鄢天畢++莫樹超++王梅

摘要：變電站作為電力系統(tǒng)的重要職能部門，在電力建設中占據(jù)重要地位。在現(xiàn)代化科技發(fā)展的帶動下，我國電力事業(yè)建設取得了質(zhì)的飛躍，變電站數(shù)字化發(fā)展形勢已成定局。然而在變電站數(shù)字化模式運行過程中，監(jiān)控系統(tǒng)急劇增加的告警信息數(shù)量與系統(tǒng)告警處理性能之間的矛盾日益凸顯。所以采取有效策略，解決信息處理需求與系統(tǒng)處理功能不相匹配的現(xiàn)狀，是當前變電系統(tǒng)亟待解決的問題。本文結合多年來的工作實踐，對數(shù)字化變電站的智能警示告警與決策進行分析，構建一套完善、高效的警示告警系統(tǒng)與決策方法，旨在為相關工作的研究提供參考。

關鍵詞：數(shù)字化變電站 告警預警機制 決策分析

中圖分類號：TM63 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2016）12-0076-02

隨著變電站的數(shù)字化發(fā)展，所用的設備性能越來越先進，結構也越來越復雜，但是數(shù)據(jù)傳輸與處理能力受規(guī)約影響仍舊處于較低層面。導致調(diào)度中心接受的信息數(shù)量大大增高，當工作處于正常狀態(tài)時，會有上千條信息需要讀取與處理，將消耗工作人員大量的時間與精力。當工作處于非正常狀態(tài)時，會出現(xiàn)信息“井噴”現(xiàn)象，海量信息會上傳到調(diào)度中心，致使工作人員對于重要信息查找、辨別、讀取的難度大大增加，出現(xiàn)關鍵信息漏讀，處理事故的效率受到嚴重影響。因此，建設合理的故障報警及診斷系統(tǒng)，增強數(shù)字化變電站警示告警與決策的性能非常必要。本文將著重對該系統(tǒng)的架構設計和關鍵技術進行研究分析。

1 系統(tǒng)架構設計

項目旨在建立一套變電站和調(diào)度中心兩級分布式數(shù)字化報警和故障診斷系統(tǒng)，在站端獲取保護、測控、故障錄波、網(wǎng)分裝置等信息，通過一系列的分析處理后形成站內(nèi)告警故障報告上送給調(diào)度端，調(diào)度端接收各個站的告警故障報告綜合處理，形成全網(wǎng)告警故障報告，此報告的生成可以增加系統(tǒng)可靠性，降低運行人員故障處理難度，節(jié)省故障處理時間。如圖1所示。

與當前調(diào)控中心、變電站智能告警建設模式相比，分布式智能告警架構具有以下優(yōu)點：重點發(fā)展分布式智能高級應用功能，通過變電站和調(diào)度中心的互動，來解決調(diào)度體系中的分布自治和集中協(xié)調(diào)的矛盾；提出一種分布式智能報警方法，充分利用變電站本地的豐富報警信息，大幅度消除智能報警的不確定性，找到報警的真正根源，消除錯誤的報警信息，并大幅度降低變電站和調(diào)度中心的通信信息量，提高智能報警功能的可靠性和敏捷性；對監(jiān)控系統(tǒng)輸出的信息進行有效地處理并指導運行人員作業(yè)，從而將運行人員從浩繁的信息處理手工作業(yè)中解放出來；高效的從龐大的信息流中篩選出重要信息，提供快速的故障告警識別和決策支持，事故發(fā)生10分鐘內(nèi)生成故障快報，提交調(diào)度、運行及保護人員。

2 關鍵技術

2.1 分布式數(shù)字化報警

數(shù)字化變電站智能警示告警與決策分析系統(tǒng)研究及應用解決方案有以下三個子功能組成：一是站內(nèi)多源信息的快速報警，二是變電站與調(diào)度中心的實時數(shù)據(jù)交互，三是調(diào)度中心的全局協(xié)調(diào)方式。變電站——調(diào)度中心兩級協(xié)調(diào)數(shù)字化故障診斷和報警功能原理圖，如圖2所示。

2.2 在線故障分析

當電網(wǎng)發(fā)生故障時，調(diào)度中心收到的各廠站的故障信息實時地在監(jiān)視畫面上顯示，以圖形畫面方式和語音提示方式推出事故報警提示和故障簡報；在全網(wǎng)接線圖上對應的站點及故障線路將以動態(tài)閃爍的方式快速直觀地顯示故障站點和故障線路。

故障事件綜合的功能將故障時的多條事件進行綜合，通過綜合而成的故障事件可以進入在線故障分析，輔助調(diào)度運行人員快速分析判斷故障性質(zhì)。綜合而成的故障事件包含多條信息：報警事件、動作事件、錄波簡報、錄波數(shù)據(jù)等。

系統(tǒng)根據(jù)變電站故障錄波器記錄的故障錄波數(shù)據(jù)和實際故障線路的物理參數(shù)、錄波器數(shù)據(jù)通道和線路的對應關系，進行故障選線、故障選相、故障測距，并形成錄波分析簡報。

3 系統(tǒng)主要功能

3.1 通信采集

站端通信采集基于61850規(guī)約，建立通信裝置模型，在DL/T860標準中采用了面向?qū)ο蟮慕７椒?，其分層的信息模型由物理設備（Physical Device， PHD）、邏輯設備（Logical Device， LD）、邏輯節(jié)點（Logical Node， LN）、數(shù)據(jù)對象（Data Object， DO）和數(shù)據(jù)屬性（Data Attribute， DA）組成。其中，邏輯節(jié)點表示與其它IED進行信息交互的最小功能單元，是整個模型體系的核心部分。

本系統(tǒng)采用并行數(shù)據(jù)采集方式，在主站端與任意廠站之間通信都是并行的，任何廠站的告警信息、異常狀態(tài)都將立即被捕獲到，這將大大提高了系統(tǒng)的實時性，能夠為科學研究及時地收采到現(xiàn)場數(shù)據(jù)。

3.2 波形分析

第一，針對收到的保護、錄波數(shù)據(jù)，可以進行各種故障分析，包括：根據(jù)采樣點繪曲線圖、向量圖的繪制、阻抗軌跡繪制、序分量的計算、序分量功率及方向的計算、諧波分析等；第二，從故障錄波信息中智能提取故障起始時間、故障持續(xù)時間、故障相別、故障類型、故障前后相量等故障簡況；第三，從故障錄波文件中智能提取SOE（開關量變位信息）、故障前后指定周期波形、故障通道波形等，并生成消除冗余信息的錄波文件，實現(xiàn)對故障錄波文件“無效”信息的智能過濾；第四，進行波形顯示、波形同步、波形測量、波形峰值查找、波形突變查找、諧波分析、相量分析、序分量分析等；第五，自動生成故障分析報告。在故障信息歸檔、波形分析，故障測距的基礎上，提供故障分析報告模板工具，將選中的錄波文件相應的通道數(shù)據(jù)讀取后形成圖檔文件，在模板中自動給出故障相關的一、二次設備名稱，動作時間及錄波文件形成的圖片文件，便于故障分析報告的生成。

4 結語

在當前電力事業(yè)飛速發(fā)展的情況下，持續(xù)增加的受端負荷、不斷擴大的跨區(qū)域網(wǎng)聯(lián)模式，以及電力改革的市場化、生態(tài)化約束，對傳統(tǒng)電網(wǎng)運行產(chǎn)生重大沖擊，所以利用科學的分布式智能化報警以及快速決策技術，創(chuàng)設先進的智能警示告警與決策系統(tǒng)，促進電力事業(yè)健康、穩(wěn)固發(fā)展尤為重要。