基于信息預(yù)處理技術(shù)的監(jiān)控系統(tǒng)優(yōu)化策略

趙 巍，倪國強(國網(wǎng)浙江省電力公司嘉興供電公司，浙江 嘉興 314000)

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基于信息預(yù)處理技術(shù)的監(jiān)控系統(tǒng)優(yōu)化策略

趙 巍，倪國強
(國網(wǎng)浙江省電力公司嘉興供電公司，浙江 嘉興 314000)

〔摘 要〕為提升調(diào)控中心應(yīng)急處置能力，結(jié)合電網(wǎng)生產(chǎn)運行實際情況，某供電公司調(diào)控中心制定了基于信息預(yù)處理技術(shù)的監(jiān)控系統(tǒng)優(yōu)化策略。闡述了該優(yōu)化策略的制定、實施及技術(shù)措施；并通過實踐證明，該優(yōu)化策略縮短了調(diào)控應(yīng)急處置時間，提升了電網(wǎng)事故處置效率。

〔關(guān)鍵詞〕電力調(diào)度；監(jiān)控系統(tǒng)；信息預(yù)處理；應(yīng)急處置

0 引言

隨著國家電網(wǎng)公司“大運行”體系建設(shè)的持續(xù)推進，“電網(wǎng)集中監(jiān)控”成為國家電網(wǎng)公司系統(tǒng)電力調(diào)度部門的核心業(yè)務(wù)。如何在龐大而繁雜的信息海洋中，第一時間快速監(jiān)視到影響電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的重要信息，是監(jiān)控員首先需要面對的難題。針對這個難題，某供電公司調(diào)控中心從監(jiān)控信息及監(jiān)控畫面的優(yōu)化入手，根據(jù)電網(wǎng)生產(chǎn)運行的實際需求，通過相關(guān)部門通力合作，對該地區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)告警服務(wù)需求進行了統(tǒng)籌分析、系統(tǒng)調(diào)整、專項整治、統(tǒng)一發(fā)布；爭取在確保電網(wǎng)、設(shè)備安全運行的同時，減少監(jiān)控信息數(shù)量，解決監(jiān)控信息散落式分布問題；以此提高監(jiān)控工作效率，提升電網(wǎng)預(yù)控能力，縮短調(diào)控應(yīng)急處置時間，實現(xiàn)電網(wǎng)應(yīng)急處置能力的提升。

1 監(jiān)控系統(tǒng)優(yōu)化策略的制定與實施

根據(jù)設(shè)備實際情況與監(jiān)控業(yè)務(wù)需求，按照“三步走”(第1步明確目標需求，第2步制定整合方案，第3步優(yōu)化整改提升)模式，制定總體方案。

(1) 規(guī)劃階段。按照“大運行”體系的實施方案，明確監(jiān)控業(yè)務(wù)需求，開展現(xiàn)場考察，收集整理資料，匯總疑點、難點，明確工作方向，完成監(jiān)控系統(tǒng)優(yōu)化的總體設(shè)計工作。

(2) 計劃階段。加強信息統(tǒng)計分析，編寫監(jiān)控系統(tǒng)優(yōu)化方案，明確優(yōu)化原則，列出具體的實施計劃。按照先易后難、輕重緩急的原則，有序推進監(jiān)控系統(tǒng)優(yōu)化工作。

(3) 實施階段。開展試運行工作，查漏補缺，完成變電站調(diào)控信息表中的信息分類調(diào)整，統(tǒng)一規(guī)范監(jiān)控畫面。全程跟蹤試點工作，及時反饋存在的問題，對優(yōu)化方案進行調(diào)整，實現(xiàn)閉環(huán)管理模式。

2 監(jiān)控系統(tǒng)優(yōu)化策略的技術(shù)措施

按照國家電網(wǎng)公司監(jiān)控系統(tǒng)優(yōu)化處置的有關(guān)思路，緊密結(jié)合生產(chǎn)實際，通過責任分區(qū)優(yōu)化、監(jiān)控信息分類優(yōu)化、設(shè)備檢修工作信息優(yōu)化、監(jiān)控畫面優(yōu)化、信息提醒功能優(yōu)化等措施，對監(jiān)控信息進行預(yù)處理，實現(xiàn)電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的整體優(yōu)化和提升。

2.1 責任分區(qū)優(yōu)化

按照電網(wǎng)設(shè)備調(diào)管范圍、電壓等級的不同，結(jié)合負荷分配特點及監(jiān)控員人員安排，對現(xiàn)有責任區(qū)進行重新梳理。將整個監(jiān)控范圍設(shè)置為1個總監(jiān)控責任區(qū)，涵蓋所有監(jiān)控范圍內(nèi)的變電站；再設(shè)置3個分責任區(qū)，分別為：500 kV電壓等級責任區(qū)，包括地區(qū)范圍內(nèi)的所有500 kV變電站；220 kV電壓等級責任區(qū)，包括地區(qū)范圍內(nèi)的所有220 kV變電站；110 kV及以下電壓等級責任區(qū)，包括地區(qū)范圍內(nèi)的所有110 kV及35 kV變電站(10 kV電壓等級電網(wǎng)由配調(diào)和縣調(diào)負責監(jiān)視）。每個責任區(qū)僅顯示該責任區(qū)告警信息。

2.2 監(jiān)控信息分類優(yōu)化

變電站信息按對電網(wǎng)直接影響的輕重緩急程度可分為事故信息、異常信息、越限信息、變位信息、告知信息5類。針對不同類別的信息，可采取如下方法進行優(yōu)化。

(1) 雙重化監(jiān)視。公共信號由上下級監(jiān)控同時監(jiān)視。如事故總信號一般由地調(diào)、配調(diào)或縣調(diào)同時監(jiān)視；若事故總信號是由10 kV電網(wǎng)設(shè)備故障或異常引起的，則由配調(diào)或縣調(diào)監(jiān)控負責及時確認，并向地調(diào)監(jiān)控匯報。

(2) 合理化處理。采用延時過濾的方法，防止設(shè)備正常運行或操作過程中發(fā)出的伴生信號(通常屬于異常信號)誤報或重復上報。

(3) 差異化設(shè)置。根據(jù)不同的季節(jié)設(shè)置遙測限值，一般取冬季值(25 ℃)和夏季值(40 ℃)2種。

(4) 簡單化展示。變位信息僅顯示開關(guān)設(shè)備狀態(tài)(分、合閘)改變的信息。告知信息分為上告警窗、不做光字牌和不上告警窗、不做光字牌2種。

(5) 便捷化查詢。除了設(shè)置以上5類告警信息窗外，還新增了操作、系統(tǒng)運行、SOE信息等3個分告警窗。

2.3 設(shè)備檢修工作信息優(yōu)化

當變電站間隔和裝置檢修時，對該間隔(裝置)上送的遙信信號、遙測信號、保護軟報文進行信息屏蔽，但不影響自動化調(diào)試。被屏蔽的信息可通過醒目標識(白顏色+可加標牌)與正常信息進行區(qū)別。新建、改建、擴建工程的調(diào)控主站系統(tǒng)應(yīng)先設(shè)置調(diào)控信息聯(lián)調(diào)責任區(qū)，在工程投產(chǎn)前再將新增信息歸入相應(yīng)監(jiān)控責任區(qū)。

2.4 監(jiān)控畫面優(yōu)化

監(jiān)控中心從監(jiān)控運行的實際需求出發(fā)，結(jié)合Open3000系統(tǒng)的特色，對監(jiān)控畫面進行了人性化的創(chuàng)新設(shè)計。將各變電站按運維站管轄范圍進行列表，整站監(jiān)控的變電站設(shè)置站總光字；非整站監(jiān)控的變電站按監(jiān)控范圍選取監(jiān)控間隔，不設(shè)站總光字。通過對各變電站的監(jiān)控信息進行分類匯總、集中顯示，新增主變檔位、主變油溫、母線電壓、功率因數(shù)及無功、電壓日波動率、自動化巡檢、重要斷面監(jiān)控及告警抑制、置牌、封鎖信息等新畫面。同時，在此基礎(chǔ)上，還增加了事故推畫面功能，統(tǒng)一規(guī)范主畫面、分畫面的設(shè)置，使監(jiān)控員可快速連接到與所需信息相關(guān)的監(jiān)控畫面。

2.5 信息提醒功能優(yōu)化

由于監(jiān)控信息數(shù)量大、種類多、實時性強，可通過聲音、文字、語音、顏色、畫面閃爍等多重化手段進行信息提醒，確保監(jiān)控員在第一時間掌握重要信息。除上述5類告警以外的系統(tǒng)操作信號與系統(tǒng)運行信號等不設(shè)專門告警聲音，系統(tǒng)故障信號采用有別于5類告警的另一種聲音。

3 實踐效果

(1) 合理劃分責任區(qū)，提高監(jiān)控業(yè)務(wù)深度。將監(jiān)控責任區(qū)進行合理劃分，每名監(jiān)控員按照責任分區(qū)重點監(jiān)視，明確各個監(jiān)控區(qū)域的責任主體，使各值班監(jiān)控員能夠發(fā)揮專業(yè)優(yōu)勢，充分挖掘監(jiān)控信息的內(nèi)在含義，有針對性地制定處置措施，提高集中監(jiān)控業(yè)務(wù)的深度，強化調(diào)控一體化應(yīng)急處置能力。在事故處理中，事故發(fā)生區(qū)域的監(jiān)控員應(yīng)配合監(jiān)控值班長進行事故處理，其余監(jiān)控員繼續(xù)按責任分區(qū)進行監(jiān)控，在全力進行事故處理的同時，保證變電站的監(jiān)控工作正常。

(2) 監(jiān)控信息預(yù)處理，提高監(jiān)控工作效率。隨著電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴大，所轄變電所規(guī)模的日趨增大，相應(yīng)的監(jiān)控中心所面臨的信息數(shù)量也越來越龐大。尤其是在惡劣天氣或者現(xiàn)場設(shè)備調(diào)試等情況下，急劇增加的報文數(shù)目造成監(jiān)控員很難及時掌握變電站的運行情況。以打雷時頻繁出現(xiàn)的“35 kV母線接地信息”為例，對打雷時的監(jiān)控信息進行統(tǒng)計、分析，各類信息的比重如圖1所示。

圖1　打雷時段各類信息比重

由圖1的統(tǒng)計數(shù)據(jù)可知，打雷時段“35 kV母線接地信息”比重約占整個時段信息的45 %。但是通過對“35 kV母線接地信息”的分析，發(fā)現(xiàn)該信息幾乎都在2 s內(nèi)完成動作、復歸，因此可對“35 kV母線接地信息”設(shè)置2 s的延時量，以減少打雷時段的信息數(shù)量。

通過對監(jiān)控畫面和信息進行優(yōu)化，監(jiān)控員對事故、異常等運行情況的平均處理時間由優(yōu)化前的10 min減少為優(yōu)化后的2 min，平均用時降低了80 %；同時也大幅減少了監(jiān)控員查看、調(diào)閱監(jiān)控畫面的用時。

對變電站光字進行監(jiān)控是監(jiān)控運行的一種重要的有效方式。一般情況下，當設(shè)備出現(xiàn)故障時，其相應(yīng)的光字就會變亮；但調(diào)查發(fā)現(xiàn)，設(shè)備存在缺陷但對運行影響不大而長期未處理造成的常亮光字，占所有常亮光字的10 %左右?？赏ㄟ^對光字的靈活設(shè)置，減少常亮光字的數(shù)量，從而提升電網(wǎng)的風險預(yù)控能力。

(3) 智能化信息提醒，提高監(jiān)控信息辨識度。告警界面可以根據(jù)用戶的需求進行符合運行人員實際需要的分類，而且分類后的每類告警可以根據(jù)需要進行不同的告警行為設(shè)置，主要包括：聲音信號、推畫面情況、是否人工確認等，以達到重要信息與一般信息區(qū)別明顯和重要信息不遺漏的目的，做到告警界面信息層次清晰、重點突出。

4 結(jié)束語

監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)化工作使得監(jiān)控業(yè)務(wù)有了強有力的技術(shù)支撐；使推進落實“大運行”體系建設(shè)工作收到了顯著的成效。同時，這也是一項“邊使用、邊摸索、邊改進”的工作，今后將在上述優(yōu)化措施的基礎(chǔ)上，結(jié)合系統(tǒng)實際運行的效果，對優(yōu)化工作進行持續(xù)的評估改進，切實縮短調(diào)控應(yīng)急處置時間，提高電網(wǎng)事故處置效率，有效應(yīng)對電網(wǎng)運行風險。

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趙 巍(1987-)，男，助理工程師，主要從事電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定控制與在線分析研究工作，email：njlgzw10@163．com。

倪國強(1968-)，男，高級技師，主要從事電網(wǎng)調(diào)控運行專業(yè)管理工作。

作者簡介：

收稿日期：2015-10-23。