“調(diào)控一體化”監(jiān)控信息的分層和分類

李海燕，程 剛，王建峰

（晉城供電分公司，山西 晉城 048006）

“調(diào)控一體化”監(jiān)控信息的分層和分類

李海燕，程 剛，王建峰

（晉城供電分公司，山西 晉城 048006）

隨著電網(wǎng)規(guī)模的快速擴(kuò)大，調(diào)控一體化的實(shí)施中主站系統(tǒng)會(huì)收到廠站大量上送的監(jiān)控信息。對這些信息進(jìn)行合理的分類分層控制，有利于各職能人員實(shí)時(shí)監(jiān)視與事故判斷。文章提出了對監(jiān)控信息進(jìn)行合理分類分層的原則，并提出了具體的實(shí)現(xiàn)方式。

調(diào)控一體化；監(jiān)控系統(tǒng)；信息分類

隨著電網(wǎng)規(guī)模的快速擴(kuò)大，電網(wǎng)的建設(shè)朝著信息化、智能化的方向不斷發(fā)展。在電網(wǎng)公司集約化管理與可持續(xù)發(fā)展的要求下，調(diào)控一體化的進(jìn)一步推進(jìn)成為必然。調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)是變電站實(shí)現(xiàn)無人值班運(yùn)行監(jiān)視的技術(shù)支撐平臺(tái)，自動(dòng)化信息描述的正確性、自動(dòng)化數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、監(jiān)控畫面的直觀性、監(jiān)控信息分類分層報(bào)警的實(shí)用性直接關(guān)系到“調(diào)控一體化”和變電站無人值班運(yùn)行管理的實(shí)際應(yīng)用。為進(jìn)一步提高自動(dòng)化系統(tǒng)監(jiān)控技術(shù)的實(shí)用性，減輕變電運(yùn)行人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，促進(jìn)“調(diào)控一體化”運(yùn)行管理模式的轉(zhuǎn)變，我們制定了“篩選和整合監(jiān)控信息、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)控畫面、事項(xiàng)窗分層分類報(bào)警”三步走的監(jiān)控信息分層分類實(shí)施方案。

1 監(jiān)控信息的篩選和整合

結(jié)合“調(diào)控一體化”運(yùn)行管理實(shí)際需要，我們對現(xiàn)有上傳調(diào)控中心的變電站監(jiān)控信息進(jìn)行梳理、整合，通過刪減冗余信息、合并同類事項(xiàng)、增加重要設(shè)備故障預(yù)警信息、規(guī)范監(jiān)控信息描述等，達(dá)到既精簡了監(jiān)控信息量，又能滿足調(diào)控中心運(yùn)行管理需要。監(jiān)控信息的篩選和整合遵循的原則是應(yīng)增必增：指增加一次設(shè)備及其關(guān)鍵部位的監(jiān)控信息，一、二次設(shè)備的失電、異常和故障信息；應(yīng)減必減：指刪減冗余監(jiān)控信息，對同類報(bào)警事項(xiàng)進(jìn)行整合；軟硬結(jié)合：指將重要設(shè)備重點(diǎn)監(jiān)控部位的動(dòng)作、報(bào)警信息，以通信報(bào)文和硬配線兩種方式接入監(jiān)控系統(tǒng)，提高重要監(jiān)控信息的可靠性和準(zhǔn)確性；兼顧全面：指將站內(nèi)所有一、二次設(shè)備及其輔助設(shè)備統(tǒng)一納入自動(dòng)化監(jiān)控范疇，確保無人站監(jiān)控信息的全面。

依照此規(guī)范執(zhí)行，規(guī)范前1座220 kV變電站的監(jiān)控信息量有8 000～10 000個(gè)，規(guī)范后的監(jiān)控信息量僅有1 200～1 500個(gè)，縮減了約85%；規(guī)范前1座110 kV變電站監(jiān)控信息量有1 500～2 000個(gè)，規(guī)范后的監(jiān)控信息量僅有500～600個(gè)，縮減了約70%。同時(shí)，增加了一次設(shè)備關(guān)鍵部位、內(nèi)部故障、電源故障等監(jiān)控信息，增加了二次設(shè)備的異常、故障和失電等監(jiān)控信息，使變電站所有設(shè)備均在集控中心的受控范圍內(nèi)，達(dá)到了“監(jiān)控信息量精簡，監(jiān)控范圍更全面”的目標(biāo)。

2 監(jiān)控畫面的設(shè)計(jì)

為便于監(jiān)控人員對各類事項(xiàng)的分析和查詢，提高監(jiān)控效率，按照事項(xiàng)的重要程度和性質(zhì)進(jìn)行分類，并能在實(shí)時(shí)事項(xiàng)告警窗靈活設(shè)置分類標(biāo)題欄。如：“事故跳閘”、“保護(hù)事項(xiàng)”、“接地故障”、“一次設(shè)備告警”、“電源告警”等。將篩選和整合后的變電站監(jiān)控信息進(jìn)行分類，繪制成不同的監(jiān)控圖表，以“光字牌”的形式集中顯示，各類圖表間通過“快捷鍵”瀏覽，提高調(diào)控中心對受控站及其設(shè)備的遠(yuǎn)程巡檢效率。

2.1 事故跳閘事項(xiàng)分類依據(jù)

（1）開關(guān)變位并伴有事故總信號發(fā)生，經(jīng)軟件判斷為事故跳閘。

（2）開關(guān)變位并伴有保護(hù)動(dòng)作信號發(fā)生，經(jīng)軟件判斷為事故跳閘。

（3）非遙控類操作的開關(guān)變位（偷跳），需現(xiàn)場檢查或經(jīng)軟件判斷為事故跳閘。

2.2 保護(hù)動(dòng)作/告警事項(xiàng)分類依據(jù)

保護(hù)動(dòng)作、保護(hù)裝置故障、電源消失、保護(hù)通道告警等保護(hù)設(shè)備類信息。

2.3 一次設(shè)備告警事項(xiàng)分類依據(jù)

一次設(shè)備及其在線監(jiān)測裝置經(jīng)硬配線接入或通訊報(bào)文上傳，反映為一次設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)改變、故障、異常的各類告警信息。

2.4 接地告警事項(xiàng)分類依據(jù)

變電站不接地系統(tǒng)的母線、線路發(fā)生單相接地故障時(shí)的告警信息。

2.5 電源系統(tǒng)告警事項(xiàng)分類依據(jù)

變電站交流系統(tǒng)、直流系統(tǒng)、UPS電源等經(jīng)硬配線接入或通訊報(bào)文上傳，反映為交直流及UPS電源系統(tǒng)故障、異常的各類告警信息。

我們對監(jiān)控畫面、信息名稱、告警狀態(tài)標(biāo)識和集中顯示等進(jìn)行了統(tǒng)一設(shè)計(jì)和規(guī)范，每站繪制有“一次主接線圖”、“主變/公用監(jiān)控圖表”、“線路/電容器監(jiān)控圖表”、“電源監(jiān)控圖表”共4幅監(jiān)控畫面，將變電站監(jiān)控信息分類后集中顯示在上述監(jiān)控圖表中，滿足調(diào)度和監(jiān)控人員對受控變電站及其設(shè)備的巡檢需要。見圖1～圖4。

圖1 變電站一次主接線圖

圖2 主變及公用監(jiān)控圖表

圖3 線路/電容器監(jiān)控圖表

圖4 電源監(jiān)控圖表

監(jiān)控人員需重點(diǎn)關(guān)注和巡檢的是主接線圖和3幅以“光字”標(biāo)識的監(jiān)控圖表。按每分鐘巡檢1幅畫面計(jì)算，每站巡檢僅需4分鐘，巡檢9座220 kV變電站僅需用時(shí)36 min，極大的提高了設(shè)備巡檢效率。

3 事項(xiàng)告警窗的分層分類報(bào)警

事項(xiàng)告警窗是調(diào)控中心對變電站及其設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)控的主要技術(shù)手段。通過對變電站監(jiān)控信息的分類，設(shè)置相應(yīng)的事項(xiàng)報(bào)警“標(biāo)題欄”和告警級別，伴以告警音響和“閃爍”提示，達(dá)到告警信息的及時(shí)發(fā)現(xiàn)和快速核查，避免重要告警信息的遺漏，減輕調(diào)控運(yùn)行人員的監(jiān)盤勞動(dòng)強(qiáng)度。為便于運(yùn)行監(jiān)控人員快速掌握重要信息，將信號分為四層，包括事故信號、重要告警信號、一般告警信號、其他信號。

我居住的大都會(huì)武漢，有兩個(gè)著名的博物館，一個(gè)是位于漢口火車站附近的武漢市博物館，一個(gè)是位于武昌東湖之濱的湖北省博物館。其鎮(zhèn)館之寶，都是青銅禮器。

第一層（事故信號）：主要反映斷路器跳閘、保護(hù)裝置動(dòng)作、重合閘動(dòng)作、非遙控類開關(guān)變位等的信號，以及影響變電站安全運(yùn)行的其他重要信號，如火災(zāi)報(bào)警、安防報(bào)警。

第二層（重要告警信號）：主要反映電網(wǎng)一二次電氣設(shè)備狀態(tài)異常及設(shè)備健康水平惡化并應(yīng)及時(shí)作出處理的信號，如全站交直流消失、220 kV變電站冷卻器全停、斷路器控制回路或采樣回路斷線、保護(hù)裝置異?；蚴щ?、保護(hù)通道告警、開關(guān)非全相、通信電源異常、全站通道無數(shù)據(jù)、系統(tǒng)接地等信號。

第三層（一般告警信號）：主要電網(wǎng)一二次電氣設(shè)備狀態(tài)異常，需要加強(qiáng)監(jiān)視的信號，如斷路器彈簧未儲(chǔ)能，直流系統(tǒng)告警、雙母線電壓切換繼電器同時(shí)動(dòng)作（刀閘同時(shí)動(dòng)作）、遙測模擬量（電流、電壓、溫度）的越限報(bào)警、單一某裝置通道中斷無數(shù)據(jù)等信號。

第四層（其他信號）：主要為監(jiān)控人員無需實(shí)時(shí)監(jiān)控的反映電氣設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等信號，如反映保護(hù)裝置、故障錄波器、收發(fā)信機(jī)等設(shè)備的啟動(dòng)、異常消失信號、開關(guān)正常變位等。

實(shí)時(shí)事項(xiàng)告警窗主要用于當(dāng)值調(diào)度、監(jiān)控員對電網(wǎng)、變電站及其設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控，所有監(jiān)控信息按照其反映的系統(tǒng)及設(shè)備屬性進(jìn)行細(xì)分。各類工作站的實(shí)時(shí)事項(xiàng)告警窗設(shè)計(jì)為統(tǒng)一格式，共設(shè)置有標(biāo)題欄12個(gè)，具體為：“事故跳閘”、“保護(hù)事項(xiàng)”、“接地故障”、“一次設(shè)備告警”、“電源告警”、“自動(dòng)裝置告警”、“越限告警”、“安防告警”、“綜自設(shè)備告警”、“操作事項(xiàng)”、“系統(tǒng)告警”和“全部事項(xiàng)”。

圖5 實(shí)時(shí)事項(xiàng)告警窗統(tǒng)一格式

其中“事故跳閘”、“保護(hù)事項(xiàng)”、“接地故障”、“一次設(shè)備告警”、“電源告警”共5項(xiàng)定義為“重要告警事項(xiàng)”，設(shè)置有“聲光報(bào)警”功能。即遇有告警事項(xiàng)發(fā)生時(shí)，有相應(yīng)事項(xiàng)語音提示，如事故跳閘時(shí)有“事故跳閘”語音提示，同時(shí)該告警事項(xiàng)所屬“標(biāo)題欄”著紅色并“閃爍”。

其余7項(xiàng)定義為“一般告警事項(xiàng)”，僅設(shè)置有“標(biāo)題欄”著紅色并“閃爍”，無音響及語音提示。

所有告警事項(xiàng)需經(jīng)監(jiān)控員“確認(rèn)”后方能消除“報(bào)警音響”、標(biāo)題欄“閃爍”和“著色”，“確認(rèn)”時(shí)系統(tǒng)應(yīng)自動(dòng)記錄操作人、操作時(shí)間，III級告警事項(xiàng)無須確認(rèn)。實(shí)時(shí)事項(xiàng)告警窗如下圖所示：

圖6 實(shí)時(shí)事項(xiàng)告警窗

歷史事項(xiàng)告警窗主要用于事故時(shí)通過查詢監(jiān)控信息進(jìn)行分析判斷，可按給定日期/時(shí)間、變電站名稱、設(shè)備屬性、事項(xiàng)類別等分類查詢。

4 結(jié)束語

在實(shí)現(xiàn)調(diào)度集控自動(dòng)化的過程中，大量的自動(dòng)化信息、自動(dòng)化數(shù)據(jù)等監(jiān)控信息為調(diào)度監(jiān)控人員及時(shí)監(jiān)控到有效信息形成了障礙。調(diào)控一體化實(shí)施后，運(yùn)行人員是否能夠同時(shí)具備負(fù)責(zé)電網(wǎng)調(diào)度和設(shè)備監(jiān)控的能力，需要對大量的監(jiān)控信息實(shí)施有效的分層分類。因此，調(diào)控一體化監(jiān)控信息的分層分類工作，還需要在實(shí)踐中不斷探索。

Information classification for centralized monitoring system s

Li Haiyan，Cheng Gang，Wang Jianfeng

Implementing integrative dispatch and control, the master station w ill receive a great amount of information sent from the plantstation. Reasonable classification of this information can help people in realtimemonitoring and accident judging. The principle for information classification is proposed, as well as detailed realization methods.

integrative dispatch and control; monitor system; information classification

TM 63

A

1000－8136（2010）36－0106－03