調(diào)控一體化模式下地區(qū)電網(wǎng)監(jiān)控風險管控研究

杜 力，夏友斌，宋銘敏，杜 亮，吳春陽

(1.國網(wǎng)安徽省電力公司蕪湖供電公司，安徽 蕪湖 241000；2.許繼電氣股份有限公司，河南 許昌 461000；3.國網(wǎng)安徽省電力公司馬鞍山供電公司，安徽 馬鞍山 243000)

調(diào)控一體化模式下地區(qū)電網(wǎng)監(jiān)控風險管控研究

杜 力1，夏友斌1，宋銘敏1，杜 亮2，吳春陽3

(1.國網(wǎng)安徽省電力公司蕪湖供電公司，安徽 蕪湖 241000；2.許繼電氣股份有限公司，河南 許昌 461000；3.國網(wǎng)安徽省電力公司馬鞍山供電公司，安徽 馬鞍山 243000)

結(jié)合蕪湖電網(wǎng)的實際情況，分析了在調(diào)控一體化建設(shè)初期蕪湖電網(wǎng)監(jiān)控工作的風險源，提出了相應(yīng)的風險管控措施，以減小監(jiān)控員的工作風險和壓力，確保調(diào)控一體化模式下電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行，最后分析了電網(wǎng)監(jiān)控風險管控帶來的效益。

調(diào)控一體化；電網(wǎng)監(jiān)控；告警信號；風險管控

0 引言

近年來，隨著經(jīng)濟的發(fā)展，電網(wǎng)規(guī)模不斷擴大，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)日趨復雜，電網(wǎng)建設(shè)進入以特高壓為標志的堅強智能電網(wǎng)發(fā)展新階段，對提高大電網(wǎng)駕馭能力和專業(yè)化、精益化管理提出更高要求。為此，國家電網(wǎng)公司全面推進“三集五大”體系建設(shè)。其中“大運行”建設(shè)的核心是集電網(wǎng)調(diào)度和集中運行監(jiān)視于一體的調(diào)控一體化體系(簡稱調(diào)控一體化)。目前，國家電網(wǎng)公司各地市供電公司都結(jié)合實際情況推行了調(diào)控一體化模式。但不同地區(qū)的電網(wǎng)發(fā)展狀況不同，設(shè)備集中監(jiān)控業(yè)務(wù)從變電站剝離出來時間較短，處于過渡期；調(diào)控人員磨合以及監(jiān)控員對調(diào)控一體化的理解和適應(yīng)時間較短，都會給新模式下電網(wǎng)監(jiān)控工作帶來隱患。因此，有必要研究新模式下電網(wǎng)監(jiān)控風險管控，保證“大運行”建設(shè)的穩(wěn)步發(fā)展。

1 蕪湖電網(wǎng)及調(diào)控一體化現(xiàn)狀

蕪湖供電公司隸屬于國網(wǎng)安徽省電力公司，下轄繁昌、蕪湖、南陵、無為4個縣供電公司。截至2014年初，該供電公司共管轄220 kV變電站15座，110 kV變電站51座，35 kV變電站12座。2012年7月，蕪湖地區(qū)調(diào)度正式實行調(diào)控一體化的新模式，即“電網(wǎng)調(diào)度控制中心+運維操作站”的管理模式，成立電力調(diào)度控制中心并承擔原有集控站的監(jiān)控功能。在新模式下，調(diào)度員負責電網(wǎng)調(diào)度，監(jiān)控員負責電網(wǎng)監(jiān)控，運維人員負責現(xiàn)場操作。目前，調(diào)控中心使用的監(jiān)控平臺是國電南瑞科技股份有限公司的OPEN3000系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有高度的可靠性和開放性，能夠按照用戶需求自我開發(fā)，做到了“隨需應(yīng)變”，這也是優(yōu)化軟件、實現(xiàn)風險管控的基礎(chǔ)。

2 調(diào)控一體化模式下電網(wǎng)監(jiān)控風險源分析

監(jiān)控風險管控一般可細分為監(jiān)視風險管控及操作風險管控。監(jiān)視風險管控主要是指對未能及時發(fā)現(xiàn)變電站告警信號或事故信號，未能及時消缺而造成事故發(fā)生，或因處理事故不及時造成事故及損失擴大所進行的管控。操作風險管控主要是指對操作流程不規(guī)范、不科學，事故處理失誤以及監(jiān)控人員遠方誤控運行設(shè)備所進行的管控。

2.1 監(jiān)視風險源分析

2.1.1 監(jiān)控員對設(shè)備的認識不夠

隨著電網(wǎng)的快速發(fā)展，智能化設(shè)備和智能變電站數(shù)量越來越多，造成監(jiān)控員對變電站設(shè)備的認識缺失，容易疏漏重要監(jiān)控信號，給電網(wǎng)監(jiān)控帶來風險；監(jiān)控員對各變電站設(shè)備熟悉程度不一致，給電網(wǎng)監(jiān)控帶來隱患。

2.1.2 事故預(yù)想演練較少

在調(diào)控一體化模式下，監(jiān)控員的事故處理流程變化較大，但事故預(yù)想演練較少，與調(diào)度員及運維人員的聯(lián)合事故預(yù)想演練更少，使監(jiān)控員在復雜事故狀態(tài)下難以從容應(yīng)對，影響事故的處理效率。

2.1.3 監(jiān)控信號多

調(diào)控一體化之后，集中監(jiān)控的變電站從原來集控站模式下的不足10個增加到36個(含35 008條遙信信號和962個開關(guān)及主變檔位遙控)，監(jiān)控信號急劇增多，給監(jiān)控工作帶來挑戰(zhàn)。信息量大造成電網(wǎng)事故狀態(tài)下刷屏速度變快，導致監(jiān)控員最初匯報調(diào)度員的信息重點不突出，延緩了事故的處理。信號過多還可能造成信息通道堵塞，使監(jiān)控員無法掌握電網(wǎng)實時動態(tài)，直接影響監(jiān)控員對電網(wǎng)狀態(tài)的判斷，危及電網(wǎng)安全。

2.1.4 監(jiān)控信號命名不規(guī)范

公司下轄變電站投運時間差別較大，不同時期對信號的命名要求不同，不同的班組人員對變電信號的命名習慣也不完全相同，造成變電站監(jiān)控信號命名不夠規(guī)范。主要表現(xiàn)為：信號名稱和當前調(diào)度術(shù)語不一致；信號沒有采用統(tǒng)一通用名稱；少量告警信號處于常亮狀態(tài)。

2.1.5 監(jiān)控信息反饋未實現(xiàn)閉環(huán)管理

在調(diào)控一體化實踐中，監(jiān)控員發(fā)現(xiàn)設(shè)備異常時告知運維人員，運維人員處理后一般只向相關(guān)調(diào)度和上級主管領(lǐng)導匯報，并不告知監(jiān)控員，監(jiān)控員難以及時得知異常設(shè)備的處理狀況，信息處置難以實現(xiàn)閉環(huán)管理，給電網(wǎng)監(jiān)控工作帶來風險。

2.2 操作風險源分析

2.2.1 告警信號確認操作缺少權(quán)限管理

告警信號變位時，需要監(jiān)控員判斷并確認信號。在調(diào)控一體化模式下，監(jiān)控員、調(diào)度員使用同一調(diào)度自動化系統(tǒng)，存在調(diào)度員誤進行信號確認的可能，從而導致監(jiān)控員未能及時發(fā)現(xiàn)并處理信號。

2.2.2 監(jiān)控員遙控操作缺少防誤措施

監(jiān)控員在OPEN3000系統(tǒng)中進行單一遙控操作時，沒有防誤措施，風險較大。應(yīng)建立起有效的防誤措施，確保遙控操作的安全執(zhí)行。

2.2.3 電網(wǎng)監(jiān)控事故處理時間偏長

監(jiān)控事故處理業(yè)務(wù)流程可分為2個階段：從監(jiān)控員發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)事故到匯報調(diào)度員是監(jiān)控員自主處理事故的過程，為監(jiān)控事故處理的第1階段；協(xié)同調(diào)度、運維人員處理事故，為監(jiān)控事故處理的第2階段，如圖1所示。

圖1 調(diào)控一體化模式下電網(wǎng)監(jiān)控事故處理流程

據(jù)統(tǒng)計，蕪湖電網(wǎng)在風險管控前的2012年9月至11月，監(jiān)控員事故處理第1階段的平均時間為7 min 55 s，如表1所示。該時間較長，直接影響調(diào)度員事故綜合處理時間，可能造成事故擴大，給電網(wǎng)安全運行帶來威脅。

表1 管控前電網(wǎng)監(jiān)控事故處理第1階段時間

事故發(fā)生后，在監(jiān)控事故處理的第2階段，監(jiān)控管理和調(diào)度控制、自動化、現(xiàn)場運維及技術(shù)支持間的工作溝通協(xié)同不夠科學通暢，容易發(fā)生誤操作，又費時費力，影響事故處理效率。綜上所述，調(diào)控一體化模式下電網(wǎng)監(jiān)控存在的風險源如圖2所示。

3 風險管控措施

3.1 規(guī)范優(yōu)化監(jiān)控業(yè)務(wù)流程

根據(jù)蕪湖電網(wǎng)實際情況，制定相關(guān)規(guī)范、制度，完善監(jiān)控信息接入和驗收；加強監(jiān)控管理和調(diào)度控制、自動化、現(xiàn)場運維及技術(shù)支持的工作協(xié)同，細化和規(guī)范設(shè)備監(jiān)控管理工作，運用制度規(guī)范消除監(jiān)控工作風險。

圖2 電網(wǎng)監(jiān)控風險源

3.2 提升監(jiān)控員業(yè)務(wù)能力

對監(jiān)控員混合排班，促進人員相互磨合和學習；學習典型事故案例，增加監(jiān)控事故預(yù)想演練以及與調(diào)度員、運維人員的聯(lián)合事故預(yù)想演練。尤其在節(jié)假日、變電設(shè)備大修及迎峰度夏期間，充分做好電網(wǎng)運行危險點分析及事故預(yù)案準備。

3.3 減少告警信號量

由于監(jiān)控系統(tǒng)反應(yīng)接點變化靈敏度較高，應(yīng)對正常操作出現(xiàn)的干擾信號及設(shè)備遙測值越限波動時反復發(fā)出的信號采取增加延時的方法進行過濾，以提高監(jiān)控效率。對“油泵運作”、“有載調(diào)壓操作進行”等類似信號進行計次告警，即此類信號在一段時間內(nèi)不超過一定次數(shù)時，系統(tǒng)認為是正常情況;超過一定次數(shù)時，發(fā)出告警信號，以減輕監(jiān)控員的工作壓力。

3.4 重新驗收并校正監(jiān)控信號

在不影響電網(wǎng)安全運行的前提下，與遠動人員配合完成變電站告警信號、開關(guān)及主變檔位的傳動試驗，確保信號傳送的正確性。在驗收過程中，刪除重復、無用信號；修改含義不明確的信號，消除歧義；對同一類型信號采用規(guī)范通用的命名，將告警信號與調(diào)度術(shù)語緊密結(jié)合，規(guī)范命名；對常亮的光字牌取反，設(shè)備運行燈熄滅后再發(fā)出告警信號，避免光字牌常亮。

3.5 強化信息反饋的閉環(huán)管理

監(jiān)控員發(fā)現(xiàn)設(shè)備異常后，要建立詳細的缺陷記錄，將信息處置和缺陷管理進行銜接，保證監(jiān)控員對設(shè)備缺陷信息的跟蹤管理；定期與運檢單位召開監(jiān)控信息分析會，跟蹤、督促設(shè)備消缺，加快信息處置，實現(xiàn)信息反饋閉環(huán)管理。

3.6 優(yōu)化OPEN3000系統(tǒng)技術(shù)支撐功能

3.6.1 限制告警信號確認權(quán)限

取消監(jiān)控員、調(diào)度員、自動化人員的全站及全系統(tǒng)告警信號確認權(quán)限;取消調(diào)度員、自動化人員單一告警信號確認權(quán)限，只保留監(jiān)控員單一告警信號確認權(quán)限，以確保監(jiān)控員及時處理告警信號。

3.6.2 優(yōu)化告警信息分類

根據(jù)對電網(wǎng)直接影響的輕重緩急程序，將國家電網(wǎng)公司電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)所采集的信息細分為：事故信息、異常信息、越限信息、變位信息、告知信息5類。在“大運行”實踐中，蕪湖供電公司在5類信息分類的基礎(chǔ)上，對信息類別進行合理細化，使OPEN3000系統(tǒng)適應(yīng)調(diào)控一體化體系下告警信號急劇增多的情況，在監(jiān)控員較少的實際情況下，減輕監(jiān)控員的工作壓力。

(1) 將事故信息細分為事故變位和事故信息2類，確保事故分閘類信息能被最快最直接地看到。

(2) 將變位信息細分為遙控變位和變位信息2類，其中遙控信息為監(jiān)控員操作造成的變位信息(包括AVC信息)。

(3) 采用不同的語音播報方式區(qū)分不同信息。對事故變位信息采用全文播報加響亮警鈴的方式；對事故信息采用全文播報方式；對其他類型信息只播報信息的類型。通過不同的播報方式，來緩解監(jiān)控員的聽覺疲勞。

(4) 告警窗選項卡增加自動切換功能。告警窗中有新信息出現(xiàn)時，相應(yīng)信息區(qū)選項卡提示欄會閃爍，提醒監(jiān)控員進行查看；出現(xiàn)事故分閘時，告警窗會自動切換到事故變位信息區(qū)；告警窗處于任何信息區(qū)，3 min內(nèi)沒有任何操作，告警窗自動切換到事故信息選項卡，方便監(jiān)控員查看事故信息。

3.6.3 遙控操作增加閉鎖功能

在OPEN3000系統(tǒng)中增加遙控閉鎖功能，減小監(jiān)控員操作風險。監(jiān)控操作時，必須進入廠站間隔接線圖中操作，防止誤入其他間隔；操作前需將開關(guān)遙控解閉鎖；操作結(jié)束后，在監(jiān)控員退出操作間隔接線圖之后1 min系統(tǒng)會自動閉鎖開關(guān)，同時要求監(jiān)控員及時、準確地在一次接線圖中掛、撤標志牌，以此降低操作風險。

4 風險管控效益分析

4.1 提高設(shè)備集中監(jiān)控效率

實施風險管控后，實現(xiàn)了監(jiān)控管理和調(diào)度控制、自動化、現(xiàn)場運維及技術(shù)支持間的工作協(xié)同，提高了設(shè)備集中監(jiān)控能力。2名當值監(jiān)控員的事故發(fā)現(xiàn)同時率達到100 %，統(tǒng)計數(shù)據(jù)如表2所示。

統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)實施風險管控后，2012年12月至2013年2月監(jiān)控員事故處理第1階段的時間明顯縮短，提高了事故處理響應(yīng)速度，如表3所示。

表2 事故發(fā)現(xiàn)同時率

表3 管控后電網(wǎng)監(jiān)控事故處理第1階段時間

4.2 經(jīng)濟效益

通過采取電網(wǎng)監(jiān)控風險管控措施，直接縮短了監(jiān)控事故處理時間。根據(jù)統(tǒng)計，實施風險管控后事故處理第1階段的平均時間為3 min 46 s，比管控前縮短了4 min 9 s。跳閘線路平均功率按7 000 kW計，一般工商業(yè)用電價格為0.893 8元/kWh，1年(按200次計)可挽回直接經(jīng)濟損失約7 000 kW×0.069 h×0.893 8元/kWh× 200≈8.63萬元。

同時，縮短停電時間也減少了用戶停產(chǎn)以及設(shè)備損壞的經(jīng)濟損失。

4.3 安全效益

通過采取風險管控措施，最大限度地減小了監(jiān)控員的工作風險和壓力，同時提高了集約化水平和響應(yīng)速度，增強確保電網(wǎng)安全運行的能力。優(yōu)化改進OPEN3000系統(tǒng)功能，使監(jiān)控員更加方便、及時發(fā)現(xiàn)異常告警信息，迅速做出判斷，采取防范措施，消除設(shè)備缺陷，防止電網(wǎng)事故發(fā)生，為用戶提供安全可靠的電能。

4.4 社會效益

通過采取風險管控措施，縮短了停電時間，提高了供電可靠性和服務(wù)質(zhì)量，也有助于提升國家電網(wǎng)公司的品牌形象，尤其對突發(fā)停電事故及一類負荷客戶具有更重要的意義。

1 劉振亞．特高壓電網(wǎng)[M]．北京：中國經(jīng)濟出版社，2005．

2 肖世杰．構(gòu)建中國智能電網(wǎng)技術(shù)思考[J]．電力系統(tǒng)自動化，2009(9)．

3 趙 亮，錢玉春．適應(yīng)集約化管理的地區(qū)電網(wǎng)調(diào)度集控一體化建設(shè)思路[J]．電力系統(tǒng)自動化，2010(14)．

4 劉 瑩，劉俊勇，張建明，等．電網(wǎng)調(diào)度中的智能告警分類[J]．電力自動化設(shè)備，2009(12)．

5 杜貴和，王正風．智能電網(wǎng)調(diào)度一體化設(shè)計與研究[J]．電力系統(tǒng)保護與控制，2010(15)．

6 鄭 翔，徐紅泉，毛以軍，等．基于多域共享技術(shù)的調(diào)度集控互備系統(tǒng)[J]．電力系統(tǒng)自動化，2010(7)．

7 陳國恩，錢 嘯，吳國慶，等．智能電網(wǎng)地縣調(diào)控一體化異地互備技術(shù)支持系統(tǒng)建設(shè)[J]．華東電力，2012(4)．

8 林 榕，王永紅，張會賢．智能調(diào)控一體化系統(tǒng)在河北南網(wǎng)的應(yīng)用[J]．電力系統(tǒng)保護與控制，2012(2)．

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2014-05-07。

杜 力(1986-)，男，工程師，主要從事電網(wǎng)監(jiān)控運行工作，email：goodduli2004@163.com。

夏友斌(1974-)，男，高級工程師，主要從事電網(wǎng)調(diào)度自動化工作。

宋銘敏(1984-)，女，工程師，主要從事電網(wǎng)調(diào)度自動化管理工作。

杜 亮(1986-)，男，工程師，主要從事電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)研究工作。

吳春陽(1986-)，男，工程師，主要從事變電運行工作。