關(guān)于調(diào)控系統(tǒng)告警信息優(yōu)化的幾點研究

【摘要】隨著調(diào)控一體化系統(tǒng)的建設(shè)與發(fā)展，把有效信息從海量信息中提取出來，并及時、準(zhǔn)確地展示給調(diào)度與集控人員，防止有效信息淹沒已經(jīng)成為一個急待解決的問題。本文在總結(jié)以往信息優(yōu)化方法的基礎(chǔ)上，提出了信息壓縮和信息延時的方法，經(jīng)過信息優(yōu)化前后的告警窗信息數(shù)量對比，得出調(diào)控一體化系統(tǒng)告警窗顯示的信息量明顯減少。通過這兩種信息優(yōu)化方法，將監(jiān)控人員從日常監(jiān)視繁冗的告知信息和非重要信息的工作中解脫出來從而使監(jiān)控值班員有更充裕的精力對他們關(guān)注的設(shè)備或區(qū)域進(jìn)行重點監(jiān)視，從而提高電網(wǎng)的供電可靠性。

【關(guān)鍵詞】調(diào)控一體化；信息壓縮；信息延時

1.引言

“調(diào)控一體”運(yùn)行模式下，電網(wǎng)調(diào)度與變電監(jiān)控一體化設(shè)置，全部信息匯總到監(jiān)控中心。此種運(yùn)行模式在實現(xiàn)人力資源的集約管理，更直觀、更全面地掌握電網(wǎng)的各類信息的同時，使得調(diào)控中心接收到的報警信息大大增加，各種信號動作頻繁，特別是在電網(wǎng)故障時，值班員眼花繚亂，無所適從，很容易遺漏重要告警信號，延誤處理。因此如何把有效信息從海量信息中提取出來，及時、準(zhǔn)確地展示給調(diào)度與集控人員，防止有效信息淹沒是必須面對的問題。

2.調(diào)控一體化技術(shù)

所謂電網(wǎng)調(diào)控一體化即電網(wǎng)調(diào)度監(jiān)控中心+運(yùn)維操作站的管理模式。調(diào)控一體化要求電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐，電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)需要同時接入該地區(qū)所有變電站的全部數(shù)據(jù)信息，同時實現(xiàn)各變電站狀態(tài)監(jiān)視、遙控操作及故障分析處理等功能。

3.常規(guī)信息優(yōu)化方法

目前信息優(yōu)化的主要方法是認(rèn)真分析無人值班變電站運(yùn)行需要監(jiān)控的內(nèi)容，及時有效地提示監(jiān)控人員關(guān)注異常信息，合理分析信息來源并突出重點，對大量的采集信息進(jìn)行合理地優(yōu)化組合。原則上我們規(guī)定告警級別相同的信號才可以合并，以免影響對信號的初期判斷和預(yù)處理。對于合并產(chǎn)生的遙信信號，我們在優(yōu)化的信息量表中標(biāo)識清楚本信號是由哪些信息合并而成的，并在設(shè)計、建設(shè)、應(yīng)用的各個環(huán)節(jié)中做好多種手段的記錄、備份，以方便日后查詢和管理。

3.1 規(guī)范監(jiān)控信息采集及命名原則

由于各類廠家對告警信息命名不一致，導(dǎo)致同類告警信息描述不一致，按照分類原則對變電站、調(diào)控系統(tǒng)主站監(jiān)控信息進(jìn)行梳理規(guī)范，統(tǒng)一信息名稱、數(shù)量、明確信息內(nèi)容、含義，規(guī)定信息采集范圍和控制對象名稱，使其明確、簡潔，保證運(yùn)行人員有效監(jiān)控變電站運(yùn)行工況和維護(hù)人員對事故的查找，從而提高電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、可靠運(yùn)行水平。

3.2 監(jiān)控信息進(jìn)行分類顯示

由于調(diào)控一體化系統(tǒng)接入的變電站數(shù)量較多，變電站上傳到系統(tǒng)的遙信數(shù)據(jù)量非常大。尤其是變電站發(fā)生異常或事故時將產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)，造成監(jiān)控中心頻發(fā)報警信息，嚴(yán)重影響監(jiān)控人員的正常分析判斷，造成重要信息的遺漏，這就需要對報警信息的重要程度進(jìn)行分類顯示。

根據(jù)信號處理的危急程度及信號特點，將監(jiān)視的開關(guān)量信號分為事故或變位信號（A類）、告警信號（B類）、自動化設(shè)備通信信號（C類）、提示信號（D類）及環(huán)境狀態(tài)監(jiān)測信號（E類）五類，并在監(jiān)控系統(tǒng)上通過告警燈的形式實現(xiàn)分類顯示。表1為五類告警級別中所對應(yīng)的具體監(jiān)控信息。根據(jù)以上分類原則，當(dāng)變電站中的設(shè)備發(fā)生異常時，告警信息會通過指示燈的形式提醒監(jiān)控人員注意。

在系統(tǒng)的告警窗中，顯示窗口有上下兩個窗口，各種信息都是顯示在這兩個窗口中，信息具備分窗口、分層、分流顯示功能。在告警窗上分別有實時信息窗、事故/開關(guān)變位（A類）信息窗、遙測越限（B類）窗、C類保護(hù)信號、D類保護(hù)信號、E類保護(hù)信號、SOE、系統(tǒng)運(yùn)行信息等選擇標(biāo)簽。

同時，告警窗可選定某一變電站信息，監(jiān)控人員根據(jù)不同的選擇標(biāo)簽，分別快速提取本站全部信息。信息顯示分類如表1所示。

3.3 監(jiān)控信息抑制

綜自改造或檢修時誤發(fā)很多事故信息，同時在設(shè)備傳動過程中，也將會產(chǎn)生大量信息，大量信息上傳特別影響日常工作。以往通過給間隔抑制的方式來實現(xiàn)抑制告警，減少大量信息上告警窗。

4.新的信息優(yōu)化方法

4.1 信息壓縮

調(diào)控一體化系統(tǒng)會輸出大量的頻發(fā)信息，其中絕大部分都屬于一般性的告知信息，一般情況下對于變電站設(shè)備監(jiān)視并無太大意義，但在某些特定情況下又有可能成為重要信息，如遠(yuǎn)動機(jī)、前置機(jī)和主站切換產(chǎn)生的重復(fù)信號等，故既不能棄之不用，又不能讓其占據(jù)有限的屏幕資源和牽扯監(jiān)控人員的過多時間和注意力。因此需要通過一定的算法和規(guī)則對這類信息進(jìn)行壓縮處理。通過修改程序剔除重復(fù)信號等手段，必能削減重復(fù)信號。以騰出更多的窗口空間，顯示更重要的其它信息。

具體壓縮方法是程序?qū)⒛硞€信息在一個時間周期（一般取24小時）內(nèi)重復(fù)出現(xiàn)時，系統(tǒng)自動刪除前一條信息，只保留后一條信息同時在這條信息的后面出現(xiàn)一個帶括弧的累計數(shù)，如圖1所示。

圖1 信息壓縮告警窗

告警信息每次上送的詳細(xì)時間，可通過告警查詢的方式得到。通過這種做法，有效節(jié)省了窗口空間，大幅度減少了監(jiān)控人員對告知信息的閱讀量。

4.2 信息延時過濾

開關(guān)分合過程中由于接點抖動會出現(xiàn)瞬時的保護(hù)類信息，如，控制回路斷線”和延時不足報出的“彈簧未儲能”以及個別類型的裝置產(chǎn)生的“裝置報警”等，我們稱之為瞬時信息，這類信息在規(guī)定時間內(nèi)動作復(fù)歸已完成，在系統(tǒng)如果可以設(shè)置為不顯示，則減少了信息量。超過規(guī)定時間沒有復(fù)歸，說明設(shè)備存在問題，需要及時檢修，而保護(hù)信息也為瞬時信息卻不能設(shè)置延時，因為它反映設(shè)備運(yùn)行水平，利于事故分析，所以常規(guī)運(yùn)行中開關(guān)可以進(jìn)行如表2的分組。

表2 10kV開關(guān)動作信息分析

序號告警描述瞬時信息是否延時

1斷路器現(xiàn)場就地控制否否

2斷路器位置否否

3斷路器控制回路斷線是是

4斷路器彈簧未儲能是是

5斷路器手車位置否否

6速斷保護(hù)是否

7過流保護(hù)是否

8低周保護(hù)是否

9XX線重合閘動作是否

圖2 優(yōu)化前后告警窗信息量對比

針對這些瞬時信號出現(xiàn)后均能很快復(fù)歸的特點，可以采取用主站程序過濾此類信號。每當(dāng)含有這些信號關(guān)鍵字的動作事項上報到主站程序不會立即將事項報出，而是放在緩存區(qū)，在一定延時內(nèi)如果有接受到對應(yīng)的復(fù)歸事項，則該信號將不會報出。反之如果在延時內(nèi)沒有復(fù)歸事項，則在延時結(jié)束后將信號報出。在對大量信號進(jìn)行分析后，信號規(guī)范應(yīng)規(guī)定各種信號的合理延時時間（“彈簧未儲能”延20s“控制回路斷線”、“裝置報警”延時2s），通過技術(shù)手段將在延時時間內(nèi)復(fù)歸的信號予以屏蔽，排除了無用信號對監(jiān)控人員的干擾。

5.信息優(yōu)化后效果

信息優(yōu)化工作開展前，對2012年1—6月六個月上告警窗的事故、異常、越限、變位的信息條數(shù)（信息量）按照月統(tǒng)計平均。1-6月統(tǒng)計平均值=各月平均信息之和/月數(shù)=27084條。

通過采用信息壓縮與信息延時方法后，優(yōu)化了告警窗上信息顯示量，避免監(jiān)控人員進(jìn)行繁瑣的信息檢索工作，防止信息遺漏造成事故隱患。由圖2可見，經(jīng)過信息優(yōu)化后，告警信息量降低到平均2509條。

6.結(jié)論

本文通過信息壓縮和信息延時方法的提出，使調(diào)控一體化系統(tǒng)告警窗的信息數(shù)量明顯減少，將監(jiān)控人員從日常監(jiān)視繁冗的告知信息和非重要信息的工作中解脫出來，從而使監(jiān)控值班員有更充裕的精力對他們關(guān)注的設(shè)備或區(qū)域進(jìn)行重點監(jiān)視，進(jìn)而提高電網(wǎng)的供電可靠性。

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作者簡介：呂銘剛（1976—），男，河北廊坊人，工程師，現(xiàn)供職于廊坊供電公司，研究方向：電力調(diào)度自動化。