基于調(diào)控一體化海量監(jiān)控數(shù)據(jù)信息點(diǎn)表的規(guī)范應(yīng)用

李智玲，江慶霞

(內(nèi)蒙古電力(集團(tuán))有限責(zé)任公司 包頭供電分公司，內(nèi)蒙古 包頭 014030)

1 調(diào)控一體化監(jiān)控數(shù)據(jù)信息存在的問題

按照調(diào)控一體化信息高度集成共享的原則，幾百個變電站推送信息量巨大，特別是電網(wǎng)發(fā)生事故時，在信息窗中充斥著成百上千的提示、預(yù)告及事故監(jiān)控報警信息，給運(yùn)行值班人員及時準(zhǔn)確掌握事故信息、分析判斷和事故處理造成很大困難。主要存在問題：①二次設(shè)備型號多，信息、信號設(shè)計名稱沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。②同一型號不同時間投運(yùn)的信號命名不一致，管理困難。③檢修人員不同，同一型號設(shè)備上傳的信號范圍也不一致。

導(dǎo)致重復(fù)無效信號增多，重要信號不上傳，設(shè)備告警信息存在監(jiān)視遺漏和誤解的現(xiàn)象，設(shè)備隱患無法得到及時消除。如何保障和提升監(jiān)控信息的數(shù)據(jù)質(zhì)量，提升工作人員效率成為每個地市供電局的難題。為解決以上問題，筆者主要展開了以下技術(shù)攻關(guān)工作：①規(guī)范變電站、調(diào)控一體化監(jiān)控信息典型采集點(diǎn)表。②開發(fā)變電站監(jiān)控信息決策管理專家系統(tǒng)，建立監(jiān)控信號專家?guī)?，研發(fā)新站點(diǎn)表源端規(guī)范技術(shù)；研發(fā)在運(yùn)站點(diǎn)表自動校核功能。

2 信息點(diǎn)表的規(guī)范應(yīng)用

2.1 規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)制定

通過研究監(jiān)控系統(tǒng)報文優(yōu)化原則，統(tǒng)一規(guī)范信息采集、信息名稱、報警分類等標(biāo)準(zhǔn)，編制了《變電站設(shè)備監(jiān)控信息規(guī)范》《變電站監(jiān)控信息釋義手冊》，根據(jù)變電站無人值守集中監(jiān)控需要及調(diào)控一體化工作要求，規(guī)定調(diào)控機(jī)構(gòu)集中監(jiān)控的一次設(shè)備、二次設(shè)備及輔助設(shè)備的監(jiān)控信息分類、信息描述、告警分級、信息釋義，明確監(jiān)控信息相關(guān)應(yīng)用要求。

創(chuàng)新擴(kuò)展制定保護(hù)裝置按裝置類型、廠家型號部分的規(guī)范內(nèi)容，將告警分級按緊要程度進(jìn)一步細(xì)化分類。收集包頭供電分公司變電站一、二次設(shè)備各廠家型號的信息點(diǎn)表，制定規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)格式，按照標(biāo)準(zhǔn)格式錄入全部信息。報文優(yōu)化點(diǎn)表按照遙信、遙測、遙控(遙調(diào))三類功能進(jìn)行信息梳理優(yōu)化，制定典型監(jiān)控信息表和裝置信息表，涵蓋包頭供電分公司10 kV～500 kV電壓等級所有一、二次設(shè)備類型、裝置型號及各版本的信號采集內(nèi)容。一次設(shè)備：主變9種類型、斷路器15種類型、GIS(HGIS)、電容器、電抗器(高抗)、站用變、隔離開關(guān)、互感器；二次設(shè)備：公用設(shè)備(電源系統(tǒng)、測控、規(guī)約轉(zhuǎn)換器、低頻低壓等11種類型)、保護(hù)及安自設(shè)備(主變保護(hù)、斷路器保護(hù)、備投裝置等13種類型，121個型號/系列保護(hù)裝置)。

2.2 主站信號采集原則

通過組織各專業(yè)多次研討會議，深入分析討論信號原理，制定信號采集總體原則，并確定上傳調(diào)控中心的信息。

表1 調(diào)控一體化主站遙信信號采集原則

2.3 變電站監(jiān)控信息決策管理專家系統(tǒng)開發(fā)建設(shè)

開發(fā)一套變電站監(jiān)控信息決策管理專家系統(tǒng)，建立設(shè)備監(jiān)控信息基準(zhǔn)庫、抽取固化監(jiān)控信息表的生成規(guī)則，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控信息表的自動生成、智能審核及校驗(yàn)分析，確保監(jiān)控信息表的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化。

變電站監(jiān)控信息決策管理專家系統(tǒng)作為設(shè)備監(jiān)控專業(yè)的技術(shù)支持系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)變電站設(shè)備監(jiān)控相關(guān)業(yè)務(wù)的全過程管控，包括規(guī)劃設(shè)計、設(shè)備選型、安裝調(diào)試、接入驗(yàn)收、監(jiān)控運(yùn)行、檢修維護(hù)等。系統(tǒng)建立統(tǒng)一的設(shè)備監(jiān)控數(shù)據(jù)基準(zhǔn)庫及規(guī)則庫，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)覆蓋范圍內(nèi)監(jiān)控數(shù)據(jù)編制、審核、批復(fù)、調(diào)試、驗(yàn)收的標(biāo)準(zhǔn)化管理。

圖1 變電站監(jiān)控信息決策管理專家系統(tǒng)功能框架

2.3.1 監(jiān)控信號庫。 建立涵蓋不同廠家、不同原理、不同型號一、二次設(shè)備監(jiān)控信號庫，利用前期標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范制定的所有內(nèi)容，涵蓋包頭供電分公司下轄各電壓等級變電站主要設(shè)備廠家及型號的監(jiān)控信息，作為點(diǎn)表生成的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來源，全部固化進(jìn)入軟件系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一錄入和維護(hù)管理，供信息表生成時調(diào)用。

支持主站監(jiān)控數(shù)據(jù)、變電站后臺監(jiān)控數(shù)據(jù)、裝置發(fā)出監(jiān)控數(shù)據(jù)的映射關(guān)系。支持按照廠家型號、設(shè)備原理、通用信號三種類型對遙信信號進(jìn)行分類管理。具備方便易用的維護(hù)更新管理功能。支持按照設(shè)備類型對信號規(guī)則進(jìn)行批量定義功能。實(shí)現(xiàn)變電站監(jiān)控信息表圖文釋義及與設(shè)備關(guān)聯(lián)、固化，形成逐設(shè)備、逐信息的監(jiān)控信息釋義。

2.3.2 信息表生成規(guī)則。 建立站→電壓等級→間隔→設(shè)備的典型關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)電壓等級下典型接線形式的維護(hù)管理；具備典型間隔的管理功能，實(shí)現(xiàn)電壓等級+接線形式下典型間隔列表維護(hù)管理。例如，220 kV雙母雙分接線形式下的典型間隔包括線路間隔、母聯(lián)間隔、分段間隔和母線間隔等；具備典型設(shè)備的管理功能，實(shí)現(xiàn)每一類間隔下典型設(shè)備列表的維護(hù)管理。例如，220 kV線路間隔包括測量電壓切換、斷路器、刀閘、線路保護(hù)、遠(yuǎn)跳就地判別裝置、光纖接口裝置、雙電源控制回路、測控裝置、線路PT等。具備典型間隔的常用值維護(hù)功能，可以實(shí)現(xiàn)全站固有信號、間隔固有信號的生成規(guī)則、新建變電站按信息表生成規(guī)則，點(diǎn)表自動生成功能，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)表編制、點(diǎn)表審核、入庫記錄、傳動記錄、歸檔的全過程管理，在節(jié)省人工提高效率的同時，確保點(diǎn)表從源端的規(guī)范性和準(zhǔn)確性，也是后續(xù)人工智能及大數(shù)據(jù)分析應(yīng)用的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

2.3.3 自動校核功能。 研究基于專家規(guī)則的在運(yùn)變電站信息表智能校核功能，實(shí)現(xiàn)信息表自動校核，排查重要缺漏信號，確保監(jiān)控信息完整準(zhǔn)確。將在運(yùn)站點(diǎn)表導(dǎo)入進(jìn)行差異比對校核，然后可以與設(shè)備周期性檢修停電結(jié)合，制定優(yōu)化方案，將在運(yùn)站監(jiān)控信息表逐步規(guī)范，確保監(jiān)控信息完整準(zhǔn)確。

3 技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)

3.1 創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)按設(shè)備型號、版本進(jìn)行信號采集規(guī)范

雖然變電站信息采集有規(guī)范要求，但是相關(guān)規(guī)范均按功能、類型制定，內(nèi)容仍相對宏觀，執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)難以統(tǒng)一、存在一定的偏差。首次按照一、二次設(shè)備類型、型號、版本4開展信號梳理和規(guī)范制定，細(xì)化到裝置的不同版本，減少了在工程實(shí)踐中因各人的理解和技術(shù)能力的不同而產(chǎn)生的偏差，也降低了人員挑選信息表的工作量和技術(shù)要求。

3.2 首次建立設(shè)備監(jiān)控信號專家?guī)?/h3>

監(jiān)控信號庫是核心數(shù)據(jù)源，是后續(xù)各應(yīng)用模塊的重要基礎(chǔ)，其完整性和準(zhǔn)確性直接關(guān)系到點(diǎn)表生成率的高低、點(diǎn)表人工修改工作量的大小以及最終點(diǎn)表的規(guī)范性，因此也是本項目建設(shè)的關(guān)鍵點(diǎn)。已經(jīng)建立監(jiān)控信號庫，涵蓋國內(nèi)主要一、二次設(shè)備廠家、設(shè)備型號及監(jiān)控信號。

同時建立集中監(jiān)控變電站監(jiān)控信息表臺賬。新投變電站監(jiān)控信息表生成、流轉(zhuǎn)、批復(fù)后即入庫歸檔，供調(diào)控中心、檢修公司等各方共享。在運(yùn)變電站監(jiān)控信息發(fā)生變更時，對變更部分進(jìn)行審核，批復(fù)后形成新的整站信息表，重新入庫歸檔。監(jiān)控信息表臺賬與實(shí)時運(yùn)行的監(jiān)控信息數(shù)據(jù)庫關(guān)聯(lián)，能夠自動、定期進(jìn)行監(jiān)控信息校核和比對，保證監(jiān)控信息表臺賬與實(shí)時數(shù)據(jù)庫保持一致。

3.3 創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)監(jiān)控信息全過程管理

為進(jìn)一步規(guī)范監(jiān)控信息接入，提高監(jiān)控告警信息質(zhì)量，本項目以監(jiān)控信息為主線，健全制度標(biāo)準(zhǔn)流程、設(shè)備臺賬及監(jiān)控信息表等基礎(chǔ)管理，強(qiáng)化信息化支撐及技術(shù)支撐體系建設(shè)，實(shí)施監(jiān)控信息接入驗(yàn)收全過程管控。通過本項目的實(shí)施，可以顯著提高監(jiān)控信息接入質(zhì)量及效率，提高監(jiān)控告警信息正確率，提高集中監(jiān)控效能和變電設(shè)備安全運(yùn)行保障能力。

4 改進(jìn)建議

信息采集規(guī)范在后續(xù)應(yīng)用過程中，不斷擴(kuò)充新增一、二次設(shè)備類型和型號、版本，需專業(yè)專家審核后入庫，需在崗位設(shè)置和管理流程中進(jìn)一步明確完善，使其能夠可持續(xù)應(yīng)用。建議監(jiān)控信息專家輔助決策系統(tǒng)最好能在省公司級業(yè)務(wù)管理部門部署管理，實(shí)施監(jiān)控信息規(guī)劃設(shè)計、設(shè)備選型、安裝調(diào)試、接入驗(yàn)收、監(jiān)控運(yùn)行、檢修維護(hù)的全過程管控發(fā)揮作用。