施正釵，張雯燕

（溫州電力局，浙江 溫州 32500）

隨著國家電網(wǎng)公司體制改革的推進和“大運行”建設(shè)要求的提出，電網(wǎng)調(diào)度和變電站監(jiān)控逐步實現(xiàn)一體化運作，地縣兩級調(diào)度、監(jiān)控使用同一個監(jiān)控平臺，大量無人值班變電站接入，告警信息量越來越大，重要的告警信息往往夾雜在大量的次要信息中一同上送，給監(jiān)控工作帶來極大不便，甚至會造成重要信息遺漏。為解決這一問題，需要對信息告警功能進行優(yōu)化處理，為此設(shè)計了利用變電站異常信息導(dǎo)航圖進行監(jiān)屏的方法，可有效提高監(jiān)屏效率及正確性。

1 監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)狀分析

1.1 監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀

溫州電力局于2010年實現(xiàn)變電站集中監(jiān)控，負責溫州地區(qū)220 kV變電站和市區(qū)110 kV及以下共86座變電站的監(jiān)控任務(wù)，監(jiān)控人員每天通過時序告警窗和基于圖形瀏覽器的光字牌圖來查看4.3萬余條告警信息，超負荷的工作狀態(tài)影響了對信息的敏感性。2011年4月，對告警信息進行分析后發(fā)現(xiàn)，只有4%的告警信息真實反映變電站現(xiàn)場設(shè)備異常情況，有96%的告警信息不必由監(jiān)控員進行處理。同時還發(fā)現(xiàn)存在以下不足：

（1）正常情況下，如果各種信號動作頻繁，監(jiān)控人員容易遺漏重要信號，延誤處理。

（2）事故情況下，信息大量上送并不斷滾動顯示，重要信號被大量次要信號淹沒，監(jiān)控人員很難抓住重點，進而影響事故的正確處理。

（3）設(shè)備檢修試驗時會產(chǎn)生大量試驗信號，擾亂監(jiān)控人員的視線。

（4）交接班時需要查看系統(tǒng)當時所有處于動作狀態(tài)的保護信號，而告警窗口是歷史信息的瀏覽界面，無法顯示所有信號的實時信息。

1.2 原因分析

通過對96%非重要信息的進一步分析，發(fā)現(xiàn)大量的告警信息來自以下幾方面：

（1）監(jiān)控員通過監(jiān)控系統(tǒng)對現(xiàn)場設(shè)備進行控制、自動化運維人員在監(jiān)控系統(tǒng)上進行維護和用戶切換時，會產(chǎn)生監(jiān)控系統(tǒng)運行信息，此類信息占49%。但這類信息只用于事后分析上述工作是否到位，無需監(jiān)控員時刻注意，因此不必顯示在時序告警窗。反映電力系統(tǒng)運行狀態(tài)的一次設(shè)備信息和保護投退的告知類信息，用于調(diào)度員、監(jiān)控員判斷系統(tǒng)運行狀態(tài)和檢查現(xiàn)場人員操作是否到位的信息等，可以通過監(jiān)控畫面直觀顯示狀態(tài)，無需以告警信息方式在時序告警窗顯示。

（2）測控裝置故障或通信故障、時鐘對時中斷等因自動化設(shè)備抗干擾能力有限而短時誤發(fā)的抖動信息，因電力系統(tǒng)擾動造成電壓、電流、有功、無功等遙測突變信息，遙控操作時因現(xiàn)場設(shè)備設(shè)計特性而伴隨觸發(fā)的彈簧未儲能、觸點抖動等信息，此類信息通常經(jīng)幾秒或幾分鐘后會自動復(fù)歸，只有長時間動作才表明現(xiàn)場設(shè)備確有異常，因此可以加延時后再上傳時序告警窗。

（3）現(xiàn)場操作或檢修中產(chǎn)生的信息、經(jīng)現(xiàn)場確認設(shè)備缺陷而產(chǎn)生頻繁動作的缺陷信息，可通過某種技術(shù)手段，使其暫時不上傳時序告警窗。

（4）無法實時掌控的全站現(xiàn)存的事故異常信息和越限信息，如雷雨臺風天氣時各變電站上傳的大量告警信息。來自各變電站的信號混雜，不僅分屬多種類型（事故跳閘信息、裝置異常信息、遙測越限信息等），而且按時間順序排列，監(jiān)控人員難以判別，只能通過切屏（主接線圖）查看，容易造成監(jiān)視遺漏，影響事件的處理速度。

2 監(jiān)控系統(tǒng)信息告警優(yōu)化

針對監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀和存在問題，從信息分區(qū)分層設(shè)置、干擾信息過濾和監(jiān)屏畫面優(yōu)化等方面來探討解決方案，并設(shè)計了采用變電站異常信息導(dǎo)航圖進行監(jiān)屏的方法。

2.1 信息分區(qū)分層設(shè)置

根據(jù)“大運行”建設(shè)和調(diào)控一體化運作要求，地縣兩級調(diào)度、監(jiān)控、運維站將使用同一套監(jiān)控系統(tǒng)，但根據(jù)其職責不同，要求告警信息不同，故可對監(jiān)控系統(tǒng)信息進行分區(qū)，使告警信息根據(jù)所屬的責任區(qū)上傳各自的告警窗，不同責任區(qū)的廠站告警信息不得上傳到別的責任區(qū)，同一廠站的設(shè)備分屬不同的責任區(qū)時，其告警信息也要上傳到各自所屬的責任區(qū)中，不能誤傳。

根據(jù)運行經(jīng)驗，結(jié)合國家電網(wǎng)公司自動化信息采集規(guī)范，將信息分為6層，分別上傳到時序告警窗或直接存入告警庫。

（1）第一層事故信息是指反映電網(wǎng)故障、設(shè)備故障且有保護動作出口跳/合閘的信息，包含事故信息、保護動作信息、安全自動裝置動作信息。此時伴隨開關(guān)跳閘，通過監(jiān)控系統(tǒng)合成1個開關(guān)事故分閘信息，上傳至事故信息告警窗，用于集中判斷電網(wǎng)故障。

（2）第二層開關(guān)變位信息特指開關(guān)類設(shè)備狀態(tài)改變（合閘、分閘）的信息，不包括電容器、電抗器開關(guān)分/合閘信息，上傳至開關(guān)變位告警窗，用于及時發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)運行變化。

（3）第三層異常信息是指反映變電站設(shè)備運行異常情況、威脅電網(wǎng)安全與設(shè)備運行的報警信息，上傳至異常信息告警窗，用于及時發(fā)現(xiàn)變電站設(shè)備運行狀況。

（4）第四層遙測越限信息是指反映電網(wǎng)重要遙測量超出報警上/下限區(qū)間的信息，主要有電壓、電流、負荷、油溫、功率因數(shù)等，上傳至遙測越限告警窗，用于及時了解電網(wǎng)運行參數(shù)。

（5）第五層告知信息是指反映電網(wǎng)設(shè)備運行狀況、狀態(tài)監(jiān)測的一次閘刀信息、二次保護投退信息，包括電容器、電抗器開關(guān)正常操作分/合信息，不上傳時序告警窗，直接存入告警庫，可根據(jù)需要通過監(jiān)控畫面觀看。

（6）第六層系統(tǒng)運行信息是指監(jiān)控員通過監(jiān)控系統(tǒng)對現(xiàn)場設(shè)備進行控制、確認現(xiàn)場設(shè)備異常信息時產(chǎn)生的監(jiān)控系統(tǒng)運行信息，以及自動化運維人員在監(jiān)控系統(tǒng)上進行維護工作、用戶切換等產(chǎn)生的監(jiān)控系統(tǒng)運行信息，這些信息也不上傳時序告警窗，直接存入告警庫，可根據(jù)需要通過查詢歷史告警庫了解。

經(jīng)過信息分層，對前4層信息設(shè)置事故、異常、遙測越限、開關(guān)變位4個時序告警窗，配置不同告警語音，監(jiān)控人員可將監(jiān)控重點放在這4個告警窗上，提高了監(jiān)控效率。

2.2 干擾信息過濾

將部分抖動信息加延時后上傳時序告警窗，若信息在超過延時時間后仍未復(fù)歸，再將其上傳至各自時序告警窗。如彈簧未儲能延時60 s、控回斷線延時10 s、測控裝置故障或通信故障和時鐘對時中斷延時30 s、母線電壓和功率因數(shù)延時5 s、電流和有功延時5 min。此類信息在設(shè)定的延時時間內(nèi)均不上傳時序告警窗，但會存入歷史告警庫，便于以后分析處理。

現(xiàn)場操作或檢修工作時，及時在監(jiān)控后臺對有工作的設(shè)備或間隔掛設(shè)屏蔽標示牌，操作和檢修的相關(guān)信息不上傳時序告警窗，待現(xiàn)場工作結(jié)束后再恢復(fù)。對不太重要的信息，若設(shè)備存在故障且已經(jīng)上報缺陷但仍然頻繁動作發(fā)信時，可將該信息單點封鎖，不再上傳時序告警窗，直接記錄在歷史告警庫，缺陷消除后再解除封鎖。

2.3 監(jiān)屏畫面優(yōu)化

為了實時掌控現(xiàn)有的事故異常信息和越限信息，可利用監(jiān)控系統(tǒng)對各變電站的光字牌動作、遙測、開關(guān)分/合閘的變化數(shù)統(tǒng)計功能設(shè)計導(dǎo)航圖，進行導(dǎo)航處理，設(shè)置全網(wǎng)光字牌動作列表圖、負荷重載（斷面穩(wěn)定）列表圖、指標監(jiān)視圖、停役設(shè)備列表圖、遙測越限列表圖、母線有功平衡列表圖、設(shè)備掛牌列表圖、封鎖信息列表圖、現(xiàn)場地刀（地線）列表圖，作為惡劣天氣和大量告警信息上傳時序告警窗導(dǎo)致漏監(jiān)的補充措施。

導(dǎo)航圖可利用監(jiān)控系統(tǒng)自動統(tǒng)計變電站畫面中“新動作未確認光字牌數(shù)”、“復(fù)歸未確認光字牌數(shù)”、“現(xiàn)存的動作光字牌總數(shù)”、“遙測越限數(shù)”、“開關(guān)跳閘未確認數(shù)”、“開關(guān)合閘未確認數(shù)”共6個遙測量，當有異常信息發(fā)生或復(fù)歸時，6個遙測變化數(shù)會有變化（不等于0），且有相應(yīng)數(shù)據(jù)底色變化提示。通過這些信息可初步判斷哪個變電站有幾個光字牌新亮、光字牌瞬時動作瞬時復(fù)歸、光字牌復(fù)歸、開關(guān)新變化、遙測越限等動作情況，再根據(jù)提示通過鏈接切至相應(yīng)變電站畫面，對信息動作和復(fù)歸進行確認，使此次異常信息導(dǎo)航復(fù)位，可有效避免信息遺漏，下一次的信息變化數(shù)即為自動統(tǒng)計的新信息異常數(shù)。特別是在有多個變電站多信息同時觸發(fā)時，監(jiān)控人員根據(jù)綜合導(dǎo)航圖可以清晰了解各變電站的異常情況，無需逐條分析報文，因而大大加快了事故及異常的處理速度，提高了工作效率。監(jiān)控人員實時了解并掌握這些異常信號后，就能間接掌握全站的其他正常信息。

各種列表圖、監(jiān)視圖可利用監(jiān)控系統(tǒng)自動羅列異常信息或變化數(shù)據(jù)底色，實時更新，可根據(jù)變電站和時間隨意排列，是監(jiān)控人員重點監(jiān)控和定期檢查的好工具。

3 應(yīng)用效果

對監(jiān)控系統(tǒng)實施信息告警優(yōu)化后，統(tǒng)計溫州電力局地調(diào)2012年3月期間的118座變電站監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)，通過分區(qū)分層設(shè)置、干擾信息過濾措施，減少了干擾信息中的短時復(fù)歸信息、工作信息和絕大部分缺陷信息，需監(jiān)視的有效信息占比4.3%，有效提高了監(jiān)屏效率。通過對監(jiān)控畫面的優(yōu)化，使監(jiān)控界面布局更加合理，功能更加完善。重要的遙信、遙測信息均具備2種以上監(jiān)測手段，不但能通過告警窗監(jiān)測，還能通過相應(yīng)的監(jiān)控畫面監(jiān)測，有效避免了信息遺漏，在提高效率的同時還提高了可靠性。

以5組技術(shù)水平不同的運行人員為樣本進行模擬試驗，對新舊系統(tǒng)處理故障的耗時及準確率進行對比后發(fā)現(xiàn)，信息量越復(fù)雜，新系統(tǒng)效率越高，準確率提升越明顯。復(fù)雜故障的判斷時間可縮短50 s以上，故障判斷的正確率達到100%。

4 結(jié)語

實際應(yīng)用證明，監(jiān)控系統(tǒng)信息告警優(yōu)化后，極大地提高了監(jiān)控效率和準確率，有效解決了監(jiān)控人員面對大量告警信息時既要不遺漏任何有用信息、又要對當前發(fā)生的情況迅速作出正確判斷的矛盾。該方案目前已在溫州電力局調(diào)控中心監(jiān)控系統(tǒng)實施，并安全運行至今。從實施效果看，總體上是成功的，但存在主站實施工作量巨大和歷史告警庫無效信息過多的問題。建議以后變電站信息應(yīng)先經(jīng)過干擾過濾后再分類上傳，以減少監(jiān)控系統(tǒng)的無效信息，降低主站工作壓力。