黃立超，谷 煒

（國網浙江省電力公司，杭州 310007）

500 kV變電站集中監(jiān)控運行的實踐

黃立超，谷 煒

（國網浙江省電力公司，杭州 310007）

隨著浙江電網規(guī)模的不斷擴大以及設備智能化，對500 kV變電站實行集中監(jiān)控成為變電運行的主要運行模式。對集中監(jiān)控系統(tǒng)和運行管理模式進行了分析總結，根據(jù)浙江省調“調控一體化”模式的實際運行情況，探討了AVC控制、信號過濾與延時、告警抑制、穩(wěn)態(tài)限額監(jiān)視等方面的優(yōu)化運行措施。

500 kV變電站；集中監(jiān)控；運行

隨著浙江電網規(guī)模越來越大，電力系統(tǒng)管理體制的不斷改革，傳統(tǒng)的生產技術和管理手段已無法適應新形勢，因此建設智能電網集中監(jiān)控系統(tǒng)，對變電站進行集中監(jiān)控、集中管理，不僅可以有效地減少值班人員，達到減員增效的目的，還可以有效提高工作效率，從而提高電力企業(yè)的經濟效益。

國網浙江省電力公司通過“三集五大”體系建設，變電站設備的綜合智能化改造，將220 kV電網調度業(yè)務與500 kV變電設備集中監(jiān)控業(yè)務融入國網浙江省電力公司電力調度控制中心（簡稱浙江省調，以下類推）智能電網調度技術支持系統(tǒng)，成功實行了“調控中心+運維站”運行模式。

1 智能電網調度支持系統(tǒng)概況

1.1 系統(tǒng)界面

浙江省調智能電網調度技術支持系統(tǒng)D5000立足于服務大電網安全運行，具有數(shù)據(jù)傳輸網絡化、運行監(jiān)視全景化、調度決策精益化、運行控制自動化、源網協(xié)調最優(yōu)化等特點，采用通信、數(shù)據(jù)庫、AGC（自動發(fā)電控制）、電壓無功自動控制等技術，實現(xiàn)對浙江省內220 kV及以上電網的調度監(jiān)控運行管理，具有主調、備調4個通道2套完全相同的系統(tǒng)，應急情況下隨時作為備用。

系統(tǒng)配置了實時綜合智能告警界面，擁有多個職責清晰、功能明確的模塊畫面：變電站導航、無功電壓監(jiān)視、500 kV AVC（自動電壓控制）監(jiān)視、光字牌抑制一覽表、遙信抑制一覽表、不可控容抗器、設備掛牌一覽表、穩(wěn)定限額、主變運行監(jiān)視、接地閘刀合閘一覽表、消防等模塊。將監(jiān)控信息劃分為事故、異常、越限、變位、告知5類信號，省調監(jiān)控員對前4類信號進行實時監(jiān)視、分析處理，告知類信號由現(xiàn)場運維人員定期進行分析、判斷、處理。智能電網調度支持系統(tǒng)界面如圖1所示。

1.2 實現(xiàn)集中監(jiān)控

500 kV變電站原1套監(jiān)控系統(tǒng)用于1個變電站的設備監(jiān)控，通過電纜或光纖，點對點方式對信號進行采集，在智能告警窗內以光字、報文形式顯示設備運行狀況。個別未進行綜合智能化改造的變電站或部分間隔，仍以光字牌形式顯示報警。

而地區(qū)級500 kV監(jiān)控中心對所轄幾座500 kV變電站實行集中監(jiān)控，只是將每個變電站數(shù)據(jù)終端集中，電腦屏幕多，操作繁瑣復雜，速率慢，技術層面相比于變電站監(jiān)控系統(tǒng)沒有明顯進步，反而存在安全隱患。

智能電網調度支持系統(tǒng)從現(xiàn)場測控裝置采集硬接點信號，并對信號進行處理，合并成歸并信號，通過2臺遠動機上傳至省調端，每臺遠動機都有主備兩通道。上送信號的合并處理，如：“鳳儀變 儀致4330線開關保護裝置故障”對應“儀致4330_CSI101A裝置故障、儀致4330_CSI101A裝置直流消失”2個信號。

智能電網調度支持系統(tǒng)通過對實時態(tài)綜合智能告警窗，有效地監(jiān)控現(xiàn)場設備的事故、異常、越限、變位信息，成功實現(xiàn)對浙江省內36個500 kV變電站的集中監(jiān)控，其中19個500 kV變電站實行無人值守，其他站少人值守。浙江省調監(jiān)控員人數(shù)僅為原有模式下現(xiàn)場運行人員的1/24，大大減少了運行人員的數(shù)量，促進了人力資源的充分利用。

1.3 斷路器遠方遙控操作

浙江省調負責斷路器常態(tài)化遠方操作，負責500 kV與220 kV線路斷路器運行與熱備用之間的倒閘操作：解環(huán)、合環(huán)、充電。同時也擔負著遙控操作電抗器、電容器以調節(jié)主網母線電壓的職責。

調控中心實施遠方操作必須采取防誤措施，嚴格執(zhí)行模擬預演、唱票、復誦、監(jiān)護、錄音等要求，確保操作正確。操作時兩人都需要輸入用戶名和密碼，一人操作，一人監(jiān)護，較為重要的操作或者事故緊急處理時，由正值監(jiān)控員操作，監(jiān)控值長監(jiān)護。

2 調控中心集中監(jiān)控管理模式

2.1 監(jiān)控職責劃分

華東網調負責500 kV變電站調度運行專業(yè)管理，負責直接調度管轄站內500 kV升壓站一、二次設備、主變及其三側間隔、主變低壓側母線及電容和電抗器。

省調負責受控500 kV變電站的運行集中監(jiān)控，負責直接調度管轄站內220 kV母線、非送終端系統(tǒng)的出線間隔的一、二次設備。

220 kV變電站送終端系統(tǒng)的出線間隔一、二次設備由相應地調調度管轄，變電站內外來所用電系統(tǒng)由相應地調或縣調調度管轄。

檢修分公司負責500 kV變電站運行業(yè)務、設備計劃檢修管理、工廠化檢修業(yè)務和部分帶電檢測工作。重要及以上缺陷消缺、事故處理、先期應急處置，設備油化、電測類的取樣和檢測，專業(yè)化巡視等工作。

2.2 省調監(jiān)控的主要工作

圖1 智能電網調度支持系統(tǒng)界面

省調監(jiān)控主要工作有：

（1）省內500 kV變電站變電設備運行集中監(jiān)控，受控站的運行方式、設備運行狀態(tài)的確認及監(jiān)視工作，輸變電設備狀態(tài)在線監(jiān)測與分析。

（2）全省變電站集中監(jiān)控運行專業(yè)的歸口管理，輸變電設備狀態(tài)在線監(jiān)測與分析的運行業(yè)務管理。

（3）依照有關單位及部門下達的監(jiān)視參數(shù)進行運行限額監(jiān)視。按規(guī)定接受、轉發(fā)、執(zhí)行各級調度的調度指令，正確完成受控站的遙控、遙調等操作。

（4）電網無功電壓調整，當自動調節(jié)裝置異常時應及時通過遠方遙控投切電容器組、并聯(lián)電抗器和調整主變壓器分接頭等方式人工干預。

（5）負責與各級調度、變電運維人員之間的業(yè)務聯(lián)系。發(fā)現(xiàn)設備異常及故障情況應及時向相關調度匯報，并通知變電運維人員到變電站進行異常及事故處理，屬于調度管轄的設備按調度指令進行異常及事故處理。

（6）所轄無人值班受控站消防總告警信號和主變消防系統(tǒng)總告警信號的監(jiān)視，發(fā)現(xiàn)異常及故障情況及時通知變電運維人員檢查處理。

（7）對監(jiān)控主站系統(tǒng)監(jiān)控信息、畫面、功能進行驗收；參與受控站新建、擴建、改造及設備檢修后上傳至監(jiān)控主站系統(tǒng)“四遙”功能的驗收工作及有關生產準備工作。按規(guī)定完成各類報表的編制上報工作。

2.3 省調監(jiān)控與原有變電運行的主要差異

（1）原有變電運行包含了變電設備巡視工作，集中監(jiān)控不包含；而集中監(jiān)控包含了部分線路的在線監(jiān)控，原有變電運行不包含。

（2）原有變電運行只能接收并響應所在變電站內的告警信號，而現(xiàn)有集中監(jiān)控對全省500 kV變電站的上傳信號都要做出判斷和響應。

（3）原有變電監(jiān)控的監(jiān)控信息包括了站內所有告警信息，而集中監(jiān)控對信息進行了兼并，全面掌握各受控站的運行方式、設備狀態(tài)、異常信號、主設備的負載、電壓水平、故障處理進程及重要保電等情況，主要包括事故、異常、越限、變位信息。

3 調控中心運行監(jiān)控的優(yōu)化

3.1 500 kV電壓實現(xiàn)AVC控制

智能電網調度支持系統(tǒng)對全省36個500 kV變電站的電容和電抗器進行AVC自動控制，根據(jù)華東電力調控分中心每季度頒布的電壓曲線對500 kV母線電壓進行自動監(jiān)視與調節(jié)。監(jiān)控員還可以進行整站或者單個容抗器的投退控制，以方便特殊情況下的快速準確操作。

AVC自動控制的優(yōu)點是：從全網的角度快速進行電壓調節(jié)，可以使監(jiān)控員不必再花大量的時間進行電壓調節(jié)工作，更加專注監(jiān)屏信號；面對負荷特性的不斷變化、母線電壓的不停波動，投切次數(shù)受到限制，每天投切次數(shù)上限一般為4～6次，達到上限自動閉鎖以保證設備的安全。缺點是：當網省調調度對地區(qū)電壓有特殊要求時，需要監(jiān)控員遠方遙控操作電容和電抗器，并設置為不可控。例如：夜間0∶00—08∶00新安江水電站輸出線路電壓過低，網調調度往往會要求監(jiān)控員將500 kV富陽變AVC設置不可控，并且手動投入所有電容器。此外，系統(tǒng)還會自動識別監(jiān)控員手動投切電容和電抗器的操作，手動操作后，該電容或電抗器將被閉鎖30 min。

3.2 信息過濾與告警延時

由于接入集中監(jiān)控系統(tǒng)的變電站數(shù)量多，信號數(shù)量繁雜，必須采用相關技術手段進行信號整治與過濾措施，保證上窗信號的質量。主要采取如下措施：

（1）5 min內動作復歸的信號，不上報警窗；動作超過5 min不復歸，上送至報警窗。

（2）5 min內連續(xù)動作3次的信息，上報1條信號“XX信號頻繁告警”。

（3）特別重要的信號，不論時間長短，一律上送，如“XX線路保護異?！?。

通過監(jiān)控系統(tǒng)綜合信息整治工作的持續(xù)開展和不懈努力，剔除了大量的贅余信息，提高了信息的準確性，促進了集中監(jiān)控運行的安全性、高效性。

3.3 告警抑制

春秋季電網檢修高峰期，大量變電設備需要檢修，檢修試驗信號很多，如果不采取措施，檢修工作引起的信號都上送至省調監(jiān)控實時態(tài)綜合智能告警界面，引起信號刷屏，容易導致信號漏監(jiān)，嚴重影響監(jiān)控員的正常工作，因此開發(fā)了告警抑制功能，設備檢修試驗工作時可以對斷路器、線路、主變進行間隔告警抑制。

斷路器、線路或主變設備不停電修試工作產生大量試驗信號時，監(jiān)控員應立即進行間隔告警抑制，同時將該試驗間隔的監(jiān)控權限下放現(xiàn)場，待工作結束后，雙方確認無異常信號且設備正常運行后方可收回監(jiān)控權限。修試工作或遠動機重啟等引起大量刷屏時，對變電站進行整站告警抑制，同時以錄音電話形式將監(jiān)控權限下放現(xiàn)場。

3.4 二次設備在線分析與監(jiān)視

當電網發(fā)生事故跳閘，智能電網調度支持系統(tǒng)會第一時間在“二次設備在線分析與監(jiān)視”模塊中形成相應的電網故障報告。監(jiān)控員在告警窗搜集故障時間、故障設備、開關變位信息、保護動作信息之外，還可以通過該模塊調閱電網故障報告，快速準確地判定廠站、故障設備、故障相別以及故障電流，閱覽故障錄波圖。提高了監(jiān)控員對故障的判斷以及15 min內向相應調度作初步及詳細匯報的準確性，為少人值守、無人值守提供了不可或缺的技術支撐，同時也為調度員下達試送線路的調度指令、監(jiān)控員執(zhí)行線路遠方試送操作提供了保障。

3.5 浙江電網穩(wěn)定限額集中監(jiān)視

浙江省調集中監(jiān)控系統(tǒng)設有“限額監(jiān)視”模塊，分為正常方式、檢修方式和臨時檢修方式下的限額監(jiān)控。正常方式的穩(wěn)定限額，是指在電網正常運行時線路、變壓器不超過其額定負載和暫態(tài)、動態(tài)穩(wěn)定極限，及任一元件（包括母線）發(fā)生N-1事故時不引起電網上其他設備超過短時過負荷能力的最大潮流。檢修方式的斷面穩(wěn)定限額，是因電網某一元件檢修而產生的相關穩(wěn)定限額，包括該元件故障情況。臨時檢修方式的斷面穩(wěn)定限額是因臨時方式產生的穩(wěn)定限額，比如臨時檢修、新設備啟動等。

在穩(wěn)定限額庫中對設備的潮流送端進行了定義，若潮流方向為送端至受端，則該支路潮流為正，反之為負。穩(wěn)定限額的監(jiān)視設置采用藍、黃、橙、紅四級警戒線。將穩(wěn)定限額值的90%定義為藍色警戒線（又稱重載線）；限額值的95%定義為黃色警戒線；限額值的98%定義為橙色警戒線；限額值的100%定義為紅色警戒線。

斷面穩(wěn)定限額包括斷面名稱、斷面實際值、斷面類型、斷面限額、差值、監(jiān)控設備、運行方式描述等屬性。若某斷面潮流達到穩(wěn)定限額值的90%，將隨即轉入越限監(jiān)視設備欄中，監(jiān)控員通過該紅色方框欄內監(jiān)視即將越限或者已經越限斷面潮流信息。當某斷面超過限額值的100%時，該斷面越限信息在越限監(jiān)視設備欄中會呈現(xiàn)紅色，并且會在綜合智能告警窗內報出越限報文并發(fā)出告警聲提示監(jiān)控員，報文如“窯王5432+瓶和5411雙線278萬越四級限270萬”，且顏色為紅色。

此外，浙江省調集中監(jiān)控不僅解決了以往單一500 kV變電站內無法實現(xiàn)2個及以上設備疊加限額監(jiān)視的困難，還可以實現(xiàn)不同變電站的多條線路或者多臺主變的組合限額的制作、監(jiān)視、報警，從技術上實現(xiàn)了全網重要斷面穩(wěn)定限額的集約化監(jiān)視。

4 結語

完善的系統(tǒng)支撐和創(chuàng)新的監(jiān)控手段使浙江省調實現(xiàn)全省500 kV變電設備集中監(jiān)控，通過2年多的成功運行，期間經受了2013年初大面積雨雪和夏季的特大臺風災害的考驗，完成各項保供電任務，實現(xiàn)了全省19個500 kV變電站的無人值守，達到了減員增效的目的，產生了良好的經濟效益和社會效益。

[1]浙江電力調度通信中心.電力調度員上崗培訓教程[M].北京：中國電力出版社，2011.

[2]馮華.現(xiàn)代電網變電運行管理模式探析[J].浙江電力，2009，28（3）∶24-27.

[3]顧建，王志亮，王金巖.智能變電站監(jiān)控系統(tǒng)的測試與聯(lián)調[J].浙江電力，2014，33（9）∶62-64.

（本文編輯：楊 勇）

Practice of Centralized Monitoring Operation of 500 kV Substation

HUANG Lichao，GU Wei
（State Grid Zhejiang Electric Power Company，Hangzhou 310007，China）

With the continuous scale expansion of Zhejiang power grid and intelligentization of devices，centralized monitoring has become the main operation mode of 500 kV substation.Based on the practical operation of"dispatching and control integration"in Zhejiang Electric Power Dispatching and Control Center，this paper analyzes and summarizes the centralized monitoring system and its operation management mode，and it also discusses operation optimization measures for AVC control，signal filtering and lag，alarm suppression，steady state limitation monitoring，etc.

500 kV substation；centralized monitoring；operation

TM732

B

1007-1881（2015）05-0032-04

2014-11-10

黃立超（1987），男，助理工程師，從事電力系統(tǒng)調控運行工作。