基于光字牌的配電網(wǎng)信號監(jiān)視和定位

莫茜雅 黃農純

構建責任分區(qū)、變電站、饋線和配電終端四級層次模型，每級模型自動創(chuàng)建一個終端本體光字牌和重要保護光字牌，光字牌狀態(tài)逐層往上邏輯或傳遞。對配電終端信號進行分級分類，自動將終端本體重要信號合并為終端本體光字牌信號，重要保護信號合并為重要保護光字牌信號。配調員只需要監(jiān)視責任分區(qū)的光字牌索引界面，就可以及時發(fā)現(xiàn)配電網(wǎng)系統(tǒng)運行故障，通過光字牌索引界面逐層往下檢查，定位發(fā)生故障的終端和保護信號。該方法解決了因配電終端信號數(shù)據(jù)量大導致監(jiān)視困難的問題，降低配調員監(jiān)視工作量，保證配電網(wǎng)安全、穩(wěn)定運行。

1引言

配電網(wǎng)主站系統(tǒng)采集配電終端信號后，在告警事項窗上進行展示，配調人員對告警事項窗實時監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)線路故障，及時處理。隨著配電終端覆蓋率的提高，配電終端的信號量越來越大，給配調人員的信號監(jiān)控工作帶來很大困難，極易出現(xiàn)重要信號漏監(jiān)視情況。面對架構復雜的配電網(wǎng)線路，以及數(shù)量龐大的配電終端信號，如何簡化配調人員的監(jiān)控工作成為目前亟需解決的技術問題。

2配電網(wǎng)信號監(jiān)視現(xiàn)狀

配調員每天需要監(jiān)控大量的配電終端告警信息，工作壓力和勞動強度非常大。以崇左配網(wǎng)主站系統(tǒng)為例，接入配網(wǎng)終端近千臺，每臺終端近百個保護信號，信號總量達到了10萬級別，監(jiān)控人員僅僅依靠實時告警窗予以監(jiān)視，常常應接不暇、疲憊不堪。

為減少配電終端信號量，在配電終端側做邏輯或功能，將多個信號合并為一個總信號，如事故總信號。如果總信號邏輯發(fā)生變化，需要每臺配電終端現(xiàn)場處理，實施困難較大。

3配電網(wǎng)光字牌的實現(xiàn)原理

對終配電端信號進行分級分類，類型包括裝置本體狀態(tài)信號和重要保護告警信號，級別分為一至四級，一級和二級為重要信號。每一個終端增加終端本體光字牌和重要保護光字牌，終端本體光字牌為重要裝置本體狀態(tài)信號的合并信號，重要保護光字牌為重要保護告警信號的合并信號。

責任分區(qū)、廠站、饋線增加終端本體光字牌和重要保護光字牌兩個光字牌。饋線包含的所有終端的光字牌合并為饋線的光字牌，廠站包括的所有饋線光字牌合并為廠站光字牌，責任分區(qū)包含的所有變電站光字牌合并為責任分區(qū)光字牌。

本方法的實施包含下面幾個步驟：配電終端信號維護，關鍵信號范圍配置、光字牌索引圖繪制、光字牌邏輯處理和故障信號定位。

3.1配電終端信號維護

維護每個配電終端信號的關聯(lián)設備、信號類型和信號級別等信息。關聯(lián)設備包括開關、刀閘、母線和故障指示器等一次設備。信號類型包括終端本體信號和保護信號兩類，信號級別包括：一類、二類、三類和四類4個級別。

為提高配電終端信號維護效率，采用關鍵字匹配法。終端本體信號關鍵字如終端裝置故障、終端裝置交流電源失壓、終端設備通信狀態(tài)等；重要保護信號關鍵字如過流告警、接地告警、重合閘動作等。維護好信號類型和告警級別關鍵字后，根據(jù)關鍵字，自動配置配電終端信號的分類和告警級別，減少系統(tǒng)維護人員的工作量。

3.2關鍵信號范圍配置

配置需要光字牌監(jiān)視的信號類型和告警級別，可選擇終端本體信號和重要保護信號兩類光字牌，或其中一類，選擇4個級別中的一種或多種信號為重要信號，參與光字牌計算。

光字牌類型和監(jiān)視信號范圍的自定義配置，滿足了系統(tǒng)不同使用者的需求。

3.3光字牌索引圖繪制

讀取配網(wǎng)主站系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，建立責任分區(qū)、變電站、饋線、配電終端、終端信號的5級層次模型。責任分區(qū)光字牌索引圖人工繪制，變電站、饋線、配電終端光字牌索引根據(jù)5級層次模型動態(tài)生成，適應配電網(wǎng)模型頻繁變化的要求。

繪制責任分區(qū)光字牌索引圖時，每個責任分區(qū)包含終端本體信號和重要保護信號2個光字牌。責任分區(qū)光字牌索引圖如圖1所示。

3.4光字牌邏輯處理

當配網(wǎng)主站系統(tǒng)接收到配電終端信號變位后，判斷如果是關鍵信號，更新該配電終端該信號對應類型的光字牌狀態(tài)，并根據(jù)5級層次模型，逐級往上更新饋線、變電站和責任分區(qū)相應類型的光字牌狀態(tài)，并在責任分區(qū)光字牌索引圖上進行變位提示。

當該責任分區(qū)配電終端發(fā)生關鍵信號動作時，該責任分區(qū)的對應類型的光字牌變?yōu)榧t色，并閃爍進行告警；當該責任區(qū)所有配電終端某一類型關鍵信號都復歸后，該責任分區(qū)的對應類型光字牌變?yōu)榫G色。

當光字牌觸發(fā)動作時，索引界面上光字牌進行閃爍告警，報警確認后停止閃爍。對經(jīng)過配電員確認后信號不需要繼續(xù)監(jiān)視，當有新的告警信號出現(xiàn)，又可以及時提醒配調員根據(jù)處理，減輕配調員的監(jiān)視工作量。

3.5故障信號定位

當一個責任區(qū)光字牌動作后，根據(jù)5級層次模型關系，可以逐級往下查詢變電站、饋線、配電終端發(fā)生動作的光字牌，點擊配電終端動作的光字牌，可以查看該光字牌關聯(lián)的所有配電終端信號和狀態(tài)。雙擊責任分區(qū)名稱，打開該責任分區(qū)的變電站光字牌索引圖；雙擊變電站名稱，打開該變電站的饋線光字牌索引圖；雙擊饋線名稱，打開該饋線的配電終端光字牌索引圖；雙擊配電終端光字牌名稱，打開配電終端該類型終端信號的監(jiān)視圖，終端信號按中文名稱排序，方便查找。

在配電終端光字牌索引圖上，雙擊配電終端名稱，打開配電終端安裝的單線圖，并定位到終端信號關聯(lián)設備。

4配電網(wǎng)光字牌的特點

配電網(wǎng)光字牌的特點有以下幾個：

①配電終端信號的類型和級別根據(jù)關鍵字進行自適應匹配，支持手動修改，既減輕了維護人員的工作量，又適應不斷發(fā)展的新型終端。

②光字牌類型和監(jiān)視信號范圍可以支持配電終端信號監(jiān)視范圍定制，可根據(jù)使用者要求靈活配置需要監(jiān)視的信號類型和級別，滿足不同使用者的需求。

③根據(jù)配電網(wǎng)數(shù)據(jù)模型，自動建模變電站、饋線、配電終端光字牌，動態(tài)生成光字牌監(jiān)視索引界面。

④當光字牌觸發(fā)動作時，索引界面上光字牌進行閃爍告警，報警確認后停止閃爍。對經(jīng)過配電員確認后信號不需要繼續(xù)監(jiān)視，當有新的告警信號出現(xiàn)，又可以及時提醒配調員根據(jù)處理，減輕配調員的監(jiān)視工作量。

⑤可將故障終端定位到系統(tǒng)一次單線圖，配調員可以快速了解故障終端前后設備的運行情況，指導現(xiàn)場及時、準確地處理故障。

⑥配調人員通過監(jiān)視責任分區(qū)光字牌索引界面可以快速定位故障終端及其所屬變電站、饋線，及時通知人員處理，提升配電網(wǎng)故障處理效率。

5配電網(wǎng)光字牌應用效果

配電網(wǎng)光字牌功能已在廣西電網(wǎng)公司崇左供電局配網(wǎng)自動化主站系統(tǒng)使用，得到配調員的極大認可。

（1）極大減輕配網(wǎng)監(jiān)視人員的工作負擔

采用配電網(wǎng)光字牌后，配調員平時只需要監(jiān)視責任分區(qū)光字牌索引圖即可。當配電終端關鍵信號報警時，終端所屬責任分區(qū)光字牌就會動作，并閃爍報警，能夠及時發(fā)現(xiàn)終端關鍵報警信號，減輕了配調員的信號監(jiān)視壓力。

（2）提升了配電網(wǎng)故障處理速度

10月26日15時52分，某配電終端上報過流告警信號，該終端對應的責任分區(qū)重要保護光字牌閃爍報警，值班配調員第一時間發(fā)現(xiàn)告警信號后，定位到配電終端所在單線圖，發(fā)現(xiàn)該條線路還有2個終端報出了過流告警信號，快速定位到故障發(fā)生的區(qū)域，通知供電所運維人員現(xiàn)場搶修。配電網(wǎng)光字牌功能能夠快速打開故障終端所在單線圖，讓配電員及時了解故障終端前后設備的運行情況，正確判斷故障區(qū)域。

6結束語

根據(jù)配電網(wǎng)主站系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫生成責任分區(qū)、變電站、饋線、配電終端和終端信號的五級層次模型，根據(jù)配置的光字牌類型和信號監(jiān)視范圍，自動生成責任分區(qū)、變電站、饋線和配電終端四級光字牌。通過配電終端信號類型和級別關鍵字自適應設置，變電站、饋線和配電終端四級光字牌索引界面動態(tài)生成等技術提升實施效率。重要告警光字牌可以快速高效地解決配調員信號監(jiān)視任務重、故障定位困難等問題，終端本體光字牌，能夠及時發(fā)現(xiàn)配電終端故障，通知維護單位處理。光字牌動作閃爍告警和報警確認功能可以提升配電員的信號監(jiān)視效率，配電終端定位單線圖可以讓配電員了解故障終端線路運行情況。該方法可以廣泛運用在配電網(wǎng)主站系統(tǒng)的信號監(jiān)視、故障處理和終端維護中，能夠有效提升配電網(wǎng)主站系統(tǒng)信號監(jiān)視和故障處理的效率，保證配電網(wǎng)安全、穩(wěn)定運行。