基于OPEN3000的青島電網(wǎng)監(jiān)控信息優(yōu)化

胡 薇 劉永亮 劉惠群

青島供電公司 山東 青島 266002

0 引言

隨著國網(wǎng)公司“大運行”體系建設的深入推進，集中監(jiān)控功能成為制約電網(wǎng)發(fā)展的關(guān)鍵問題。據(jù)統(tǒng)計，青島電網(wǎng)監(jiān)控信息總量已達187984條，監(jiān)控告警窗日均告警信息數(shù)量達2萬余條。隨著青島電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴大和智能化水平的不斷提高，青島電網(wǎng)監(jiān)控信息總量仍保持不斷增長的態(tài)勢，電網(wǎng)監(jiān)控任務日益繁重，監(jiān)控工作效率有待提升。大量頻繁動作、復歸信號，極易造成監(jiān)控告警窗刷屏，嚴重影響正常的電網(wǎng)監(jiān)控工作，甚至遺漏重要電網(wǎng)異常信號。青島供電公司調(diào)控中心廣泛征集監(jiān)控值班員建議，對監(jiān)控信息進行深入研究，會同監(jiān)控設備廠家更新程序，結(jié)合調(diào)度主站側(cè)OPEN3000監(jiān)控系統(tǒng)實際，采取一系列治理措施，優(yōu)化電網(wǎng)監(jiān)控信息，減少上送監(jiān)控告警窗信息數(shù)量，取得良好效果。

1 監(jiān)控系統(tǒng)介紹

青島電網(wǎng)調(diào)度主站側(cè)使用OPEN3000系統(tǒng)，主要由數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控（SCADA）、接收前置子系統(tǒng)（FES）、高級應用軟件 （PAS）和調(diào)度員培訓系統(tǒng)（DTS）四個子系統(tǒng)組成。SCADA是OPEN3000最基本的應用，集調(diào)度和監(jiān)控功能于一體，用于實現(xiàn)完整高效的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控，為其他應用提供可靠的數(shù)據(jù)服務。SCADA系統(tǒng)提供告警信息瀏覽、地理接線圖、地區(qū)潮流圖、一次接線圖、動態(tài)曲線圖、設備狀態(tài)、監(jiān)控告警窗、潮流圖及各種圖表等，可對斷路器、隔離開關(guān)狀態(tài)進行手動封鎖，可對遙測值進行置數(shù)。可方便的對設備進行接地、檢修、故障、危險、保電、帶電等置牌操作，給調(diào)度員以提示?？山Y(jié)合保護動作信號、遙信變位和遙測數(shù)據(jù)綜合分析、判斷事故。事故跳閘時自動推出跳閘廠站，并伴有語音告警。對異常信號，可查看專家告警定義，給監(jiān)控值班員判斷電網(wǎng)異常提供參考。對于一般異常事件，遙測越限值可變色顯示，開關(guān)變位具有閃爍功能。系統(tǒng)具有可靠的遙控遙調(diào)功能，可對斷路器進行遠方遙控操作，對主變分接頭進行遠方遙調(diào)，對電容器進行遠方投切，以及用戶定義的其他遙控遙調(diào)功能，全部操作均生成記錄。具有告警信息查詢功能，可查詢?nèi)W(wǎng)的事故、異常、越限、變位、告知信息。

監(jiān)控值班員負責青島地區(qū)受控站設備的監(jiān)控工作，通過綜合OPEN3000系統(tǒng)的上述功能，全面掌握青島電網(wǎng)的運行方式、設備狀態(tài)、電網(wǎng)事故、異常、越限、變位情況，并根據(jù)事故及異常情況進行相應處理。

2 監(jiān)控系統(tǒng)存在的問題

OPEN3000系統(tǒng)在青島電網(wǎng)調(diào)度主站集中監(jiān)控中發(fā)揮了重要作用，但也存在一些不足。青島電網(wǎng)集中監(jiān)控告警信號按重要級別依次分為事故、告警和提示，按功能分為SOE及越限、操作信號、工況告警、系統(tǒng)運行等類別。告警信息分類繁多，且信息分類原則不甚明確，部分信息分類界限模糊，影響監(jiān)控值班員判斷電網(wǎng)異常信息。由于監(jiān)控信息名稱和信息分類缺乏統(tǒng)一的標準和規(guī)范，造成信息描述不規(guī)范、信息分類不明確，冗余信息量大，影響監(jiān)控運行人員對運行設備的實時監(jiān)控，加大了監(jiān)控運行人員的勞動強度。

另外，現(xiàn)場設備調(diào)試信號，誤發(fā)頻發(fā)信號，無功優(yōu)化操作等變位信號，開關(guān)變位產(chǎn)生的控制回路斷線、彈簧未儲能等伴生信號，電壓、電流、油溫等越限信號頻繁上傳至調(diào)度主站，造成監(jiān)控系統(tǒng)告警窗信號數(shù)量龐大，導致監(jiān)控值班員工作繁重，極易造成重要告警信號漏監(jiān)、延誤調(diào)度員處理事故，嚴重危及電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。

3 監(jiān)控信息分類

3.1 監(jiān)控信息分類

變電站遠動設備來自不同制造廠商，對于相同涵義的監(jiān)控信息，因缺乏統(tǒng)一的命名標準導致信息描述大相徑庭，加大了監(jiān)控值班員的信息分析難度。在充分考慮青島電網(wǎng)運行實際的基礎上，對變電站監(jiān)控信息進行統(tǒng)一規(guī)范化命名，加強信息與設備的聯(lián)系，以提高監(jiān)控信息的準確性。

根據(jù)信息種類和監(jiān)控工作實際，制定統(tǒng)一的信息分類原則，完善信息分類機制，為信息分類工作提供指導依據(jù)。明確信息的重要級別，將數(shù)據(jù)庫原有告警信息重新定義為A級事故、B級異常、C級越限、D級變位、E級告知信號，信息分類清晰，便于監(jiān)控值班員按重要級別查看，如表1所示。

表1 信息分類原則

同時，為規(guī)范今后新建、改建或擴建變電站信號名稱，根據(jù)變電站信息種類和青島電網(wǎng)運行實際，制定統(tǒng)一的變電站典型監(jiān)控信息表，將信息分類標準具體到每一條信息。

3.2 遙測信息動態(tài)統(tǒng)計

通過對主要設備情況進行實時排序和直觀顯示，電網(wǎng)監(jiān)控值班員能在很短的時間內(nèi)按電壓等級查看母線電壓、主變負載率、線路負載率等遙測信息，便于監(jiān)控值班員全面掌握電網(wǎng)主要設備運行情況，加強調(diào)度員對電網(wǎng)實時運行狀況的掌控能力，確保電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行。通過餅圖展示電網(wǎng)中主變、線路負載率等越限信息所占比例，電網(wǎng)重載設備一目了然，在青島電網(wǎng)高荷期間發(fā)揮重要作用。

需要巡視的遙測數(shù)據(jù)通過“一窗多圖”的形式，集中體現(xiàn)在6個窗口中的15幅圖表中，通過排序可方便的查看遙測越限信息。巡視一次時間由5～6分鐘縮短為1～2分鐘。監(jiān)控值班員不再局限于兩小時巡視一次，可隨時查詢主變及線路負載率、母線電壓，更好的掌握電網(wǎng)的運行情況。10kV和35kV母線相電壓界面可及時發(fā)現(xiàn)因現(xiàn)場設備缺陷導致接地信號或語音告警未發(fā)出時的母線接地現(xiàn)象，通過實時排序便能很快的篩選出母線電壓不合格的變電站，有效避免了母線長時間接地運行。

4 信息優(yōu)化及治理措施

4.1 優(yōu)化操作伴生信息

經(jīng)過監(jiān)控運行分析和歷史數(shù)據(jù)比對，發(fā)現(xiàn)影響異常信號的主要原因有3類，其中一類是操作伴生信息，如變電站開關(guān)正常變位或事故跳閘時伴隨著“控制回路斷線”、“彈簧未儲能”、“母線保護保護裝置異常”、“開關(guān)裝置報警”等瞬時動作復歸的信號，導致開關(guān)變位時伴隨的動作復歸信號數(shù)以十計。經(jīng)統(tǒng)計，操作伴生信號動作保持時間存在一定的規(guī)律性，即3秒內(nèi)即可復歸，而異常情況下長期保持不能復歸，將操作伴生信號告警延時時間設置為5秒。

通過對操作伴生信息制定延時告警的策略，將5秒內(nèi)動作復歸的操作伴生信息屏蔽，操作伴生信息得以屏蔽，將反映電網(wǎng)異常的真正異常信息合理化展示，有效縮短監(jiān)控值班員事故判斷時間和發(fā)現(xiàn)異常時間。

4.2 壓縮誤發(fā)頻發(fā)信息

誤發(fā)頻發(fā)信號全部上送監(jiān)控告警窗，天氣不好或現(xiàn)場設備異常等原因經(jīng)常造成信號頻發(fā)誤發(fā)，導致監(jiān)控告警信號數(shù)量短時急劇增加，影響監(jiān)控值班員對電網(wǎng)異常的正確判斷，失去對真正反應電網(wǎng)異常信號的監(jiān)視。

對于大量的頻發(fā)信號，采用信號計次的策略，對頻發(fā)信號只顯示最后動作的一條信號，并在信號末尾用數(shù)字標注信號動作次數(shù)，告警信號清晰明了，信息數(shù)量大幅減少，有效消除了監(jiān)控告警窗“刷屏”現(xiàn)象。經(jīng)過一段時間的應用取得了較好效果，大大減少了實時監(jiān)控信息量，提高集中監(jiān)控效率，減少各類信號對正常信號的干擾。

4.3 規(guī)范檢修告警信息

電網(wǎng)檢修時往往發(fā)出大量調(diào)試信號，且全部上送監(jiān)控告警窗，大幅增加監(jiān)控告警窗信號數(shù)量。若此時電網(wǎng)設備確有異常且發(fā)出告警時，極易被監(jiān)控值班員忽視。大量的調(diào)試信號嚴重制約監(jiān)控工作的高效開展。在電網(wǎng)春檢和秋檢期間，大量設備檢修調(diào)試信號加大了監(jiān)控難度。

對檢修告警信息制定單獨的檢修告警窗。對檢修設備，采用間隔置牌的方式使調(diào)試信號上送檢修告警窗。設備檢修時，調(diào)度員在一次系統(tǒng)接線圖上查找需檢修間隔，通過間隔置牌的方式置檢修或接地牌，該間隔調(diào)試信號將僅上送檢修告警窗。實現(xiàn)設備調(diào)試信號與正常信號的有效隔離，避免正常監(jiān)控和調(diào)試信號的相互干擾，方便信號調(diào)試工作順暢進行。監(jiān)控值班員僅需在設備送電后查看檢修告警窗是否還有未復歸的信號并及時通知變電運行人員。檢修信號上送告警窗流程如圖1所示。

圖1 檢修信息上送告警窗流程圖

5 監(jiān)控信息優(yōu)化治理成效

調(diào)控中心自2014年4月開始逐步推進監(jiān)控信息治理，至6月底優(yōu)化治理措施完全啟用，無效、重復的監(jiān)控信息大幅減少。上送監(jiān)控告警窗信號總量從5、6月份的月均60萬條減少到7、8月的月均2.4萬條，監(jiān)控信息優(yōu)化率高達日均每站告警信息數(shù)量從最初的127條減少到5、6條，有效減輕監(jiān)控人員工作強度，提高了監(jiān)控告警信息質(zhì)量。如表2、圖2所示。

表2 2014年1～8月監(jiān)控告警信息數(shù)量

圖2 2014年1～8月監(jiān)控告警信息數(shù)量

6 結(jié)束語

青島電網(wǎng)監(jiān)控信息優(yōu)化治理工作取得了良好效果。監(jiān)控信息分類標準明確，遙測越限信息巡視時間縮短，發(fā)現(xiàn)事故和電網(wǎng)異常時間加快。開關(guān)操作伴生信息大幅優(yōu)化，頻發(fā)信息得到有效治理，檢修告警信息正確上送檢修告警窗。監(jiān)控告警窗信號數(shù)量壓縮至優(yōu)化前的5%~7%，上送監(jiān)控告警窗信號數(shù)量大幅減少，避免了重要信號的漏監(jiān)、誤判。監(jiān)控值班員能更有針對性地對電網(wǎng)異常信號進行分析處理，快速消除電網(wǎng)隱患，提高電網(wǎng)應急響應能力。監(jiān)控值班員工作效率提高，極大地促進監(jiān)控業(yè)務的擴展，加強了監(jiān)控業(yè)務與調(diào)度業(yè)務的聯(lián)系，促進調(diào)控一體化和地縣一體化專業(yè)管理水平的提升。

［1］王江濤，雷鳴，游大寧等.調(diào)度主站側(cè)頻發(fā)信號治理和監(jiān)控功能完善［J］.山東電力技術(shù)，2014，（1）：45-48.

［2］張保會，尹項根.電力系統(tǒng)繼電保護［M］.北京：中國電力出版社，2008.

［3］王強，羅魯東，崔立勃.提高電網(wǎng)監(jiān)控效率方法探討［J］.山東電力技術(shù)，2014，（2）：1-4.

［4］趙玉柱.電網(wǎng)調(diào)度運行實用技術(shù)問答［M］.北京：中國電力出版社，2012.

［5］沈國輝，孫麗卿，游大寧等.智能調(diào)度系統(tǒng)信息綜合可視化方法［J］.電力系統(tǒng)保護與控制，2014，42（13）：129-134.

［6］王慧娟，陳冬雪，秦志沁.無人值班變電站集控中心監(jiān)控信息標準化設計［J］.山西電力，2013，（5）：49-53.

［7］OPEN3000調(diào)度自動化系統(tǒng)在安陽地調(diào)的應用分析［J］.電力系統(tǒng)保護與控制，2009，37（24）：215-219.