變電站監(jiān)控運行智能巡視技術

葉海峰

【摘 ?要】分析了變電站監(jiān)控專業(yè)巡視的現(xiàn)狀，剖析了電網(wǎng)監(jiān)控業(yè)務難以為繼的原因，提出了對智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)變電站巡視信息進行分類、篩選、設限、制表的處理措施，探索了變電站監(jiān)控巡視的新方法，以期縮短電網(wǎng)監(jiān)控專業(yè)的變電站日常巡視時間，保證監(jiān)控日常工作的順利開展，保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行。

【關鍵詞】電網(wǎng);變電站;監(jiān)控值班;信號巡視

1、前言

隨著國民經(jīng)濟的飛速發(fā)展，國家電網(wǎng)規(guī)模日趨龐大，電網(wǎng)監(jiān)控專業(yè)工作量不斷增加，電網(wǎng)監(jiān)控業(yè)務逐漸出現(xiàn)難以為繼的困境。隨著變電站的不斷擴建和新建投運，調(diào)控班監(jiān)控專業(yè)所承擔的工作日益繁復，工作量與日俱增，變電站巡視作為監(jiān)控日常工作中每值必須完成的工作，耗時耗力，并因信息量的暴增而難以開展，監(jiān)控專業(yè)亟需一種安全、實效、便捷的巡視新方法以資其用。

2、監(jiān)控巡視現(xiàn)狀

國家電網(wǎng)公司開展“變電站智能巡視”建設以來，將原變電站的集中監(jiān)控職能納入調(diào)度部門并按電壓等級分層監(jiān)控后，從各專業(yè)上避免了不必要的干擾，有利于電網(wǎng)安全、經(jīng)濟運行。除承擔變電站信息實時監(jiān)控、電壓力率控制、事故異常處理、倒閘操作等工作外，地區(qū)調(diào)控班監(jiān)控專業(yè)每日必不可少的一項日常工作便是變電站巡視。

現(xiàn)行的監(jiān)控專業(yè)變電站巡視，是通過D5000系統(tǒng)變電站廠站接線圖加集中信號界面瀏覽的方式進行的。此模式極易引起重巡、漏巡、錯巡的情況。監(jiān)控值班員每值需在接班后、值班中、交班前3個時間點分別對所轄范圍內(nèi)所有變電站信息進行全面巡視。目前，每位監(jiān)控值班員每次變電站巡視時間平均長達3h15min，對于平均只有8h的每值值班時間而言，變電站巡視工作儼然已難以為繼、無法正常開展。

3、原因剖析

從“變電站智能巡視”實施后，地區(qū)調(diào)控班所轄變電站的調(diào)整，調(diào)控班組精員簡配，改擴建、新建變電站的日益增多，巡視模式因循守舊等均是造成監(jiān)控專業(yè)變電站巡視困境的原因。

3.1體量龐大的變電站

面對數(shù)量眾多的變電站，只有少數(shù)的工作人員對其進行調(diào)控。管轄如此龐大數(shù)量的變電站，本身就是一種多重挑戰(zhàn)。

3.2 缺員嚴重的值班員

地區(qū)調(diào)控班實行“五班三運轉倒班”工作模式，實際配置值班員每值5人，其中值班長1人、調(diào)度專業(yè)值班員2人。因此，監(jiān)控專業(yè)每值值班員僅配置2人。由此可見，以少員配置應付大體量的變電站，相當捉襟見肘、履穿踵決。

3.3繁復沉重的工作量

除每日電壓力率控制、事故異常處理、倒閘操作及需實時監(jiān)控的確發(fā)或誤發(fā)的2萬多個信號外，監(jiān)控專業(yè)需巡視平均每站信號數(shù)約為220kV變電站2500個、110kV變電站850個。由管轄變電站數(shù)據(jù)可知，每次監(jiān)控變電站巡視需要瀏覽45萬個信號。按照每值巡視3次，每日3值配置，每天監(jiān)控專業(yè)的變電站巡視信號高達405萬條次。雖有集中信號分圖可供巡視使用，但對于龐大的信息數(shù)量及精減的監(jiān)控專業(yè)值班人員配置，所有的輔助功用可謂杯水車薪。

3.4模式陳舊的D5000系統(tǒng)

“變電站智能巡視”后，D5000系統(tǒng)缺少對新模式下監(jiān)控專業(yè)變電站巡視特殊要求的調(diào)整，依舊是“廠站接線圖+集中信號界面瀏覽”的巡視模式。該模式因存在無統(tǒng)一格式配置、無便捷鏈接導航、無分類篩選界面等缺點，已無法滿足新時期監(jiān)控專業(yè)巡視需求。

4、新方法的探索

結合以上實際情況，對D5000系統(tǒng)根據(jù)監(jiān)控專業(yè)變電站巡視信號的類別范圍、重要程度、功能配置等進行分類、篩選、設限、制表處理，設置了共計3大項11類目的巡視界面

4.1 遙信巡視

4.1.1 未復歸信號按照發(fā)信時間順序顯示未復歸的跳閘事故信

號、異常告警信號。設置要求：需可按廠站、動作時間排序查找。

4.1.2 封鎖信號按照封鎖時間順序顯示手動封鎖的光字牌遙信、開關刀閘位置等信號。設置要求：需可按廠站、封鎖時間、封鎖操作人排序查找。

4.1.3 抑制信號

下設遙信抑制和間隔抑制2個子項。遙信抑制為單個被抑制遙信按照抑制時間順序列表顯示，設置要求：需可按廠站、抑制時間、抑制操作人排序查找。間隔抑制為按照變電站間隔順位排序列表顯示，設置要求：需可按廠站、間隔、抑制時間、抑制操作人、所屬責任區(qū)排序查找。

4.2 遙測巡視

4.2.1 重載信息下設主變重載、線路重載、并列運行主變限額

3個子項。主變重載為按照負載率降序排列的所有變電站主變序列表。線路重載為按照負載率降序排列的所有變電站線路序列表，表內(nèi)數(shù)據(jù)按照負載率超70%篩選，設置要求：需顯示廠站、設備名稱、電壓等級、額定值、實時值、負載率，并能分別排序瀏覽。并列運行主變限額為實時監(jiān)控變電站內(nèi)多臺并列運行主變總負荷與額定容量較小的主變?nèi)萘勘壤P系變化的列表，設置要求：需顯示廠站、主變名稱、容量基值、越限基值、實時負荷、超限倍數(shù)。主變油溫按照溫度值降序列表顯示變電站主變實時油溫，油溫數(shù)據(jù)按照超70℃篩選，設置要求：需顯示廠站、主變名稱、實時溫度、冷卻方式。

4.2.3 遙測不刷新

下設單個數(shù)據(jù)不刷新和整站遙測不刷新2個子項。單個數(shù)據(jù)不刷新是以10min內(nèi)單個遙測數(shù)據(jù)保持在某個數(shù)值不變化來加以判定的，設置要求：需顯示廠站、遙測名稱、遙測數(shù)據(jù)。整站遙測不刷新是以全站范圍內(nèi)整站遙測數(shù)據(jù)達到50%不刷新來加以判定的，設置要求：需顯示廠站、不刷新百分比、所屬責任區(qū)。遙測不刷新不含主變檔位和交直流數(shù)據(jù)。

4.2.4 交直流一覽

按照所屬地區(qū)分類制表，顯示所有變電站內(nèi)交直流系統(tǒng)實時電壓值。

4.3 輔助巡視

4.3.1 廠站工況可顯示所有變電站廠站通道、工況異常及退出

情況。

4.3.2 掛牌檢索按照標志牌類型不同，分別列表顯示各個標志

牌的相關信息。設置要求：需顯示所屬圖形、設備間隔、標志牌號、掛牌操作人、備注信息。

4.3.3 故障錄波

下設故障錄波告警列表和故障錄波集中信號2個子項。故障錄波告警列表實時列舉變電站內(nèi)故障錄波裝置異常或故障情況;故障錄波集中信號以光字牌形式窮舉所有變電站故障錄波異常、故障信號。

3.3.4 電壓力率控制

繪制電壓力率集中監(jiān)控圖（表），實時監(jiān)控考核變電站內(nèi)母線電壓、主變有功、主變無功、主變力率以及電壓波動情況。圖表中電壓波動告警、力率考核告警以光字牌形式表達。

5、應用成果

隨著社會的發(fā)展，我國500 kV 及以下電壓的變電站的監(jiān)控，逐漸由有人看守轉變?yōu)闊o人看守，無人看守由各級調(diào)控中心進行監(jiān)控。但由于采用無人看守的變電站越來越多，越來越多的信息和數(shù)據(jù)，使變電站調(diào)控中心的監(jiān)控壓力越來越大。因此，大數(shù)據(jù)理論被引入了變電站智能監(jiān)控領域。鑒于此，本文主要分析變電站智能監(jiān)控系統(tǒng)的結構組成和當前存在的問題，并基于大數(shù)據(jù)進行方案的探討。監(jiān)控專業(yè)變電站巡視新方法試用過程中，監(jiān)控值班員接班后巡視近期變電站信號發(fā)信情況，遙信、遙測異常情況等均能一目了然、游刃有余，接班前能夠有選擇性地巡視值班期間發(fā)信、異常、故障等信號，做到有的放矢、對癥下藥。

4、結束語

變電站智能巡視的新方法試用以來，經(jīng)統(tǒng)間均可控制在25min以內(nèi)，站巡視時間3h15min而言，巡視 幅縮短87.2%，效率顯著提高。結合電網(wǎng)實際情況，監(jiān)控專業(yè)變電站巡視新方法，不但提升了監(jiān)控值班員信號巡視的便捷性和針對性，還提高了對事故、異常判斷與處理的準確性與快速性。在降低監(jiān)控專業(yè)人員工作強度的同時，提高了監(jiān)控效率，有效保障了電網(wǎng)和設備的安全穩(wěn)定運行。

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（作者單位：國網(wǎng)安徽省電力有限公司）