王江濤，雷 鳴，游大寧，廖大鵬，劉 軍，周春生，劉傳良

（國網(wǎng)山東省電力公司調(diào)控中心，山東 濟(jì)南 250001）

0 引言

“大運(yùn)行”改革以來，集中監(jiān)控作為調(diào)度的一個新興專業(yè)，正在探索中逐步前行。各級監(jiān)控員每日需要面對成百上千個站端上傳的事故、異常、越限、變位信號。某一信號短時間內(nèi)頻繁動作、復(fù)歸，造成監(jiān)控告警窗刷屏，會嚴(yán)重影響正常監(jiān)控工作，并可能造成其他重要信號的監(jiān)控遺漏；調(diào)度網(wǎng)絡(luò)發(fā)生通信中斷，監(jiān)控系統(tǒng)不能自動及時告警，站端將失去監(jiān)控。山東省電力公司調(diào)控中心深入探索，精心研究，會同監(jiān)控設(shè)備廠家開發(fā)程序，結(jié)合調(diào)度主站側(cè)IES600監(jiān)控系統(tǒng)實際，從調(diào)度主站側(cè)采取一系列措施，治理上傳信號，完善監(jiān)控功能，取得良好效果。

1 監(jiān)控系統(tǒng)簡介

調(diào)度主站側(cè)使用IES600系統(tǒng)，主要由SCADA系統(tǒng)和事件瀏覽系統(tǒng)兩部分組成。SCADA部分人機(jī)會話模塊采用全圖形界面，界面風(fēng)格可靈活調(diào)整，圖文語音并茂，可隨意漫游、變焦、移動。 多窗口技術(shù)允許操作員在屏幕的任意區(qū)域顯示操作員關(guān)注的多個獨立畫面。靈活高效的交互式菜單可取代絕大多數(shù)的鍵盤操作，界面直觀，操作方便，系統(tǒng)可提供報警一覽表、地理接線圖、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖、廠站主接線圖、負(fù)荷曲線圖、常用數(shù)據(jù)表、廠站設(shè)備參數(shù)表、系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)提示、系統(tǒng)提示菜單、備忘錄等，各種接線圖、潮流圖、趨勢曲線、圖表等，可人工設(shè)置和修改斷路器、隔離開關(guān)狀態(tài)，可方便地進(jìn)行接地、檢修等多種掛牌警示操作，可給設(shè)備標(biāo)上某種特征或提示，可結(jié)合保護(hù)信號狀態(tài)、相關(guān)遙測數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合事故判斷。事故時自動調(diào)圖，語音報警。對一般異常事件，可進(jìn)行遙測量多限值越限處理、變色顯示，開關(guān)變位的閃爍顯示，具有事故重演功能，可根據(jù)追憶數(shù)據(jù)在一次接線圖上模擬事故發(fā)生前后有關(guān)數(shù)據(jù)的變化情況，具有開關(guān)接地統(tǒng)計功能，可對當(dāng)前一次接線圖上的開關(guān)進(jìn)行接地統(tǒng)計，系統(tǒng)具有可靠的遙控遙調(diào)功能，可對斷路器、隔離開關(guān)進(jìn)行遙控，對主變分接頭進(jìn)行升降操作，對電容器進(jìn)行投切操作，以及用戶定義的其它遙控遙調(diào)功能，全部操作均生成記錄，具有保護(hù)動作一覽表，可顯示全網(wǎng)的保護(hù)動作情況。

事項瀏覽系統(tǒng)可瀏覽系統(tǒng)產(chǎn)生的實時事項 （包括電網(wǎng)事件、控制系統(tǒng)事件和EMS事件等），可以分類顯示，可以分類查詢、打印任意一天的歷史事項（可以區(qū)分報警和事件）和當(dāng)天的實時事項，可以刪除存在的任何歷史事項。

值班監(jiān)控員負(fù)責(zé)受控站設(shè)備的監(jiān)視工作，通過綜合利用以上手段，全面掌握各受控站的運(yùn)行方式、設(shè)備狀態(tài)、異常信號、主設(shè)備的負(fù)載、電壓水平、故障處理等情況，并根據(jù)情況對事故及異常情況進(jìn)行處理。

2 監(jiān)控系統(tǒng)存在的問題

IES600系統(tǒng)在調(diào)度主站集中監(jiān)控中發(fā)揮了重要作用，但也存在一些問題。其中，保護(hù)動作等事故信號、電氣設(shè)備狀態(tài)異常信號，電壓、電流等越限信號、隔離開關(guān)、接地開關(guān)等變位信號頻繁重復(fù)上傳至調(diào)度主站，極易造成集中監(jiān)控系統(tǒng)告警窗刷屏，加重監(jiān)控值班員監(jiān)控的任務(wù)量，很容易遺漏重要告警信號，延誤處理造成事故。一旦發(fā)生事故時，信號量更多，出現(xiàn)滾屏和刷屏現(xiàn)象，值班員更是無所適從，很難抓住重點，影響對事故的正確判斷和處理。

另外，發(fā)生調(diào)度網(wǎng)絡(luò)通信中斷時，監(jiān)控系統(tǒng)不能自動及時告警，直接造成信號無法監(jiān)視，失去監(jiān)控作用；監(jiān)控值班員不能在第一時間聯(lián)系有關(guān)人員進(jìn)行處理，可能造成異常、事故處理延誤，故障性質(zhì)升級，存在極大的安全隱患。特別是在電網(wǎng)負(fù)荷較高，備用容量不足的情況，以及控制電網(wǎng)頻率、電壓的重點時期、重要時段和執(zhí)行重要保電任務(wù)時，若發(fā)生電網(wǎng)故障同時監(jiān)控系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)中斷未能及時告警進(jìn)行處理，將危及社會生活穩(wěn)定。

無論是站端遙測、遙信頻繁上傳造成的監(jiān)控告警窗刷屏，還是調(diào)度網(wǎng)絡(luò)通信中斷監(jiān)控系統(tǒng)不能自動及時告警，都會嚴(yán)重危及電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，亟待采取有效措施予以治理和完善。

3 頻發(fā)信號及治理措施

3.1 保護(hù)動作等事故信號

事故信號是反映觸發(fā)變電站事故總信號的，由電網(wǎng)故障、設(shè)備故障引起開關(guān)跳閘（包含非人工操作的跳閘）、保護(hù)或安全自動裝置動作的信號，是需要實時監(jiān)控、立即處理的重要信息。

日常工作中，由于站端設(shè)備保護(hù)裝置繼電器接觸不良等原因造成保護(hù)動作信息頻發(fā)情況較為普遍，考慮到保護(hù)動作跳閘時重合閘動作（若重合閘投入）會使部分信號復(fù)歸，對于同一信號，監(jiān)控系統(tǒng)將首次動作及復(fù)歸的信號報出（若信號不復(fù)歸則只報信號動作），將5 s內(nèi)再次動作并在0.5 s內(nèi)復(fù)歸的信號進(jìn)行屏蔽（以首次信號復(fù)歸時刻開始計算時間）；5 s之內(nèi)若有相同信號再次動作并且在0.5 s內(nèi)未復(fù)歸，或5 s之后有相同信號動作，監(jiān)控系統(tǒng)不予以屏蔽，并重復(fù)進(jìn)行此前設(shè)定邏輯。具體頻發(fā)信號屏蔽措施如圖1所示。

圖1 保護(hù)動作信號頻繁重復(fù)上傳治理措施邏輯圖

3.2 電氣設(shè)備狀態(tài)異常信號

電氣設(shè)備狀態(tài)異常信號是反映一、二次電氣設(shè)備狀態(tài)異常、設(shè)備健康水平惡化的報警信號及影響設(shè)備遙控操作的信號，直接威脅電網(wǎng)安全與設(shè)備運(yùn)行，是需要實時監(jiān)控、及時處理的重要信息。

由于站端設(shè)備保護(hù)、測控裝置輔助接點接觸不良引起異常信號重復(fù)上傳，對于同一信號，監(jiān)控系統(tǒng)將首次動作及復(fù)歸信號報出 （若信號不復(fù)歸則只報信號動作），將5 s之內(nèi)再次動作、且動作之后5 s之內(nèi)復(fù)歸的信號進(jìn)行屏蔽（以首次信號復(fù)歸時刻開始計算時間）；5 s之內(nèi)再次動作但其后5 s內(nèi)未復(fù)歸的信號或5 s之后的相同動作信號，監(jiān)控系統(tǒng)不予以屏蔽，并重復(fù)進(jìn)行之前的設(shè)定邏輯。具體頻發(fā)信號屏蔽措施與保護(hù)動作類相似，根據(jù)異常信號上傳的特點，延時屏蔽時間設(shè)置有所不同。

3.3 電壓、電流等越限信號

越限信息是反映電網(wǎng)設(shè)備重要遙測量超出報警上下限區(qū)間的越限報警信號，是需要實時監(jiān)控、及時處理的重要信息。重要遙測量主要有設(shè)備有功、無功、電流、電壓、主變油溫、AVC設(shè)備動作次數(shù)等。

為減少電壓、電流等越限類刷屏信號，調(diào)度主站將越限信號設(shè)置30 s延遲，監(jiān)控系統(tǒng)對于30 s內(nèi)能復(fù)歸的越限信號進(jìn)行屏蔽，只報出30 s內(nèi)未能復(fù)歸的信號，并將越限信號動作值和復(fù)歸值設(shè)置不同數(shù)值，復(fù)歸值=報警值±⊿X（越上限報警的復(fù)歸值=報警值-⊿X，越下限報警的復(fù)歸值=報警值+⊿X）。通過試驗總結(jié)，對于220kV母線電壓越限，取⊿X=1.175。具體措施如圖2。

圖2 電壓、電流遙測信息頻繁越限治理措施圖

如圖 2 所示：L1、L2、 L3、L4、L5 分別為 220 kV系統(tǒng)母線電壓越限的報警上限、信號復(fù)歸上限、理想控制值、信號復(fù)歸下限、報警下限。當(dāng)母線電壓在越上限恢復(fù)區(qū)域（L1與L2之間）或越下限恢復(fù)區(qū)域（L4與L5之間）波動時，越限信號不予復(fù)歸。

考慮到500 kV系統(tǒng)母線電壓越限情況發(fā)生較少，對于500 kV系統(tǒng)母線電壓越限，只采取“對30 s內(nèi)越限信號復(fù)歸者進(jìn)行屏蔽，只報出30 s內(nèi)未復(fù)歸越限信息”的措施，未再設(shè)置越限恢復(fù)區(qū)（即⊿X=0）。對于其他電壓等級的母線電壓越限，只要根據(jù)實際情況選取恰當(dāng)?shù)抹SX值，同樣可根據(jù)此原理進(jìn)行越限報警值及越限復(fù)歸值設(shè)定，不再贅述。

3.4 隔離開關(guān)、接地開關(guān)等變位信號

變位信息是反映隔離開關(guān)等一次設(shè)備以及備自投、重合閘軟壓板等二次設(shè)備的狀態(tài)位置變化信息，該類信息直接反映電網(wǎng)運(yùn)行方式的改變，是需要實時監(jiān)控的重要信息。

對于站端頻繁上傳的隔離開關(guān)、接地開關(guān)等變位信號（如遠(yuǎn)動通信故障或輔助接點接觸不良引起變位信號重復(fù)上傳），考慮到隔離開關(guān)、接地開關(guān)變位實際時間，調(diào)度主站采取的整改措施為：監(jiān)控系統(tǒng)將首次動作及復(fù)歸信號報出（若信號不復(fù)歸則只報信號動作），將5 s之內(nèi)再次動作、且動作之后5 s之內(nèi)復(fù)歸的信號進(jìn)行屏蔽 （以首次信號復(fù)歸時刻開始計算時間）；5 s之內(nèi)再次動作但其后5 s內(nèi)未復(fù)歸的信號或5 s之后的相同動作信號，監(jiān)控系統(tǒng)不予以屏蔽，并重復(fù)進(jìn)行之前的設(shè)定邏輯。

4 監(jiān)控功能完善措施

監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)生通信中斷，出現(xiàn)調(diào)控數(shù)據(jù)不刷新情況時，IES600系統(tǒng)未能自動告警提示，監(jiān)控值班員不能在第一時間掌握情況，及時聯(lián)系有關(guān)人員進(jìn)行處理，存在極大的安全隱患。

圖3給出了改進(jìn)后的保護(hù)信號傳輸示意圖。由于保護(hù)管理機(jī)及測控裝置具備判斷通信是否中斷功能，當(dāng)因保護(hù)、測控裝置串口故障及網(wǎng)絡(luò)中斷等原因造成通信中斷時，保護(hù)管理機(jī)或測控裝置立即做出判斷，并通過交換機(jī)等發(fā)信至站端監(jiān)控后臺和站端遠(yuǎn)動裝置。站端監(jiān)控后臺通過配置正確的遙信點號可以接收“A/B網(wǎng)通信中斷”信號。

圖3 保護(hù)信號傳輸示意圖

因站端遠(yuǎn)動至調(diào)度主站側(cè)已具備完善的通信鏈路，前期“A/B網(wǎng)中斷”信號暫未接入調(diào)度主站?？紤]到發(fā)生通信中斷不及時處理會造成的嚴(yán)重危害，調(diào)控中心會同有關(guān)人員，將通信光端機(jī)至調(diào)度主站各通信元件配置相應(yīng)遙信點號，實現(xiàn)了“通信中斷，主站自動告警”功能。

5 信號治理及監(jiān)控功能完善

調(diào)控中心自2013年6月開始逐步推進(jìn)信號整改措施，至8月措施完全啟用，無效、重復(fù)的監(jiān)控信號大量減少。除去1、2月春節(jié)期間，無檢修工作安排，信號總量較少，不予考慮外，監(jiān)控信號總量從3、4、5月的每月約6.8萬條減少至現(xiàn)在的月均3.5萬條左右，無效信號減少率約為48.53%，有效的減輕了監(jiān)控工作強(qiáng)度，保障了監(jiān)控員把握重要、有效監(jiān)控信息，提高了監(jiān)控工作質(zhì)量；監(jiān)控通信中斷自動告警功能的實現(xiàn)，也大大縮短了監(jiān)控員聯(lián)系處理通信故障的時間。由圖4和表1可以明顯看出，從6月實行信號優(yōu)化治理后的監(jiān)控信號數(shù)量變化情況。

圖4 2013年各月監(jiān)控信號總量趨勢圖

表1 2013年各月監(jiān)控信號總量數(shù)據(jù)

6 結(jié)語

調(diào)控中心監(jiān)控信號治理取得了明顯成效，提高了監(jiān)控工作效率；通信網(wǎng)絡(luò)中斷監(jiān)控系統(tǒng)自動告警功能的實現(xiàn)，也提高了設(shè)備故障處理效率。當(dāng)然，信號治理，特別是誤發(fā)信號治理的根源還在于提高裝置的可靠性，在以后的工作中，應(yīng)從站端提高測控、遠(yuǎn)動裝置以及設(shè)備本身的可靠性，為監(jiān)控員集中監(jiān)控提供可靠技術(shù)支持。

［1］ IESlab集成.IES600調(diào)度自動化系統(tǒng)應(yīng)用與維護(hù)手冊［M］.北京：中國電力出版社，2010.

［2］ 張全元.變電站綜合自動化現(xiàn)場技術(shù)問答［M］.北京：中國電力出版社，2010.

［3］ 毛錦慶.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)［M］.中國電力出版社，2012.

［4］ 趙玉柱.電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行使用技術(shù)問答［M］.北京：中國電力出版社，2012.