精簡(jiǎn)監(jiān)控系統(tǒng)遙測(cè)越限告警信號(hào)量

，， ，， ，敏瑞

(國(guó)網(wǎng)烏魯木齊供電公司，新疆 烏魯木齊 830011)

電網(wǎng)調(diào)控是電網(wǎng)調(diào)度、設(shè)備監(jiān)控和事故處理的指揮中心。加強(qiáng)監(jiān)控的運(yùn)行管理是保障電網(wǎng)安全運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)。隨著調(diào)度、監(jiān)控業(yè)務(wù)的融合，監(jiān)控信息接入不規(guī)范、信號(hào)量大，特別是監(jiān)控系統(tǒng)越限信號(hào)頻發(fā)，嚴(yán)重干擾監(jiān)控員對(duì)電網(wǎng)的監(jiān)視，影響到調(diào)控快速、準(zhǔn)確的事故處理[1]。如何盡可能地減少無(wú)效信號(hào)的頻發(fā)，提高監(jiān)盤(pán)效率是調(diào)控人員亟需解決的問(wèn)題。針對(duì)上述問(wèn)題，一些專家學(xué)者也做了許多研究分析及探索。對(duì)于監(jiān)控系統(tǒng)上傳的大量遙測(cè)數(shù)據(jù)和信號(hào)，研究的焦點(diǎn)大多放在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的采集上[2-4]。文獻(xiàn)[2]對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)中遙測(cè)數(shù)據(jù)的精度進(jìn)行了討論，并建議加強(qiáng)數(shù)據(jù)的后期統(tǒng)計(jì)及分析。對(duì)于目前使用的監(jiān)控系統(tǒng)，遙測(cè)數(shù)據(jù)的種類和現(xiàn)場(chǎng)采集精度已滿足安全生產(chǎn)要求。還有一些學(xué)者通過(guò)建立在線監(jiān)測(cè)的專家系統(tǒng)來(lái)對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理[5-7]，文獻(xiàn)[5]建立了一個(gè)變電站告警信息專家系統(tǒng)知識(shí)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)單個(gè)或關(guān)聯(lián)的多個(gè)告警事件進(jìn)行推理判斷，給出故障或異常發(fā)生的原因及處理措施，但一個(gè)優(yōu)秀專家系統(tǒng)的建立一直是一個(gè)難點(diǎn)，沒(méi)有得到很好的解決，操作起來(lái)也存在一定的困難。

以國(guó)網(wǎng)烏魯木齊供電公司電力調(diào)度控制中心的監(jiān)控系統(tǒng)為研究對(duì)象，通過(guò)分析大量的遙測(cè)信號(hào)，找出造成遙測(cè)越限告警信號(hào)量大的關(guān)鍵因素。針對(duì)部分區(qū)域電壓頻繁越限的情況，通過(guò)設(shè)置變電站母線電壓差異化限值來(lái)解決；對(duì)變電站設(shè)備電流在限值附近頻繁抖動(dòng)的情況，通過(guò)對(duì)設(shè)備電流越限加延時(shí)予以處理。通過(guò)整改，遙測(cè)越限告警信號(hào)量明顯減少，大大提高了監(jiān)盤(pán)質(zhì)量和監(jiān)盤(pán)效率。

1 現(xiàn)狀分析

1.1 現(xiàn)狀概述

工作人員調(diào)取2011年10月至2012年2月監(jiān)控系統(tǒng)的告警信號(hào)量，日均告警信號(hào)量達(dá)44 449條，其中遙測(cè)越限告警信號(hào)量36 762條，占比82.7%。監(jiān)控人員每天要從這大量的信號(hào)中提取有效的數(shù)據(jù)，以便及時(shí)準(zhǔn)確地掌握電網(wǎng)實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)。經(jīng)過(guò)分析，其中有大量的信號(hào)是監(jiān)控人員無(wú)需處理的，這些信號(hào)將直接影響到對(duì)重要信息的提取。

1.2 原因分析

遙測(cè)越限告警信號(hào)是系統(tǒng)通過(guò)采集現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)與系統(tǒng)中設(shè)定的限值進(jìn)行比較，超出限值范圍，即發(fā)遙測(cè)越限告警信號(hào)。因此，查找原因要從現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的采集、監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行、限值的設(shè)定三方面入手。

工作人員調(diào)閱了電流互感器、電壓互感器等現(xiàn)場(chǎng)采集設(shè)備的參數(shù)及運(yùn)行狀況，均符合要求。目前，所使用的監(jiān)控系統(tǒng)為南瑞OPEN3000系統(tǒng)，從系統(tǒng)運(yùn)行記錄來(lái)看，該系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn)、正常。

對(duì)于限值的設(shè)定，分為電壓限值和電流限值。

經(jīng)過(guò)排查，系統(tǒng)中的電壓限值均按照《烏魯木齊電業(yè)局電壓質(zhì)量及無(wú)功電力管理規(guī)定》(220 kV：235.4～213.4 kV；110 kV：117.7～106.7 kV；35 kV：37.45～33.95 kV)執(zhí)行，但是，進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，某些變電站的電壓經(jīng)常處于越上限運(yùn)行狀態(tài)，如圖1所示。

圖1 達(dá)風(fēng)變電站220 kV母線線電壓越限情況

這種情況下，系統(tǒng)會(huì)頻繁發(fā)越限信號(hào)。經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)，共有11座變電站的母線電壓頻繁越限，占遙測(cè)越限告警信號(hào)量的64.9%。出現(xiàn)這種情況的原因是由于烏魯木齊地區(qū)電網(wǎng)屬于送端電網(wǎng)，且周邊有諸多大型發(fā)電廠，省公司要求烏魯木齊地區(qū)電網(wǎng)電壓長(zhǎng)期高位運(yùn)行，在這種背景下，大量的電壓越限信號(hào)是監(jiān)控人員無(wú)需處理的。

對(duì)于電流限值的設(shè)定，系統(tǒng)是按照地區(qū)電網(wǎng)年度運(yùn)行方式和設(shè)備參數(shù)計(jì)算得到的。經(jīng)過(guò)排查，設(shè)備參數(shù)的上報(bào)及時(shí)準(zhǔn)確，限值隨設(shè)備參數(shù)的變化也得到了及時(shí)的更新。但是，通過(guò)對(duì)信號(hào)量大的設(shè)備電流進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，一些設(shè)備的電流在限值附近頻繁抖動(dòng)，如圖2所示。

監(jiān)控系統(tǒng)中設(shè)備電流越限發(fā)信機(jī)理是一旦超過(guò)限值0 s發(fā)越限信號(hào)，恢復(fù)至限值內(nèi)0 s發(fā)復(fù)歸信號(hào)，電流在限值附近的頻繁抖動(dòng)造成越限信號(hào)的頻發(fā)動(dòng)作和復(fù)歸，占總越限告警信號(hào)量的25.8%。

圖2 某日24小時(shí)內(nèi)電爐線電流抖動(dòng)圖

2 整改措施

2.1 電壓限值的調(diào)整

通過(guò)上述對(duì)電壓頻繁越限原因的分析，采取有針對(duì)性的措施，設(shè)置變電站母線電壓差異化限值。根據(jù)省公司要求及各變電站電壓運(yùn)行情況分析，對(duì)11個(gè)頻繁越限變電站進(jìn)行差異化電壓限值調(diào)整。表1為部分變電站調(diào)整后的電壓限值。

經(jīng)過(guò)調(diào)整后的電壓越限情況如圖3。

圖3 限值調(diào)整后達(dá)風(fēng)變電站220 kV母線線電壓越限情況

由圖3可以看出，達(dá)風(fēng)變電站220 kV母線線電壓已經(jīng)很少越限。

2.2 電流限值的調(diào)整

經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)，設(shè)備電流越限頻繁動(dòng)作復(fù)歸具有一定的周期性。圖3為從越限開(kāi)始到正常的時(shí)間段內(nèi)，越限信號(hào)動(dòng)作復(fù)歸次數(shù)的統(tǒng)計(jì)曲線。

由圖4可以看出，遙測(cè)越限頻繁抖動(dòng)信號(hào)在60 s內(nèi)動(dòng)作、復(fù)歸占總次數(shù)的98.5%，通過(guò)加延時(shí)，既能屏蔽絕大部分抖動(dòng)信號(hào)，又不影響設(shè)備的正常運(yùn)行。經(jīng)相關(guān)專業(yè)專家討論，并對(duì)加延時(shí)進(jìn)行評(píng)估，一致認(rèn)為設(shè)置60 s延時(shí)方法合理。

表1 變電站母線電壓限值表

圖4 電爐線越限信號(hào)頻率曲線

日期遙測(cè)越限信號(hào)量(條/天)日期遙測(cè)越限信號(hào)量(條/天)2011.10.144 7302012.10.15322011.10.252 6252012.10.2689…………2011.11.961 3982012.11.99252011.11.1057 9742012.11.10628…………2011.12.1347 700 2012.12.133992011.12.1449 522 2012.12.14568…………2012.1.1730 6122013.1.175442012.1.1835 6422013.1.18755…………2012.2.23371212013.2.232682012.2.2439 4762013.2.24527…………日均遙測(cè)越限告警信號(hào)量36 762日均遙測(cè)越限告警信號(hào)量746

3 效果檢查

2012年7月至9月，共完成了14座變電站設(shè)備的限值調(diào)整和加延時(shí)工作，并對(duì)2012年10月至2013年2月與2011年10月至2012年2月的監(jiān)控系統(tǒng)遙測(cè)越限告警信號(hào)進(jìn)行對(duì)比。

由表2可見(jiàn)，通過(guò)對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)遙測(cè)頻繁越限告警信號(hào)進(jìn)行整治，日均遙測(cè)越限告警信號(hào)量由36 762條降至746條，同比下降97.97%，大大減輕了監(jiān)控人員的工作壓力，提高了工作效率。在信息整治后一年的時(shí)間里，系統(tǒng)運(yùn)行良好，監(jiān)控人員始終掌握著電網(wǎng)的實(shí)時(shí)準(zhǔn)確信息。

4 結(jié) 語(yǔ)

從減輕工作人員壓力，提高監(jiān)控人員工作效率為出發(fā)點(diǎn)，針對(duì)遙測(cè)越限告警信號(hào)量大的問(wèn)題，詳細(xì)分析了產(chǎn)生的原因，并提出了有針對(duì)性的措施。經(jīng)過(guò)1年的運(yùn)行驗(yàn)證，所提出的解決措施正確有效，大大減少了監(jiān)控系統(tǒng)遙測(cè)越限告警信號(hào)量，有效提高了監(jiān)控人員的工作效率。

[1] 秦曉艷．調(diào)控一體化運(yùn)行管理模式實(shí)踐分析[J]．廣東科技，2013(12): 92-94．

[2] 李杰，李輝．監(jiān)控系統(tǒng)中遙信與遙測(cè)的問(wèn)題及建議 [J]．農(nóng)村電氣化，2006(12): 39-41．

[3] 金華證，周麗，鄭靜．基于在線培訓(xùn)的仿真變電站操作票專家系統(tǒng)[J]．電力自動(dòng)化設(shè)備，2003,23(1): 45-48．

[4] 王鋒，朱永利，張濤，等．基于組件對(duì)象模型的變電站操作票專家系統(tǒng)[J]．電力自動(dòng)化設(shè)備，2003,23(2): 55-57．

[5] 董勤偉．變電站集中監(jiān)控告警信號(hào)在線處理專家系統(tǒng)[D]．江蘇：東南大學(xué)，2006．

[6] 何定，王磊，董昕，等．用于變壓器故障診斷的ANNES[J]．電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化學(xué)報(bào)，1994(3):1-7．

[7] 向艷，趙滌之．專家系統(tǒng)在仿真培訓(xùn)事故診斷與處理中的應(yīng)用研究[J]．工礦自動(dòng)化，2003(3):13-15．