變電站集中監(jiān)控模式下告警信息的優(yōu)化處理

王文學(xué)，時(shí)珉，宋健，徐建建，羅晉，梁華洋

(國(guó)網(wǎng)河北省電力公司，石家莊050021)

摘要：針對(duì)變電站集中監(jiān)控模式下，告警信息存在信息量巨大，干擾信息多，信息頻發(fā)、誤發(fā)等問題，提出將告警信息進(jìn)行分類管理、加延時(shí)、修改限值、掛牌屏蔽、單點(diǎn)抑制等信息優(yōu)化處理措施，分析實(shí)際運(yùn)行結(jié)果，說明告警信息優(yōu)化措施正確、可行，有效提升了變電站設(shè)備安全運(yùn)行的實(shí)時(shí)監(jiān)視水平。

關(guān)鍵詞：變電站；集中監(jiān)控；告警信息；信息優(yōu)化；偽告警

收稿日期：2014-10-18

作者簡(jiǎn)介：王文學(xué)(1984-)，男，工程師，主要從事電網(wǎng)調(diào)控運(yùn)行工作。

中圖分類號(hào)：TM734

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B

文章編號(hào)：1001-9898(2015)01-0023-02

Abstract：According to the problems of a huge amount of alarm information, a lot of interference information, the frequent and the false information in the centralized monitoring of substation, this paper proposes a series of processing methods containing classification management, plus time delay, modifying limit, posting placard to shield information, single-point suppression. The practical operation results show that the optimization technology of alarm information is correct and feasible，which could also improve real time monitoring level of substation equipment effectively.

Optimization Treatment of Alarm Information in Centralized Monitoring Mode of Substation

Wang Wenxue,Shi Min,Song Jian,Xu Jianjian,Luo Jin,Liang Huayang

(State Grid Hebei Electric Power Company，Shijiazhuang 050021，China)

Key words：substation; centralized monitoring；alarm information；information optimization; false alarm

隨著“調(diào)控一體化”運(yùn)行體系的穩(wěn)步推進(jìn)，變電站實(shí)行集中監(jiān)控。在集中監(jiān)控模式下，各受控變電站的監(jiān)控信息直傳至調(diào)控中心。直傳的監(jiān)控信息反應(yīng)了各受控變電站設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)[1-2]。若此信息不加分類與處理直接呈現(xiàn)在監(jiān)控員面前，且當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生故障，尤其是較為嚴(yán)重的故障時(shí)，瞬時(shí)上涌的大量信號(hào)對(duì)監(jiān)控員來說是一個(gè)極大地挑戰(zhàn)[3]。為此，如何對(duì)監(jiān)控信息進(jìn)行優(yōu)化與處理就顯得尤為重要。

1告警信息分類處理

在“調(diào)控一體化”運(yùn)行模式下，變電站監(jiān)控信息按照其對(duì)電網(wǎng)的影響程度、監(jiān)控員對(duì)各類信息應(yīng)答的響應(yīng)速度等原則，將信息分為五類。

a. 事故信息是由于電網(wǎng)故障、設(shè)備故障等原因，引起斷路器跳閘(包含非人工操作的跳閘)、保護(hù)裝置動(dòng)作出口分合閘的信息以及影響全站安全運(yùn)行的其他信息。

b. 異常信息是反映設(shè)備運(yùn)行異常情況的信息，影響設(shè)備遙控操作的信息，該類信息直接威脅電網(wǎng)安全與設(shè)備運(yùn)行。

c. 越限信息是反映重要遙測(cè)量超出報(bào)警上下限區(qū)間的信息。重要遙測(cè)量主要有：設(shè)備的有功功率、無功功率、電流、電壓，主變壓器油溫、斷面潮流等。

d. 變位信息特指斷路器類設(shè)備狀態(tài)(分、合閘)改變的信息。

e. 告知信息是反映電網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行情況、狀態(tài)監(jiān)測(cè)的一般信息，主要包括隔離開關(guān)、接地刀閘位置信號(hào)，主變壓器運(yùn)行檔位，以及設(shè)備正常操作時(shí)的伴生信息。

以上五類信息分別在不同的窗口中顯示，同時(shí)，將事故、告警、越限、變位信息整合在一起組成“綜合告警窗口”。監(jiān)控員日常工作中，負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)監(jiān)控“綜合告警窗口”中的告警信息，根據(jù)告警信息級(jí)別、內(nèi)容，采取相應(yīng)的處理措施，同時(shí)，負(fù)責(zé)定期對(duì)告知信息進(jìn)行查詢。

2伴生告警信息加延時(shí)處理

變電站斷路器在分合過程中，會(huì)產(chǎn)生各種伴生信號(hào)，比如“控制回路斷線”、“彈簧未儲(chǔ)能”、“氣體壓力降低”等告警信息[4]。若此類告警信息能夠在一定的時(shí)間內(nèi)復(fù)歸，則認(rèn)為此類信息是斷路器正常操作過程中的伴生信號(hào)，可將此類信息進(jìn)行過濾，而不呈現(xiàn)在受監(jiān)控員實(shí)時(shí)監(jiān)控的“綜合告警窗口”；若此類告警信息在一定的時(shí)間內(nèi)未能復(fù)歸，則認(rèn)為此類信息是設(shè)備發(fā)生異常的告警信息，此時(shí)，應(yīng)將此類告警信息呈現(xiàn)給監(jiān)控員，以便于其作出分析和判斷，并采取進(jìn)一步的措施。

以河北省電力調(diào)度控制中心(簡(jiǎn)稱“河北省調(diào)”)管轄線路為例，經(jīng)統(tǒng)計(jì)線路跳閘故障發(fā)生后，70%的“控制回路斷線”類信號(hào)立即復(fù)歸，其余30%該類信號(hào)復(fù)歸時(shí)間為10 s左右。同時(shí)河北省調(diào)參考各地調(diào)上傳斷路器變位伴生信號(hào)統(tǒng)計(jì)情況，將“控制回路斷線”類信號(hào)延時(shí)時(shí)間確定為20 s，并視實(shí)際信號(hào)報(bào)送情況進(jìn)行調(diào)整。與此同理，將“彈簧未儲(chǔ)能”信息加30 s延時(shí)，“氣體壓力降低”信息加60 s延時(shí)，“空壓機(jī)故障”信息加60 s延時(shí)，有效過濾了伴生信號(hào)，減少了其對(duì)監(jiān)控員正常工作的影響。

3越限告警信息修改限值處理

因電網(wǎng)負(fù)荷、運(yùn)行方式的變化，變電站母線電壓時(shí)刻會(huì)發(fā)生變化。變電站AVC系統(tǒng)能夠根據(jù)制定的電壓曲線自主調(diào)節(jié)母線電壓，進(jìn)而使實(shí)時(shí)運(yùn)行電壓時(shí)刻沿著既定的電壓曲線擺動(dòng)。而當(dāng)系統(tǒng)擾動(dòng)較大、AVC動(dòng)作不靈敏、AVC調(diào)整裕度不足時(shí)，母線實(shí)時(shí)運(yùn)行電壓會(huì)偏離電壓曲線較遠(yuǎn)，且時(shí)間較長(zhǎng)。若母線運(yùn)行電壓超過此時(shí)段規(guī)定的電壓曲線上、下限一定時(shí)間時(shí)，判定此時(shí)母線運(yùn)行電壓不合格，發(fā)出母線電壓越上(下)限的告警信息。

在實(shí)際運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)，電壓曲線峰、平、谷過渡的時(shí)刻，電壓曲線是突變的，而實(shí)際運(yùn)行電壓不能突變，只能在AVC系統(tǒng)的調(diào)節(jié)下逐漸向電壓曲線靠攏，若此過程中實(shí)際運(yùn)行電壓偏離電壓曲線較長(zhǎng)時(shí)間，監(jiān)控系統(tǒng)會(huì)發(fā)母線電壓越上(下)限的告警信息。此類告警信息并非反映電網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)母線電壓的實(shí)際運(yùn)行情況，而是電壓曲線的切換階段，母線電壓在各種調(diào)壓手段的作用下的過渡過程。為此，通過采用修改電壓曲線限值的方法，增加電壓曲線過渡時(shí)刻前后電壓曲線的重合部分，減少此類過程中母線電壓越上(下)限告警信息的上傳。

以河北省調(diào)為例，經(jīng)研究后調(diào)整了省調(diào)監(jiān)控范圍內(nèi)的15所500 kV變電站的電壓越限值：500 kV母線電壓越限值改為±4 kV，超過電壓曲線±3 kV 10 min后告警；220 kV母線電壓越限值改為±5 kV，超過電壓曲線±4 kV 10 min后告警。

4設(shè)備檢修掛牌屏蔽處理

變電站進(jìn)行二次設(shè)備試驗(yàn)等工作時(shí)，會(huì)產(chǎn)生大量調(diào)試信號(hào)，甚至?xí)虝r(shí)間內(nèi)充滿整個(gè)綜合告警窗口，這不僅增加了數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)，而且嚴(yán)重影響監(jiān)控員對(duì)設(shè)備真實(shí)情況的判斷，以及對(duì)其他設(shè)備、廠站的監(jiān)控，同時(shí)，對(duì)調(diào)控中心事故處理的進(jìn)程、效率也會(huì)產(chǎn)生影響。告警信息掛牌處理是在監(jiān)控系統(tǒng)相應(yīng)間隔內(nèi)由監(jiān)控員手動(dòng)掛反映一次設(shè)備實(shí)際狀態(tài)的檢修、冷備用等標(biāo)志牌。掛牌后，該間隔對(duì)應(yīng)的所有監(jiān)控信息不再上傳至監(jiān)控員實(shí)時(shí)監(jiān)控的“綜合告警窗口”，實(shí)現(xiàn)屏蔽功能；試驗(yàn)工作結(jié)束后，監(jiān)控員手動(dòng)拆除標(biāo)志牌，該間隔對(duì)應(yīng)的所有監(jiān)控信息自動(dòng)轉(zhuǎn)入“綜合告警窗口”中，恢復(fù)正常狀態(tài)下的監(jiān)控。

5頻發(fā)告警信息單點(diǎn)抑制處理

在集中監(jiān)控模式下，監(jiān)控員監(jiān)控變電站數(shù)目眾多，各變電站設(shè)備監(jiān)控信息數(shù)量龐大，由此導(dǎo)致日常運(yùn)行中各變電站上傳至調(diào)控中心的監(jiān)控信息數(shù)目繁多。日常運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，上傳至調(diào)控中心的設(shè)備監(jiān)控信息有時(shí)會(huì)存在以下2種問題：一是監(jiān)控主站收到關(guān)于受控站設(shè)備的頻發(fā)告警信息，但與相關(guān)受控站運(yùn)維人員確認(rèn)，現(xiàn)場(chǎng)沒有發(fā)對(duì)應(yīng)告警信息，且相關(guān)設(shè)備運(yùn)行正常，但監(jiān)控主站頻發(fā)此類的告警信息嚴(yán)重影響到監(jiān)控員對(duì)各受控站的正常監(jiān)控；二是受控站某些設(shè)備運(yùn)行異常，監(jiān)控主站頻發(fā)關(guān)于此設(shè)備的告警、復(fù)歸告警信息，也嚴(yán)重影響到監(jiān)控員對(duì)各受控站的正常監(jiān)控。

上述2種情況，監(jiān)控員都可采取對(duì)相關(guān)告警信息的單點(diǎn)抑制處理，抑制相關(guān)告警信息以致不影響對(duì)各受控站的正常監(jiān)控。針對(duì)第1

種情況，監(jiān)控員抑制相關(guān)告警信息后，同時(shí)記入自動(dòng)化缺陷，啟動(dòng)自動(dòng)化缺陷監(jiān)督管理流程，協(xié)助相關(guān)部門對(duì)此類缺陷的處理，處理完畢后，解除對(duì)相關(guān)告警信息的抑制；針對(duì)第2種情況，監(jiān)控員在抑制相關(guān)告警信息后，同時(shí)將此故障設(shè)備的暫時(shí)監(jiān)控權(quán)下放給對(duì)應(yīng)受控站的現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)維人員，對(duì)于站內(nèi)其他設(shè)備以及其他受控站進(jìn)行正常監(jiān)控，并實(shí)時(shí)跟進(jìn)運(yùn)行異常設(shè)備的處置方式、處置情況，待設(shè)備異常處理完畢后，解除對(duì)相關(guān)告警信息的抑制。

除上述之外，在變電站進(jìn)行二次設(shè)備試驗(yàn)等工作時(shí)，除對(duì)相關(guān)設(shè)備掛牌處理外，將“全站事故總信號(hào)”、“間隔事故總信號(hào)”進(jìn)行單點(diǎn)抑制處理，防止現(xiàn)場(chǎng)傳動(dòng)工作導(dǎo)致監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)出大量事故信號(hào)，影響對(duì)正常設(shè)備的監(jiān)視。

6結(jié)論

針對(duì)變電站集中監(jiān)控模式下，告警直傳信息量巨大，實(shí)際監(jiān)控運(yùn)行過程中監(jiān)控系統(tǒng)出現(xiàn)的干擾信息過多，信息頻發(fā)、誤發(fā)等問題，將告警信息分類、加延時(shí)、修改限值、掛牌屏蔽、單點(diǎn)抑制等信息優(yōu)化處理措施應(yīng)用于變電站集中監(jiān)控系統(tǒng)，使河北省調(diào)監(jiān)控月信息量由147 192條減少至71 420條，減少51.48%，周信息量由35 697條減少至11 639條，減少67.40%，監(jiān)控員日均監(jiān)控信息量由1 675條減少至875條，減少47.76%。實(shí)際運(yùn)行結(jié)果表明，所采用告警信息優(yōu)化措施正確、可行，通過消除無效告警信息，突出緊急、重要信息等措施，有效提升了變電站設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)視水平。

參考文獻(xiàn)：

[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[J].中國(guó)電業(yè)(技術(shù)版), 2014(2): 33-36.

[2]胡麗清,肖艷煒,李英.變電站監(jiān)控信息告警直傳技術(shù)及其在浙江電網(wǎng)的應(yīng)用[J].浙江電力, 2012, 31(12): 87-90.

[3]郭文鑫,文福栓,廖志偉,等.基于時(shí)序約束網(wǎng)絡(luò)的電力系統(tǒng)在線警報(bào)處理解析模型[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化, 2009, 33(21): 36-42.

[4]王雷.告警直傳與遠(yuǎn)程瀏覽在浙江省調(diào)度中的應(yīng)用[J].供用電,2012,29(5):52-55.

本文責(zé)任編輯：齊勝濤