益陽電網(wǎng)監(jiān)控信息整治工作經(jīng)驗

王滔，黃娟

(國網(wǎng)湖南省電力公司益陽供電分公司，湖南 益陽413000)

在國網(wǎng)湖南省電力公司組織的檢查中，發(fā)現(xiàn)全省各地市自動化系統(tǒng)中監(jiān)控信息數(shù)量巨大，大部分地市每月監(jiān)控信息量達30 ～40 萬條，平均1 萬條/d，這些信息中90%為誤發(fā)信號和無關(guān)信號，極大地干擾了監(jiān)控員的日常運行工作。

針對益陽電網(wǎng)監(jiān)控信息的特點，通過對數(shù)據(jù)清查和分析統(tǒng)計，將無效信息和誤發(fā)信息分類。并針對各類信號產(chǎn)生的不同原因，分別采取擴大單相電壓限值、設(shè)置越限死區(qū)值、站端和主站屏蔽等有效改進措施。系統(tǒng)經(jīng)整治每月監(jiān)控告警信號數(shù)量降低至整改前的30%左右，效果顯著。

1 現(xiàn)狀分析

益陽地調(diào)主站型號為某公司的CC2000A 系統(tǒng)，于2012 年底投運。該地調(diào)監(jiān)控7 個220 kV 變電站、15 個110 kV 變電站、5 個35 kV 變電站，接入遙信總量18 000 多條，遙測約12 000 條。原EMS 系統(tǒng)內(nèi)監(jiān)控告警信號數(shù)量巨大，統(tǒng)計2013 年1—4 月的告警信號情況見表1。

由表1 可知，2013 年第1 季度，監(jiān)控信息月均數(shù)量達37 萬條，而正常的遙測、遙信信息只占了1% ～5%，其余為無效或誤發(fā)信息。益陽地調(diào)自動化專業(yè)人員協(xié)同檢修、運維等專業(yè)針對統(tǒng)計結(jié)果進行了監(jiān)控信息分類和整改工作。

表1 EMS 系統(tǒng)監(jiān)控信號情況統(tǒng)計 條

2 原因分析、解決措施及效果

2.1 遙測越限

2.1.1 原因分析

該類型的無效信息量最大，約占總信息量的70% ～80%，其產(chǎn)生的原因主要有2 種:①因目前益陽電網(wǎng)A 類電壓普遍偏高，部分電壓接近EMS所設(shè)限值，較容易出現(xiàn)在上限值附近抖動的情況，導(dǎo)致EMS 系統(tǒng)不斷報越限及越限恢復(fù)，該類型所報信息屬于無效信息;②站端TA 設(shè)備或A/D 轉(zhuǎn)換設(shè)備運行不穩(wěn)定，導(dǎo)致電壓頻繁大幅度跳變，該類型屬于誤報信息。表2 為無效電壓越限典型測量數(shù)據(jù)表。是從EMS 系統(tǒng)中截取的一段35 kV 筑金壩變電站10 kVⅠ母線AB 線電壓在上限值附近抖動所報出的遙測越限情況。

因該母線實際運行電壓為10.7 kV 左右，根據(jù)益陽電網(wǎng)運行方式，EMS 系統(tǒng)中10 kV 線電壓的告警上限需設(shè)為10.7 kV，則若該電壓略有波動，就會導(dǎo)致EMS 反復(fù)報出電壓越限告警。

表2 無效電壓越限典型事例測量數(shù)據(jù)表 kV

如圖1 所示，因站端設(shè)備原因造成的EMS 系統(tǒng)電壓發(fā)生了大幅度跳變。該類型信號的特點是突變時間較短，大部分時間為正常值。

2.1.2 應(yīng)對措施

1)修改單相電壓限值。按照文獻〔1〕要求，僅需在EMS 中對Uab線電壓設(shè)限。但為了在發(fā)生母線接地故障時，EMS 能發(fā)出告警信號，對單相電壓限值進行修改，具體數(shù)據(jù)見表3。同時取消Ubc和Uca的限值設(shè)置。

表3 相電壓限值修改表 kV

2)在EMS 主站系統(tǒng)對Uab線電壓設(shè)置告警死區(qū)值。根據(jù)文獻〔2〕為抑制站端遙測數(shù)據(jù)零漂和抖動，提高通道效率，變電站測控設(shè)備和綜自設(shè)備通常會對遙測信息設(shè)置越死區(qū)傳送功能。針對益陽電網(wǎng)的實際電壓普遍接近上限的情況，在地調(diào)EMS 主站對每條母線的Uab電壓上、下限值采用帶寬上、下限，即越限值與恢復(fù)值不同，避免電壓頻繁穿越限值造成大量監(jiān)控信息報出。Uab電壓越限值及恢復(fù)值設(shè)定方案如下:

①依據(jù)方式下達的“季度電壓考核范圍”，各站母線分別選取對應(yīng)的Uab電壓上、下限設(shè)為“電壓越上限報警值”、“電壓越下限報警值”;

②“電壓越上限恢復(fù)值” = “電壓越上限報警值” - 死區(qū)值

“電壓越下限恢復(fù)值” = “電壓越下限報警值” +死區(qū)值

③報警與恢復(fù)

當(dāng)Uab≥“電壓越上限報警值”時，發(fā)“電壓越上限報警”信號;當(dāng)Uab≤“電壓越上限恢復(fù)值”時，發(fā)“電壓越上限恢復(fù)”信號;當(dāng)Uab≤“電壓越下限報警值”時，發(fā)“電壓越下限報警”信號;當(dāng)Uab≥“電壓越下限恢復(fù)值”時，發(fā)“電壓越下限恢復(fù)”信號。

具體Uab限值和死區(qū)值設(shè)置見表4。

表4 Uab限值和死區(qū)值表 kV

3)設(shè)置延時告警。在地調(diào)EMS 主站系統(tǒng)對監(jiān)控范圍內(nèi)的全部母線電壓設(shè)置告警延時，延時時間一般為120 ～300 s。即如出現(xiàn)電壓突變且突變持續(xù)時間在設(shè)置的延時時間之內(nèi)，EMS 認為該信號為誤發(fā)，不會給出報警信息。這種設(shè)置主要是應(yīng)對上文總結(jié)的遙測越線第2 種原因制定。

前2 種措施均是針對遙測越限第1 種原因制定，目的是減少告警信號源和提高告警門檻，實際是以犧牲EMS 系統(tǒng)遙測告警靈敏度來換取可靠性。

采取措施后遙測越限告警數(shù)量大幅度減少，效果明顯。圖2 是整治后的遙測越限告警統(tǒng)計。可以看出，從25 日開始，越限告警從以前的每日7 000多條減低到1 000 條左右。

2.2 遙信告警

2.2.1 原因分析

該類告警中的無效信息和誤發(fā)信息原因主要有3 點:站端檢修信號，即變電站內(nèi)在進行設(shè)備調(diào)試或檢修時產(chǎn)生的信號;按文獻〔1〕信息分類屬于告知類型的預(yù)告信號，如“油泵運轉(zhuǎn)”、 “故障錄波啟動”等;由于站內(nèi)一次或二次設(shè)備原因產(chǎn)生的多余信號和抖動信號。前2 類信號并不是監(jiān)控所關(guān)心的，屬無效信息，第3 類信號屬誤發(fā)信號。

2.2.2 應(yīng)對措施

1)抑制或屏蔽檢修間隔信息

首先制定監(jiān)控驗收管理流程，要求檢修單位在開工前通知監(jiān)控可能影響的信號范圍，配合廠家，對主站的全部保護信號間隔歸屬進行清理;然后，由監(jiān)控員在EMS 中對該間隔掛檢修牌，即可實現(xiàn)對該檢修間隔全部信息的屏蔽。在檢修或調(diào)試完成后由站端檢修單位通知監(jiān)控，監(jiān)控取檢修牌。

2)告警信息重新分類

“大運行”改革后，告知類信息是監(jiān)控不關(guān)心的設(shè)備正常運行信號。專業(yè)人員嚴格按文獻〔1〕規(guī)定，將原屬于“告警類”或“異常類”告知類信號，重新定義;并根據(jù)監(jiān)控要求，調(diào)整了人機界面，將日常監(jiān)視界面劃分為“事故區(qū)”、 “異常區(qū)”、“遙測越限區(qū)”、“變位區(qū)”、“告知區(qū)”。該措施在技術(shù)手段上明晰了監(jiān)控職責(zé)范圍，提高了監(jiān)控員監(jiān)視效率。

3)規(guī)范自動化缺陷處理流程

由調(diào)控中心牽頭，依據(jù)國網(wǎng)湖南省電力公司相關(guān)文件，制定了益陽調(diào)度自動化典型缺陷處理流程。規(guī)范自動化專業(yè)的各類缺陷(含主站、變電站、通道)處理的管理流程，重點是站端設(shè)備的缺陷和異常處理。

2.3 效果

益陽電網(wǎng)采取措施后的監(jiān)控信息統(tǒng)計數(shù)據(jù)與表1 中3 月份數(shù)據(jù)對比情況見表5。

由表5 可知，通過一系列整治措施，益陽電網(wǎng)監(jiān)控信息總量大大減少，由原來的月均30 萬條以上減為不到8 萬條;有效地抑制了無效信息和誤發(fā)信息，遙測抖動越限、站端檢修信號、告知類信號均減至原來的1/10 以下。

表5 采取措施后監(jiān)控信息統(tǒng)計數(shù)據(jù)

3 后續(xù)措施和展望

益陽電網(wǎng)監(jiān)控信息整治取得了一些成績，但也存在不少問題。最為突出的是站端引發(fā)的遙信抖動。該類誤發(fā)信號問題根源在于變電站一次、二次設(shè)備老化或存在缺陷，例如斷路器輔助接點接觸不良、絕緣老化或存在設(shè)計缺陷。這類問題的處理需要與設(shè)計、施工、檢修、維護等各方面配合，投入更多精力和時間。

目前，“大運行”模式，其電網(wǎng)監(jiān)控和調(diào)度融合是必然趨勢。自動化專業(yè)作為調(diào)控專業(yè)的技術(shù)支持部門，應(yīng)主動適應(yīng)大形勢的發(fā)展，從技術(shù)手段上體現(xiàn)“服務(wù)調(diào)控指揮”。文獻〔1〕中制定的“告警直傳、遠程瀏覽”模式將是今后一段時間自動化實時監(jiān)控功能的發(fā)展趨勢。該模式對站內(nèi)實時告警進行了歸并，大大簡化了監(jiān)控實時告警量，并不降低監(jiān)控員監(jiān)盤的準(zhǔn)確性，在技術(shù)上保證了調(diào)控人員有能力擴大設(shè)備管控范圍。同時，對于各類分項信號，采用文本傳輸和遠程瀏覽的模式，有利于進行事故分析處理，使各類信號更有針對性。

〔1〕國家電力調(diào)度控制中心. 變電站調(diào)控數(shù)據(jù)交互規(guī)范(試行)調(diào)自〔2012〕101 號〔S〕. 2012.

〔2〕國家電力調(diào)度控制中心. 變電站監(jiān)控系統(tǒng)圖形界面規(guī)范(試行)調(diào)自〔2012〕142 號〔S〕. 2012.

〔3〕王滔，易德輝. 益陽多縣調(diào)遠程集控平臺的建設(shè)〔J〕. 湖南電力，2011，31 (2):54-56.