變電站監(jiān)控信息接入的智能驗收系統(tǒng)設計

范衛(wèi)東, 趙勇, 沈旭珍, 張舒麗

(國網(wǎng)內蒙古東部電力有限公司, 呼和浩特 010010)

0 引言

伴隨著電網(wǎng)運行的不斷發(fā)展，電力企業(yè)構建了大運行體系，并在很大程度上增加了智能變電站的運行投入力度。另外，為了滿足人們生活的多元化需求，變電站還需做進一步的擴建與改造工作。這就要求相關部門工作人員，即調度自動化、監(jiān)控、現(xiàn)場變電站施工、調試等各個崗位員工循環(huán)檢驗并實時監(jiān)控信號。在需要驗收大量信號的時候，校驗工作任務就會越來越繁重，這樣一來，調度控制中心所監(jiān)控的數(shù)據(jù)規(guī)模逐漸擴增時，所需驗收的信號也會明顯增多，從而造成電網(wǎng)監(jiān)控工作備受阻礙，還會直接影響信號驗收工作的正常有序進行[1]。

1 變電站監(jiān)控信息接入自動驗收內容

1.1 遙測信息

試驗人員承擔相應的遙測任務，利用外加信號源，對電流、電壓、溫度等各種遙測信息進行模擬產生。

1.2 遙信信息

試驗人員采用整組傳動、操作設施設備、設備本體點端子等各種方式，生成遙信信號。而監(jiān)控人員則應該實時檢查主站端的遙信值，確保其與現(xiàn)場設施設備狀態(tài)保持一致。

1.3 遙控、遙調操作

對傳動開關、主變有載開關、重合閘、備自投功能軟壓板等進行實踐操作，以此開展實際操控驗證。在遙控軟壓板之后，實時監(jiān)控畫面上其具體位置信號變位的正確性，重合閘充電、備自投充電等遙信信號的對應變位，并到現(xiàn)場根據(jù)實際情況做詳細核對。

1.4 監(jiān)控畫面

所謂監(jiān)控畫面主要包含接線圖畫面和光字牌畫面等等，其中驗收內容主要包含接線圖畫面與現(xiàn)場接線方法的一致性，設備名稱編號調度命名的正確性，光字牌畫面所包含的事故類和異常類信息的準確性，事故分閘的推圖，等等[2]。

2 變電站監(jiān)控信息接入驗收現(xiàn)狀分析

2.1 環(huán)境不規(guī)范

監(jiān)控信息接入驗收涉獵范圍十分廣泛，其中各個單位之間，受管理范圍和技術等各種因素差異的影響，導致彼此之間缺乏有效配合與協(xié)作?，F(xiàn)階段，多半輪值的驗收方式導致工作人員不斷更換，現(xiàn)場驗收工作人員不準時到崗，信號責任區(qū)域劃分不明確，接線和信號圖制作不健全，驗收中現(xiàn)場交接與調控中心監(jiān)控信號的交接不同步等各種現(xiàn)象，使得監(jiān)控驗收環(huán)境明顯缺乏規(guī)范性。

2.2 表格不規(guī)范

盡管各個區(qū)域都在采取各種相應的方式，匯總并敘述監(jiān)控信息，然而在實際應用中，因為單位和廠商不同，設備裝置存在差異，導致監(jiān)控信息表缺乏規(guī)范性，最為突出的問題就是遙信點號出現(xiàn)重復，遙測信號太過繁雜冗余，遙控通道信息嚴重缺失等等[3]。

2.3 過程不規(guī)范

現(xiàn)階段，就驗收而言，因為人員業(yè)務素質與專業(yè)素養(yǎng)存在一定差異，驗收方式與順序也明顯不同，而且尚未制定統(tǒng)一標準與驗收流程，以及詳細的要求。因此，在驗收工作中，現(xiàn)場和監(jiān)控驗收工作人員主要采取的是自主選擇驗收的方式與流程。這樣的不規(guī)范過程，直接造成了漏檢、錯檢、復檢等不良現(xiàn)象。

2.4 記錄不規(guī)范

變電站監(jiān)控信息接入驗收時間太過冗長，所涉獵人員繁雜，多班輪值驗收方式的利用，很容易造成驗收中斷或延誤，導致驗收、反饋以及復驗等整個驗收記錄過程不健全，難以實現(xiàn)閉環(huán)管理模式，構成責任追溯機制根本不能構建和完善，從而無法實現(xiàn)設備的全面化、動態(tài)化管理，進而嚴重阻礙了驗收工作的有效、有序開展。

2.5 部門矛盾

受各種相關因素的影響，即管理范圍、處理對象、技術層次等，各個部門之間在協(xié)調時，經常會出現(xiàn)各式各樣的分歧。監(jiān)控端需要一些信號，但是現(xiàn)場并沒有對此設置。現(xiàn)場信號屬于合并上傳的形式，但是監(jiān)控需要進行分層次上傳。對此，這就要求電力調度控制中心積極協(xié)調其他的相關部門，在驗收整個過程中，根據(jù)實際情況，適當調整和完善驗收方案，并健全驗收過程[4]。

3 人工智能理論視域下的變電站監(jiān)控信息接入自動驗收體系支撐系統(tǒng)

變電站監(jiān)控信息接入自動驗收體系的支撐系統(tǒng)構建了各種新模塊，制定了可視化對策，以全面覆蓋了變電站現(xiàn)場與調度主站的全方位信息，從而實現(xiàn)了對監(jiān)控信息接入驗收的全過程管理。變電站監(jiān)控信息自動接入驗收體系的支撐系統(tǒng)具體如圖1所示。

3.1 主站端

主站端信息接入自動驗收系統(tǒng)，主要是以人工智能電網(wǎng)調度技術支持系統(tǒng)作為基礎的一種高級化應用，其所涉及的內容主要是對廠站輸送的遙信、遙測、遙控信息進行模擬，并利用計算機程序，實現(xiàn)主站自動驗收功能，具體功能如圖2所示。

圖1 變電站監(jiān)控信息自動驗收體系支撐系統(tǒng)

圖2 主站端信息自動驗收系統(tǒng)

其一，前置信息校驗主要標準是信息表管理系統(tǒng)表格，就遙信、遙測、遙控出發(fā)，將主站中的數(shù)據(jù)庫信息讀取出來，并對其維護工作的準確性進行檢驗。在校驗之后，進行結果比較分析，監(jiān)控人員則據(jù)此向自動化人員反饋信息，以便于有效修正。其二，遙信自動驗收，主要是廠站端在自動驗收程序根據(jù)既定順序，逐漸傳輸監(jiān)控信息，主站端的驗收程序則是以既定發(fā)送和變位順序進行，對輸送信息的正確性進行檢驗。其三，遙測自動驗收針對的是現(xiàn)場所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息與預定遙測值之間的一致性，并做進一步判斷。其四，遙控自動驗收則是根據(jù)相關標準，利用實控操作，按照驗收程序，進行一次性遙控分合，采集現(xiàn)場設施設備的具體位置，檢查其變化程度，并進行判斷。其五，遙測鏈接正確性校驗其所涉獵內容為遙測值和間隔的對應，利用批量發(fā)送對數(shù)據(jù)進行模擬校驗的模式，主站端自動驗收系統(tǒng)則為測點設置遙測值，在發(fā)送數(shù)據(jù)之后，相關人員進行位置檢查，判斷遙測鏈接的準確性。

主站端驗收主要劃分為三大步驟，第一信息表比對分析，監(jiān)控人員將標準信息表導入到自動驗收系統(tǒng)中去，并對數(shù)據(jù)庫中的信息維護規(guī)范性進行全面檢查，一旦發(fā)現(xiàn)問題，及時通知工作人員進行修改、維護與優(yōu)化。第二聯(lián)調驗收，及時啟動自動驗收系統(tǒng)的聯(lián)調功能，并接受現(xiàn)場傳輸?shù)母黜椥畔?，自動驗收系統(tǒng)對信息的正確性做進一步判斷。第三數(shù)據(jù)鏈接檢查，自動系統(tǒng)傳輸?shù)倪b信遙測信息，需要監(jiān)控人員全面詳細檢查，確保數(shù)據(jù)信息與間隔對應之間的一致性。

3.2 廠站端

廠站端信息自動驗收系統(tǒng)主要包括三項功能，具體如圖3所示。

圖3 廠站端信息自動驗收系統(tǒng)

廠站端自動驗收系統(tǒng)不僅具備變電站側的常規(guī)驗收功能，還增添了兩大獨特功能，即虛擬前置與虛擬廠站，在虛擬系統(tǒng)前置驗收合格的基礎上，通過虛擬廠站系統(tǒng)實行信息聯(lián)調，直接避免了二次調試，大大提高了變電站端驗收效率與水平。

廠站端的自動驗收系統(tǒng)主要包含三個環(huán)節(jié)，其一，對遠動通信的裝置信息進行一一核實。基于虛擬前置系統(tǒng)的監(jiān)控信息表，獲取監(jiān)控信息，并以計算機程序為載體核對其一致性進行核對；其二，調試站端設施設備。在實際現(xiàn)場裝置中，檢修員工以實際操作或短接拆接端子等方法，對告警信息進行模擬并發(fā)送，實時監(jiān)測變電站工作人員工作站與虛擬前置系統(tǒng)信息，確保其與現(xiàn)場調試信息相符；其三，聯(lián)調驗收。以虛擬廠站系統(tǒng)的方式，根據(jù)信息表順序，將告警信息傳送到主站驗收系統(tǒng)中，以便于判斷信息間的一致性。

3.3 廠站端和主站端

廠站端和主站端信息聯(lián)調系統(tǒng)所驗收的主要內容包含遙信、遙測、遙控信息表。首先，把主站前置與廠站遠動通信裝置中的遙測、遙信、遙控及時復位，其中，遙測的初始狀態(tài)是0，遙信是復歸，遙控是開關分位。其次，主站端啟動自動驗收，人工智能變電站上送，監(jiān)控人員控制主站端，檢修人員控制現(xiàn)場，在操作之前，雙方需要確認。再次，主站自動驗收系統(tǒng)發(fā)送指令，廠站自動驗收系統(tǒng)接收信息之后啟動相關程序，并記錄校驗結果，一旦出現(xiàn)差異，及時指出并備注原因。最后，生成報告，其中需要包括失敗項目與原因，監(jiān)控人員則據(jù)此，找出根源并快速上報[5,10]。

4 人工智能理論視域下的變電站監(jiān)控信息接入自動驗收標準化建設

4.1 人員信息標準化

人工智能變電站監(jiān)控信息所涉獵的人員體系太過龐大，所以需要標志相關標準，以此確保在驗收監(jiān)控信息初始階段，便可以對工作人員進行掌控，并實時跟蹤整個過程。

4.2 信息表標準化

就人工智能變電站監(jiān)控信息驗收而言，為了符合安全、高效和實用等多元化驗收要求，編制相關驗收信息表。

4.3 流程圖標準化

在驗收過程中，詳細填寫人員信息，并核對設施設施、安全措施等等，再根據(jù)標準化要求，接入并驗收監(jiān)控信息，具體流程如圖4所示。

圖4 監(jiān)控信息驗收標準化流程

在根據(jù)具體流程進行驗收的時候，順序十分關鍵。一般情況下，在自動化運行維護人員調試通道之后，其與監(jiān)控人員先驗收遙信。然后繼保人員發(fā)送遙測信號，上傳監(jiān)控端，監(jiān)控人員和運行維護人員一一核對并驗收。最后，通過自動化運行維護隊伍進行通道更換，監(jiān)控人員和現(xiàn)場人員及時驗收遙控、遙調、自動調節(jié)等相關信息。因為遙視信息與信號系統(tǒng)之間是相互獨立的，所以應單獨驗收，一般來說會在所有信息驗收之前或之后進行。

4.4 信號順序標準化

在驗收信號時，一旦現(xiàn)場工作人員對其順序進行更改，就會造成設施設備與接頭不斷拆裝，從而直接導致驗收時間被延誤。為了確保驗收工作的高效、順利完成，在監(jiān)控信息驗收時，應嚴格按照相關順序進行，具體如表1所示。

表1 監(jiān)控信息驗收標準化信號順序

4.5 驗收記錄標準化

在人工智能變電站監(jiān)控信息驗收后，需要詳細記錄其中所遇到的問題、被刪除的信號、遺留的信號、現(xiàn)場反饋等各種狀況，并匯總成報告，存儲在系統(tǒng)網(wǎng)盤中[6,13]。

5 智能變電站監(jiān)控信息接入自動驗收方式創(chuàng)新策略

5.1 創(chuàng)建專職信號驗收小組

構建完善的專職信號驗收小組，以便于有序開展驗收工作。在正式驗收前，工作人員需要做好準備工作，即聯(lián)系操作人員到位，明確驗收時間。就信號驗收工作，由工作人員進行全面記錄整理，并總結經驗，有效提高信號驗收效率與水平。信號驗收小組工作人員和監(jiān)控工作之間保持獨立關系，在發(fā)生電網(wǎng)異常故障時，員工可以繼續(xù)進行信號驗收，以確保驗收工作的有序開展。

5.2 明確信號驗收責任區(qū)域

信號驗收人員及時聯(lián)系自動化員工，把驗收的變電站狀態(tài)轉換成調試。驗收人員還應把權限調節(jié)成為調試區(qū)，以此劃分權限。在此模式下，驗收人員只可以接受監(jiān)控權限內的信號，并加以接收。變電站監(jiān)控人員則不再接受驗收信號。以責任區(qū)進行劃分，開展工作，從而有效提高工作效率與水平[7-9,11-12]。

6 人工智能理論視域下的變電站監(jiān)控信息接入自動驗收仿真

6.1 實例

就變電站監(jiān)控信息接入自動驗收系統(tǒng)設計而言，某地區(qū)在110 kV開關站升壓改造時，進一步做了實踐仿真分析，并對具體實施效果做了詳細討論。

6.2 實施效果

就A變電站監(jiān)控信息接入自動驗收工作的耗時情況做了匯總，具體如表2所示。

表2 A變電站監(jiān)控信息接入驗收耗時情況

就結果可知，傳統(tǒng)人工驗收，其信息驗收單位時間大約3 min，由于對現(xiàn)場相關工作人員之間的配合，設施設備情況，總控通道切換，人工識別等各種狀況等各相關因素做了充分考慮，因此其時間的準確性相對較高。而利用自動驗收系統(tǒng)，信息驗收的單位時間只有1 s，可以嚴控各個斷路器的分合操作循環(huán)30 s，核對的匹配度高達100%，在很大程度上縮減了信息驗收的時間。

就110 kV變電站升壓作為實例，按照相關電調明文規(guī)定，110 kV變電站升壓驗收的時間在6個工作日，每日工作時長為8 h，在利用自動驗收系統(tǒng)之后，可以縮短到5.9天，驗收效率得到了明顯的提高，具體如表3所示[5]。

表3 A變電站監(jiān)控信息接入驗收效率

7 總結

綜上所述，隨著科學信息技術的不斷更新發(fā)展，人工智能開始在各個領域備受青睞，變電站也不例外，尤其是在監(jiān)控信息的驗收系統(tǒng)中。監(jiān)控信息對于變電站而言，發(fā)揮著不可替代的重要作用，其不僅可以將現(xiàn)場運行設施設備的具體狀態(tài)全面反映出來，還能夠通過利用自身綜合研判作用，熟練掌控電網(wǎng)的具體運行狀況，從而促使故障處理效率與質量得以提升?；谌斯ぶ悄芾碚?，進行變電站監(jiān)控信息接入自動驗收系統(tǒng)設計與仿真，結果顯示，效果十分顯著，正確率高達100%，需要大力推廣與廣泛應用。但是，其中依舊存在一些問題亟待做進一步探究與分析[14]。