電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)告警信息的優(yōu)化處理

張 龑

(國(guó)網(wǎng)銀川供電公司，寧夏 銀川 750011)

在當(dāng)下調(diào)控一體化運(yùn)行模式下，變電站實(shí)行集中監(jiān)控[1-4]。隨著電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的日趨復(fù)雜，新、改、擴(kuò)建變電站的增加，電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)每日接收大量的告警信息。在這類告警信息中，摻雜了大量頻發(fā)、誤發(fā)、多上的干擾型信息，使監(jiān)控人員難以抓住事故的重點(diǎn)，不能在第一時(shí)間處理問題。

由于監(jiān)控信息不規(guī)范、消缺不及時(shí)、監(jiān)控系統(tǒng)卡頓等不同原因，干擾型告警信息的產(chǎn)生不可避免。國(guó)內(nèi)主要采用修改限值、掛牌屏蔽、設(shè)置危急程度等方式優(yōu)化處理，從而對(duì)干擾型告警信息進(jìn)行分類推送、屏蔽或者刪除，以此提高告警信息質(zhì)量[5-9]。

本文基于國(guó)網(wǎng)銀川公司電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)，首先介紹了告警信息的產(chǎn)生與分類，然后分析了告警信息處理方面存在的問題，最后提出了告警信息壓縮處理、告警信息加延時(shí)處理、開發(fā)告警信息智能巡檢工具等告警信息優(yōu)化措施。經(jīng)實(shí)踐驗(yàn)證，該措施有效可行，可有效降低干擾型告警信息數(shù)量，提高監(jiān)控員監(jiān)控質(zhì)量。

1 告警信息的產(chǎn)生和分類

告警信息是由電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)綜合智能告警功能通過數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制SCADA、電力高級(jí)應(yīng)用軟件PAS、自動(dòng)化電壓控制AVC等模塊，對(duì)調(diào)度自動(dòng)化主站設(shè)備、變電站一次和二次設(shè)備發(fā)出的信息進(jìn)行綜合處理后，呈現(xiàn)在告警窗上的告警條文。按照不同推動(dòng)方案，告警信息又可分為推畫面、語音告警等，以更加直觀形象的方式給監(jiān)控人員提供全面綜合的提示，是監(jiān)控人員重點(diǎn)關(guān)注的對(duì)象。告警信息產(chǎn)生過程見圖1。

圖1 告警信息產(chǎn)生過程

按照對(duì)電網(wǎng)影響的程度，告警信息通?？煞譃槭鹿市畔?、異常信息、變位信息、越限信息和告知信息等5種類型。其中，事故信息是指由于電網(wǎng)故障、設(shè)備故障等原因引起的開關(guān)跳閘、保護(hù)及安全自動(dòng)裝置動(dòng)作出口跳合閘信息，會(huì)影響全站安全運(yùn)行。異常信息是指反應(yīng)設(shè)備運(yùn)行異常情況、影響設(shè)備遙控操作的報(bào)警信息，會(huì)直接威脅電網(wǎng)安全與設(shè)備運(yùn)行。變位信息特指開關(guān)類設(shè)備狀態(tài)(分、合閘)改變的信息，直接反映電網(wǎng)運(yùn)行方式的改變[10]。越限信息是反映重要遙測(cè)量超出報(bào)警上下限區(qū)間的信息，包括有功、無功、電流、電壓、主變油溫、斷面潮流等。上述4類統(tǒng)稱為重要告警信息，需要實(shí)時(shí)監(jiān)控、立即處理。告知信息是反映電網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行情況、狀態(tài)監(jiān)測(cè)的一般信息，包括主變分接頭檔位變化、遠(yuǎn)方/就地把手位置切換等設(shè)備正常操作時(shí)的伴生信息，只需定期查詢。

此外，電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)本身會(huì)產(chǎn)生一部分與系統(tǒng)運(yùn)行相關(guān)的告警信息。

2 存在的問題

截止目前，銀川地區(qū)電網(wǎng)所轄變電站共計(jì)77座，監(jiān)控人員通過綜合智能告警窗口和廠站間隔接線圖光子牌值，日均查看近5萬余條告警信息，處理工作量巨大，但通過統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)，只有約20%的告警信息有效反映了電網(wǎng)設(shè)備異常情況，其余均為干擾型告警信息，無需及時(shí)處理。據(jù)此情況進(jìn)行分析，告警信息處理方面存在如下問題。

2.1 非重要告警信息較多

統(tǒng)計(jì)近3天電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)綜合智能告警功能接收到的告警信息數(shù)量，結(jié)果如表1所示。

表1 告警信息數(shù)量及類型統(tǒng)計(jì)

表1顯示電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)中，非重要告警信息的比重占到了近80%，尤其系統(tǒng)運(yùn)行信息明顯居多，但該類信息是自動(dòng)化運(yùn)維人員在進(jìn)行電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)維護(hù)或者用戶切換時(shí)由系統(tǒng)自動(dòng)產(chǎn)生，只能作為事后分析自動(dòng)化運(yùn)維工作開展是否充分、到位的依據(jù)，無需實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

此外，反映電網(wǎng)一次設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和保護(hù)軟壓板投退的告知類告警信息，約占全部告警信息的30%。該類信息僅用于監(jiān)控人員判斷設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)是否正常和檢查現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行人員是否操作到位，不必以告警信息上告警窗方式進(jìn)行展示。

2.2 告警信息滯后

可引起告警信息滯后的主要原因有廠站設(shè)備時(shí)間存在誤差、設(shè)備故障、缺陷未及時(shí)消除等。尤其缺陷未及時(shí)消除，不僅會(huì)對(duì)一、二次設(shè)備的可靠性產(chǎn)生影響，而且當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生異常時(shí)，會(huì)導(dǎo)致設(shè)備頻發(fā)異常告警信息，頻發(fā)次數(shù)有時(shí)甚至達(dá)上萬次。如果恰巧遇到設(shè)備跳閘，事故信息就會(huì)滯后于頻發(fā)信號(hào)上傳告警窗，延誤事故處理的時(shí)效性。

2.3 告警信息多上

監(jiān)控人員在進(jìn)行遙控操作時(shí)或者AVC控制電容器調(diào)壓時(shí)，會(huì)伴隨觸發(fā)“彈簧未儲(chǔ)能、控制回路斷線、開關(guān)機(jī)構(gòu)合閘閉鎖”等短時(shí)間內(nèi)即可復(fù)歸的信息。如果不采取有效手段對(duì)該類多上的告警信息進(jìn)行抑制，這類信息將分散體現(xiàn)在綜合智能告警窗的事故、異常、越限窗口。各變電站的該類告警信息混雜一起，數(shù)量龐大，極易造成監(jiān)控人員漏監(jiān)。

3 優(yōu)化處理措施

3.1 告警信息壓縮處理

告警信息壓縮處理是按照配置文件中設(shè)定的告警壓縮規(guī)則，進(jìn)行信息的壓縮計(jì)算。例如當(dāng)經(jīng)預(yù)先定義的某個(gè)告警信息在24小時(shí)1個(gè)時(shí)間周期內(nèi)重復(fù)出現(xiàn)3次及以上時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)化刪除前1條告警信息，保留后1條信息。與此同時(shí)，在這條信息的后面打上壓縮標(biāo)記，顯示最新告警時(shí)間，統(tǒng)計(jì)出現(xiàn)累計(jì)次數(shù)，且不影響其他告警信息正常上送順序。在此壓縮信息之上單擊鼠標(biāo)右鍵可調(diào)出帶有時(shí)間軸和時(shí)間刻度的曲線圖，實(shí)現(xiàn)將壓縮信息展開顯示，直觀地看出此信息的動(dòng)作脈沖及其在時(shí)間軸上的分布情況。

通過一定的算法和規(guī)則壓縮一段時(shí)間內(nèi)的重復(fù)上送信息，可釋放告警窗有限的顯示空間顯示更重要的其他告警信息。該方法對(duì)一般性告警信息的優(yōu)化處理非常有效，例如在電網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)輸出的“故障錄波器啟動(dòng)”、“液壓開關(guān)操作機(jī)構(gòu)打壓”、“高頻通道發(fā)信”等信息。

3.2 告警信息加延時(shí)處理

告警信息加延時(shí)處理措施主要針對(duì)頻發(fā)、抖動(dòng)信息。由監(jiān)控人員結(jié)合自身工作經(jīng)驗(yàn)判斷接收到的告警信息是否需要設(shè)置1個(gè)合理的時(shí)間延時(shí)告警，當(dāng)加延時(shí)處理的告警信息在延時(shí)時(shí)間段內(nèi)復(fù)歸，則過濾此告警信息，無需上傳綜合智能告警窗口，具體處理流程如圖2所示。

圖2 告警信息加延時(shí)處理流程

一般來講，針對(duì)設(shè)備正常操作產(chǎn)生的伴隨告警信息，短時(shí)間內(nèi)即可復(fù)歸的瞬時(shí)信息，可設(shè)置告警信息加10 s延時(shí)處理。特殊情況下，例如當(dāng)母線電壓因測(cè)控裝置故障或數(shù)據(jù)采集異常出現(xiàn)越限告警，若遙測(cè)值10 s內(nèi)無法恢復(fù)正常，可設(shè)置30 s延時(shí)處理。此外，當(dāng)線路、變壓器電流出現(xiàn)越限時(shí)，因要綜合考慮重載、過流等異常情況，需要設(shè)置一個(gè)合理的上限和下限。

3.3 設(shè)計(jì)告警信息智能巡檢工具

為了實(shí)時(shí)掌握當(dāng)前未復(fù)歸的告警信息，可基于電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)告警信息智能巡檢工具，增設(shè)動(dòng)作遙信、封鎖信息、異常遙測(cè)、告警抑制、通道退出、置牌信息等巡檢項(xiàng)目，改變以往動(dòng)作和復(fù)歸信息全部顯示方式，解決大量告警信息上傳告警窗導(dǎo)致漏監(jiān)現(xiàn)象的發(fā)生。

告警信息智能巡檢工具(見圖3)可通過人工觸發(fā)或預(yù)設(shè)周期自動(dòng)執(zhí)行巡檢功能。該工具根據(jù)設(shè)置的巡檢項(xiàng)目對(duì)各變電站逐一進(jìn)行檢查，羅列各變電站中量測(cè)異常、設(shè)備狀態(tài)異常、通道工況異常和其他符合判定條件的異常信息。并可記錄巡視時(shí)間、相關(guān)量測(cè)值、設(shè)備狀態(tài)及異常條件，匯總生成巡檢報(bào)告。此外，設(shè)計(jì)任意2次巡檢記錄對(duì)比顯示功能，使監(jiān)控人員及時(shí)全面地掌握電網(wǎng)關(guān)鍵運(yùn)行狀態(tài)信息，提高工作效率。

圖3 告警信息智能巡檢工具

4 優(yōu)化效果評(píng)價(jià)

(1)通過告警信息壓縮處理，可有效解決非重要告警信息較多問題，充分釋放綜合智能告警窗有限的顯示空間，用于顯示更加重要的告警信息。例如黎明變GPS對(duì)時(shí)裝置信源丟失告警信號(hào)在24 h內(nèi)發(fā)生15次動(dòng)作和15次復(fù)歸，告警窗需顯示30條告警，壓縮處理后僅為2條告警，更便于監(jiān)控人員抓住事故重點(diǎn)。

(2)通過告警信息加延時(shí)處理，可有效解決告警信息滯后問題，降低了告警信息上傳數(shù)量，減少伴隨信息對(duì)監(jiān)控人員監(jiān)屏的干擾，減輕電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)綜合智能告警功能的負(fù)擔(dān)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，本措施可使平均日監(jiān)控信息條數(shù)由7 300條減少到3 800條左右，減少47.94%，監(jiān)控信息發(fā)現(xiàn)處置合格率提升至100%。

(3)通過設(shè)計(jì)和開發(fā)告警信息智能巡檢工具，可有效解決告警信息多上導(dǎo)致的漏監(jiān)問題。通過工具自動(dòng)從大量告警信息中快速過濾出未復(fù)歸信息，便于監(jiān)控人員實(shí)時(shí)掌握各變電站異常信息情況，及時(shí)分析處理。

5 結(jié) 語

告警信息處理不當(dāng)，不但增加系統(tǒng)負(fù)擔(dān)，而且影響監(jiān)控員監(jiān)控效率。采取適當(dāng)優(yōu)化處理措施，可解決告警信息頻發(fā)、誤發(fā)、多上問題，可使監(jiān)控人員及時(shí)獲取重要告警，保障電網(wǎng)的安全平穩(wěn)運(yùn)行。

本文基于國(guó)網(wǎng)銀川公司電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)，從告警信息的產(chǎn)生與分類著手，針對(duì)告警信息處理方面存在的問題，提出了3條告警信息的優(yōu)化措施。經(jīng)實(shí)踐驗(yàn)證，該措施可有效減少干擾型告警信息量，顯著提升電網(wǎng)監(jiān)控信息管理水平，為同行業(yè)提供參考。