009-1734（2010）S0-0127-03

2010-05-10

夏紅鑫,助理工程師,從事變電運(yùn)行監(jiān)控研究.