王滔，黃娟

(國(guó)網(wǎng)湖南省電力公司益陽(yáng)供電分公司，湖南 益陽(yáng)413000)

在國(guó)網(wǎng)湖南省電力公司組織的檢查中，發(fā)現(xiàn)全省各地市自動(dòng)化系統(tǒng)中監(jiān)控信息數(shù)量巨大，大部分地市每月監(jiān)控信息量達(dá)30 ～40 萬(wàn)條，平均1 萬(wàn)條/d，這些信息中90%為誤發(fā)信號(hào)和無(wú)關(guān)信號(hào)，極大地干擾了監(jiān)控員的日常運(yùn)行工作。

針對(duì)益陽(yáng)電網(wǎng)監(jiān)控信息的特點(diǎn)，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)清查和分析統(tǒng)計(jì)，將無(wú)效信息和誤發(fā)信息分類。并針對(duì)各類信號(hào)產(chǎn)生的不同原因，分別采取擴(kuò)大單相電壓限值、設(shè)置越限死區(qū)值、站端和主站屏蔽等有效改進(jìn)措施。系統(tǒng)經(jīng)整治每月監(jiān)控告警信號(hào)數(shù)量降低至整改前的30%左右，效果顯著。

1 現(xiàn)狀分析

益陽(yáng)地調(diào)主站型號(hào)為某公司的CC2000A 系統(tǒng)，于2012 年底投運(yùn)。該地調(diào)監(jiān)控7 個(gè)220 kV 變電站、15 個(gè)110 kV 變電站、5 個(gè)35 kV 變電站，接入遙信總量18 000 多條，遙測(cè)約12 000 條。原EMS 系統(tǒng)內(nèi)監(jiān)控告警信號(hào)數(shù)量巨大，統(tǒng)計(jì)2013 年1—4 月的告警信號(hào)情況見(jiàn)表1。

由表1 可知，2013 年第1 季度，監(jiān)控信息月均數(shù)量達(dá)37 萬(wàn)條，而正常的遙測(cè)、遙信信息只占了1% ～5%，其余為無(wú)效或誤發(fā)信息。益陽(yáng)地調(diào)自動(dòng)化專業(yè)人員協(xié)同檢修、運(yùn)維等專業(yè)針對(duì)統(tǒng)計(jì)結(jié)果進(jìn)行了監(jiān)控信息分類和整改工作。

表1 EMS 系統(tǒng)監(jiān)控信號(hào)情況統(tǒng)計(jì) 條

2 原因分析、解決措施及效果

2.1 遙測(cè)越限

2.1.1 原因分析

該類型的無(wú)效信息量最大，約占總信息量的70% ～80%，其產(chǎn)生的原因主要有2 種:①因目前益陽(yáng)電網(wǎng)A 類電壓普遍偏高，部分電壓接近EMS所設(shè)限值，較容易出現(xiàn)在上限值附近抖動(dòng)的情況，導(dǎo)致EMS 系統(tǒng)不斷報(bào)越限及越限恢復(fù)，該類型所報(bào)信息屬于無(wú)效信息;②站端TA 設(shè)備或A/D 轉(zhuǎn)換設(shè)備運(yùn)行不穩(wěn)定，導(dǎo)致電壓頻繁大幅度跳變，該類型屬于誤報(bào)信息。表2 為無(wú)效電壓越限典型測(cè)量數(shù)據(jù)表。是從EMS 系統(tǒng)中截取的一段35 kV 筑金壩變電站10 kVⅠ母線AB 線電壓在上限值附近抖動(dòng)所報(bào)出的遙測(cè)越限情況。

因該母線實(shí)際運(yùn)行電壓為10.7 kV 左右，根據(jù)益陽(yáng)電網(wǎng)運(yùn)行方式，EMS 系統(tǒng)中10 kV 線電壓的告警上限需設(shè)為10.7 kV，則若該電壓略有波動(dòng)，就會(huì)導(dǎo)致EMS 反復(fù)報(bào)出電壓越限告警。

表2 無(wú)效電壓越限典型事例測(cè)量數(shù)據(jù)表 kV

如圖1 所示，因站端設(shè)備原因造成的EMS 系統(tǒng)電壓發(fā)生了大幅度跳變。該類型信號(hào)的特點(diǎn)是突變時(shí)間較短，大部分時(shí)間為正常值。

2.1.2 應(yīng)對(duì)措施

1)修改單相電壓限值。按照文獻(xiàn)〔1〕要求，僅需在EMS 中對(duì)Uab線電壓設(shè)限。但為了在發(fā)生母線接地故障時(shí)，EMS 能發(fā)出告警信號(hào)，對(duì)單相電壓限值進(jìn)行修改，具體數(shù)據(jù)見(jiàn)表3。同時(shí)取消Ubc和Uca的限值設(shè)置。

表3 相電壓限值修改表 kV

2)在EMS 主站系統(tǒng)對(duì)Uab線電壓設(shè)置告警死區(qū)值。根據(jù)文獻(xiàn)〔2〕為抑制站端遙測(cè)數(shù)據(jù)零漂和抖動(dòng)，提高通道效率，變電站測(cè)控設(shè)備和綜自設(shè)備通常會(huì)對(duì)遙測(cè)信息設(shè)置越死區(qū)傳送功能。針對(duì)益陽(yáng)電網(wǎng)的實(shí)際電壓普遍接近上限的情況，在地調(diào)EMS 主站對(duì)每條母線的Uab電壓上、下限值采用帶寬上、下限，即越限值與恢復(fù)值不同，避免電壓頻繁穿越限值造成大量監(jiān)控信息報(bào)出。Uab電壓越限值及恢復(fù)值設(shè)定方案如下:

①依據(jù)方式下達(dá)的“季度電壓考核范圍”，各站母線分別選取對(duì)應(yīng)的Uab電壓上、下限設(shè)為“電壓越上限報(bào)警值”、“電壓越下限報(bào)警值”;

②“電壓越上限恢復(fù)值” = “電壓越上限報(bào)警值” - 死區(qū)值

“電壓越下限恢復(fù)值” = “電壓越下限報(bào)警值” +死區(qū)值

③報(bào)警與恢復(fù)

當(dāng)Uab≥“電壓越上限報(bào)警值”時(shí)，發(fā)“電壓越上限報(bào)警”信號(hào);當(dāng)Uab≤“電壓越上限恢復(fù)值”時(shí)，發(fā)“電壓越上限恢復(fù)”信號(hào);當(dāng)Uab≤“電壓越下限報(bào)警值”時(shí)，發(fā)“電壓越下限報(bào)警”信號(hào);當(dāng)Uab≥“電壓越下限恢復(fù)值”時(shí)，發(fā)“電壓越下限恢復(fù)”信號(hào)。

具體Uab限值和死區(qū)值設(shè)置見(jiàn)表4。

表4 Uab限值和死區(qū)值表 kV

3)設(shè)置延時(shí)告警。在地調(diào)EMS 主站系統(tǒng)對(duì)監(jiān)控范圍內(nèi)的全部母線電壓設(shè)置告警延時(shí)，延時(shí)時(shí)間一般為120 ～300 s。即如出現(xiàn)電壓突變且突變持續(xù)時(shí)間在設(shè)置的延時(shí)時(shí)間之內(nèi)，EMS 認(rèn)為該信號(hào)為誤發(fā)，不會(huì)給出報(bào)警信息。這種設(shè)置主要是應(yīng)對(duì)上文總結(jié)的遙測(cè)越線第2 種原因制定。

前2 種措施均是針對(duì)遙測(cè)越限第1 種原因制定，目的是減少告警信號(hào)源和提高告警門(mén)檻，實(shí)際是以犧牲EMS 系統(tǒng)遙測(cè)告警靈敏度來(lái)?yè)Q取可靠性。

采取措施后遙測(cè)越限告警數(shù)量大幅度減少，效果明顯。圖2 是整治后的遙測(cè)越限告警統(tǒng)計(jì)。可以看出，從25 日開(kāi)始，越限告警從以前的每日7 000多條減低到1 000 條左右。

2.2 遙信告警

2.2.1 原因分析

該類告警中的無(wú)效信息和誤發(fā)信息原因主要有3 點(diǎn):站端檢修信號(hào)，即變電站內(nèi)在進(jìn)行設(shè)備調(diào)試或檢修時(shí)產(chǎn)生的信號(hào);按文獻(xiàn)〔1〕信息分類屬于告知類型的預(yù)告信號(hào)，如“油泵運(yùn)轉(zhuǎn)”、 “故障錄波啟動(dòng)”等;由于站內(nèi)一次或二次設(shè)備原因產(chǎn)生的多余信號(hào)和抖動(dòng)信號(hào)。前2 類信號(hào)并不是監(jiān)控所關(guān)心的，屬無(wú)效信息，第3 類信號(hào)屬誤發(fā)信號(hào)。

2.2.2 應(yīng)對(duì)措施

1)抑制或屏蔽檢修間隔信息

首先制定監(jiān)控驗(yàn)收管理流程，要求檢修單位在開(kāi)工前通知監(jiān)控可能影響的信號(hào)范圍，配合廠家，對(duì)主站的全部保護(hù)信號(hào)間隔歸屬進(jìn)行清理;然后，由監(jiān)控員在EMS 中對(duì)該間隔掛檢修牌，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)該檢修間隔全部信息的屏蔽。在檢修或調(diào)試完成后由站端檢修單位通知監(jiān)控，監(jiān)控取檢修牌。

2)告警信息重新分類

“大運(yùn)行”改革后，告知類信息是監(jiān)控不關(guān)心的設(shè)備正常運(yùn)行信號(hào)。專業(yè)人員嚴(yán)格按文獻(xiàn)〔1〕規(guī)定，將原屬于“告警類”或“異常類”告知類信號(hào)，重新定義;并根據(jù)監(jiān)控要求，調(diào)整了人機(jī)界面，將日常監(jiān)視界面劃分為“事故區(qū)”、 “異常區(qū)”、“遙測(cè)越限區(qū)”、“變位區(qū)”、“告知區(qū)”。該措施在技術(shù)手段上明晰了監(jiān)控職責(zé)范圍，提高了監(jiān)控員監(jiān)視效率。

3)規(guī)范自動(dòng)化缺陷處理流程

由調(diào)控中心牽頭，依據(jù)國(guó)網(wǎng)湖南省電力公司相關(guān)文件，制定了益陽(yáng)調(diào)度自動(dòng)化典型缺陷處理流程。規(guī)范自動(dòng)化專業(yè)的各類缺陷(含主站、變電站、通道)處理的管理流程，重點(diǎn)是站端設(shè)備的缺陷和異常處理。

2.3 效果

益陽(yáng)電網(wǎng)采取措施后的監(jiān)控信息統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)與表1 中3 月份數(shù)據(jù)對(duì)比情況見(jiàn)表5。

由表5 可知，通過(guò)一系列整治措施，益陽(yáng)電網(wǎng)監(jiān)控信息總量大大減少，由原來(lái)的月均30 萬(wàn)條以上減為不到8 萬(wàn)條;有效地抑制了無(wú)效信息和誤發(fā)信息，遙測(cè)抖動(dòng)越限、站端檢修信號(hào)、告知類信號(hào)均減至原來(lái)的1/10 以下。

表5 采取措施后監(jiān)控信息統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)

3 后續(xù)措施和展望

益陽(yáng)電網(wǎng)監(jiān)控信息整治取得了一些成績(jī)，但也存在不少問(wèn)題。最為突出的是站端引發(fā)的遙信抖動(dòng)。該類誤發(fā)信號(hào)問(wèn)題根源在于變電站一次、二次設(shè)備老化或存在缺陷，例如斷路器輔助接點(diǎn)接觸不良、絕緣老化或存在設(shè)計(jì)缺陷。這類問(wèn)題的處理需要與設(shè)計(jì)、施工、檢修、維護(hù)等各方面配合，投入更多精力和時(shí)間。

目前，“大運(yùn)行”模式，其電網(wǎng)監(jiān)控和調(diào)度融合是必然趨勢(shì)。自動(dòng)化專業(yè)作為調(diào)控專業(yè)的技術(shù)支持部門(mén)，應(yīng)主動(dòng)適應(yīng)大形勢(shì)的發(fā)展，從技術(shù)手段上體現(xiàn)“服務(wù)調(diào)控指揮”。文獻(xiàn)〔1〕中制定的“告警直傳、遠(yuǎn)程瀏覽”模式將是今后一段時(shí)間自動(dòng)化實(shí)時(shí)監(jiān)控功能的發(fā)展趨勢(shì)。該模式對(duì)站內(nèi)實(shí)時(shí)告警進(jìn)行了歸并，大大簡(jiǎn)化了監(jiān)控實(shí)時(shí)告警量，并不降低監(jiān)控員監(jiān)盤(pán)的準(zhǔn)確性，在技術(shù)上保證了調(diào)控人員有能力擴(kuò)大設(shè)備管控范圍。同時(shí)，對(duì)于各類分項(xiàng)信號(hào)，采用文本傳輸和遠(yuǎn)程瀏覽的模式，有利于進(jìn)行事故分析處理，使各類信號(hào)更有針對(duì)性。

〔1〕國(guó)家電力調(diào)度控制中心. 變電站調(diào)控?cái)?shù)據(jù)交互規(guī)范(試行)調(diào)自〔2012〕101 號(hào)〔S〕. 2012.

〔2〕國(guó)家電力調(diào)度控制中心. 變電站監(jiān)控系統(tǒng)圖形界面規(guī)范(試行)調(diào)自〔2012〕142 號(hào)〔S〕. 2012.

〔3〕王滔，易德輝. 益陽(yáng)多縣調(diào)遠(yuǎn)程集控平臺(tái)的建設(shè)〔J〕. 湖南電力，2011，31 (2):54-56.