監(jiān)控信息事件化規(guī)則探討

潘全芳 趙首明

[摘? ? 要]目前調(diào)控員監(jiān)控系統(tǒng)上送的是系統(tǒng)運(yùn)行的所有單個(gè)信息，調(diào)控員需要對(duì)系統(tǒng)發(fā)出的信息進(jìn)行監(jiān)視、梳理，然后將關(guān)聯(lián)信息進(jìn)行提取，綜合分析判斷。在電力系統(tǒng)發(fā)生異常、事故的情況下，尤其是在調(diào)度管轄范圍內(nèi)多點(diǎn)發(fā)生異常，大量信息同時(shí)上送調(diào)度員監(jiān)控系統(tǒng)，調(diào)控員人工梳理，提取相關(guān)信息，需要耗費(fèi)大量的精力，并且梳理的正確性和快速性極大的依賴(lài)調(diào)控員的經(jīng)驗(yàn)、技能和水平，容易出現(xiàn)漏信息、誤判斷、分析不全面的情況。給出了一種根據(jù)系統(tǒng)發(fā)生時(shí)的特征來(lái)提取多個(gè)單條信息，然后準(zhǔn)確給出調(diào)控員提示的規(guī)則。按照這種規(guī)則呈現(xiàn)的調(diào)控員監(jiān)控系統(tǒng)，將極大的提升調(diào)控員監(jiān)控效率，提升判斷的全面性，大大降低漏信息、誤判斷的概率，提高異常、事故處置的正確率。

[關(guān)鍵詞]電力系統(tǒng)：監(jiān)控：事件規(guī)則：信息合并

[中圖分類(lèi)號(hào)]TM732 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號(hào)]2095–6487（2020）10–00–03

Discussion on the Rules of Monitoring Information Incident

Pan Quan-fang Zhao Shou-ming

[Abstract]At present， the controller monitoring system sends all the individual information of the system operation. The controller needs to monitor and sort the information sent by the system， and then extract the related information， analyze and judge comprehensively. In the case of abnormalities or accidents in the power system， especially at multiple points within the dispatch jurisdiction， a large amount of information is sent to the dispatcher monitoring system at the same time， and the controller manually sorts out and extracts relevant information. It takes a lot of energy and sorting out The correctness and rapidity of the system greatly depend on the experience， skills and level of the regulator， and it is prone to leakage of information， misjudgment， and incomplete analysis. A rule for extracting multiple single pieces of information based on the characteristics of the system when it occurs， and then accurately giving the regulator prompts is given. The controller monitoring system presented in accordance with this rule will greatly improve the monitoring efficiency of controllers， improve the comprehensiveness of judgment， greatly reduce the probability of information leakage and misjudgment， and improve the accuracy of abnormal and accident handling.

[Keywords]power system： monitoring： event rules： information consolidation

1 研究背景

目前電力系統(tǒng)在運(yùn)行中，根據(jù)電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)運(yùn)行工況，會(huì)向調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)上送系統(tǒng)實(shí)時(shí)運(yùn)行信息。在電力系統(tǒng)發(fā)生異常、事故的情況下，尤其是在調(diào)度管轄范圍內(nèi)多點(diǎn)發(fā)生異常，大量信息同時(shí)上送調(diào)度員監(jiān)控系統(tǒng)，調(diào)控員人工梳理，提取相關(guān)信息，找到關(guān)聯(lián)信息，剃除不相關(guān)信息，需要耗費(fèi)大量的精力，并且梳理的正確性和快速性極大的依賴(lài)調(diào)控員的經(jīng)驗(yàn)、技能和水平，容易出現(xiàn)漏信息、誤判斷、分析不全面的情況。

鑒于以上情況，通過(guò)提取調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)的遙測(cè)，遙信等各類(lèi)信息，合成事件，向調(diào)控員推送電力系統(tǒng)事件告警，調(diào)控員通過(guò)事件，立即準(zhǔn)確掌握電網(wǎng)實(shí)際狀態(tài)，而不必去調(diào)取相關(guān)數(shù)據(jù)，再進(jìn)行綜合分析判斷，節(jié)約大量時(shí)間，提升工作效率。

2 監(jiān)控信息事件化規(guī)則探討

2.1 異常類(lèi)信息事件化

2.1.1 中性點(diǎn)非有效接地系統(tǒng)單相接地

2.1.1.1 永久性接地

中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中單相接地，不影響線(xiàn)電壓的對(duì)稱(chēng)性，不會(huì)對(duì)用戶(hù)供電造成影響，可以繼續(xù)運(yùn)行一段時(shí)間。但是非接地相電壓會(huì)升高，甚至?xí)_(dá)到線(xiàn)電壓值，長(zhǎng)時(shí)間高電壓運(yùn)行可能造成設(shè)備的損壞，特別是當(dāng)系統(tǒng)中本來(lái)存在絕緣薄弱環(huán)節(jié)時(shí)，極易擊穿，造成次生故障，因此應(yīng)盡快查找到故障點(diǎn)，排除故障，恢復(fù)系統(tǒng)正常運(yùn)行。目前調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中沒(méi)有特別準(zhǔn)確的判斷系統(tǒng)單相接地的裝置和信號(hào)，調(diào)控員依據(jù)單相接地時(shí)的遙測(cè)信息特征，通過(guò)遙測(cè)量的越限（接地相電壓越下限，非接地相電壓越上線(xiàn)）來(lái)判斷系統(tǒng)是否發(fā)生了單相接地故障。遙測(cè)量越限信息與其他的越限信息同在一個(gè)告警窗中，當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷啟停，造成電壓波動(dòng)較大時(shí)，會(huì)同時(shí)上送大量的電壓越限告警信息，調(diào)控員不易在這一堆遙測(cè)越限告警信息中提取和發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)發(fā)生了接地故障。同時(shí)調(diào)控員還需要逐條查看出線(xiàn)負(fù)荷，判斷電力系統(tǒng)發(fā)生的異常是否對(duì)用戶(hù)造成了影響。若系統(tǒng)自動(dòng)提取這些特征，并直接給出調(diào)控員一條提示信息：**變電站*段母線(xiàn)*相金屬性/非金屬性接地，負(fù)荷有無(wú)變化。這條事件信息能直接告訴調(diào)控員系統(tǒng)發(fā)生的異常及對(duì)供電負(fù)荷的影響，大大降低調(diào)控員查找梳理時(shí)間，并且降低誤判，漏判情況。

2.1.1.2 瞬時(shí)接地事件化信息推送

瞬時(shí)接地在電力系統(tǒng)中也是常見(jiàn)的故障，一般不需要處理，接地消失后系統(tǒng)恢復(fù)正常，不影響用戶(hù)可靠供電，不會(huì)存在安全威脅。但是目前由于配網(wǎng)智能開(kāi)關(guān)的大量裝設(shè)，線(xiàn)路有接地時(shí)智能開(kāi)關(guān)能自動(dòng)跳開(kāi)，反映在變電站內(nèi)即為瞬時(shí)接地，這種情況極易讓地區(qū)調(diào)控員忽略。主要表現(xiàn)在兩方面，一是監(jiān)控員未發(fā)現(xiàn)瞬時(shí)接地。因?yàn)樗矔r(shí)接地信息（目前表現(xiàn)為電壓越限，只能從遙測(cè)越限來(lái)判斷）極易被其他信息覆蓋，瞬時(shí)接地在幾分鐘甚至數(shù)秒后消失，系統(tǒng)恢復(fù)正常，調(diào)控員可能并未發(fā)現(xiàn)發(fā)生過(guò)瞬時(shí)接地，負(fù)荷變化也沒(méi)有提示，若在接地后智能開(kāi)關(guān)自動(dòng)跳開(kāi)直接甩負(fù)荷，調(diào)控員未注意到這些影響和變化，在損失用戶(hù)負(fù)荷后毫不知情，給后續(xù)的異常處理和匯報(bào)造成很大的被動(dòng)。因此，系統(tǒng)給出一條事件化信息：**變電站*段母線(xiàn)*相金屬性/非金屬性瞬時(shí)接地+負(fù)荷變化情況，直接告訴調(diào)控員系統(tǒng)發(fā)生的異常及對(duì)供電負(fù)荷的影響，調(diào)控員立即采取措施進(jìn)行處理，按照程序匯報(bào)相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)，讓調(diào)控員的處置工作變得非常主動(dòng)，并能很大的降低用戶(hù)停電時(shí)間。負(fù)荷的變化情況可以按照在系統(tǒng)發(fā)生異常的同時(shí)若突然降低20 %以上，則認(rèn)為在系統(tǒng)異常時(shí)存在了損失負(fù)荷的情況。

2.1.2 變電站全站直流消失

變電站全站直流消失對(duì)變電站和電力系統(tǒng)來(lái)說(shuō)是一個(gè)災(zāi)難性的故障。變電站全站直流消失后，該站保護(hù)裝置全部失去作用，相當(dāng)于整個(gè)變電站無(wú)保護(hù)運(yùn)行，該站任何一個(gè)設(shè)備發(fā)生事故，即使是10 kV的一個(gè)簡(jiǎn)單故障，由于沒(méi)有保護(hù)作用于跳閘，電源不斷的給故障點(diǎn)提供能量，會(huì)進(jìn)一步引發(fā)其他設(shè)備故障。直到上一級(jí)變電站的電源線(xiàn)路保護(hù)感受到故障，從電源側(cè)切除該變電站，該變電站的設(shè)備也損壞得差不多了。這對(duì)電網(wǎng)和用戶(hù)來(lái)說(shuō)都是極大的損失。因此如何快速判斷該站直流異常，甚至全站直流消失至關(guān)重要。直流消失，對(duì)于一個(gè)變電站來(lái)說(shuō)影響很大，會(huì)同時(shí)伴生很多其他信息，往往都是數(shù)屏的上送異常告警信息，讓調(diào)控員眼花繚亂，信息極難梳理。因此，在變電站發(fā)生這種情況時(shí)，給調(diào)控員一個(gè)提示，電力系統(tǒng)發(fā)生了什么，調(diào)控員就不必手忙腳亂梳理信息，而可以根據(jù)提示從容處理，并且能夠大量提升處理的正確性和快速性。變電站測(cè)控、保護(hù)裝置電源頻繁消失又復(fù)歸，提示該站直流異常，調(diào)控員要引起重視，盡快聯(lián)系處置。若所有測(cè)控，保護(hù)電源消失，則提示變電站直流消失。調(diào)控員根據(jù)變電站直流消失信息，采取措施立即隔離該變電站，并安排后續(xù)處理。

2.1.3 諧振

在地區(qū)局部電網(wǎng)中，最常見(jiàn)的為鐵磁諧振。鐵磁諧振分為基波諧振，現(xiàn)象為一相對(duì)地電壓降低，另兩相對(duì)地電壓升高超過(guò)線(xiàn)電壓，或兩相電壓降低、一相電壓升高超過(guò)線(xiàn)電壓、有接地信號(hào)發(fā)出;分次諧波，現(xiàn)象為三相對(duì)地電壓同時(shí)升高、低頻變動(dòng);高次諧波，現(xiàn)象為三相對(duì)地電壓同時(shí)升高超過(guò)線(xiàn)電壓;串聯(lián)諧振現(xiàn)象：線(xiàn)電壓升高，表計(jì)擺動(dòng)，電壓互感器開(kāi)口三角形電壓超過(guò)100 V。

根據(jù)電力系統(tǒng)發(fā)生諧振時(shí)的以上特征，提示事件化信息：某處發(fā)生了諧振。調(diào)控員根據(jù)提示的信息，掌握電網(wǎng)運(yùn)行情況，迅速采取措施處理。

2.1.4 斷線(xiàn)

中性點(diǎn)非有效接地系統(tǒng)中，往往線(xiàn)路保護(hù)僅僅配置了簡(jiǎn)單的過(guò)流保護(hù)，線(xiàn)路斷線(xiàn)不能被切除。比如35 kV輸電線(xiàn)路發(fā)生了斷線(xiàn)，則發(fā)生了斷線(xiàn)的輸電線(xiàn)路相關(guān)變電站母線(xiàn)電壓異常，發(fā)生了斷線(xiàn)的線(xiàn)路的電源端變電站能正常給低壓側(cè)負(fù)荷供電，而該線(xiàn)路負(fù)荷側(cè)的變電站由于電源缺相，不能給下級(jí)負(fù)荷提供三相平衡電壓，低壓側(cè)用戶(hù)無(wú)法正常供電。根據(jù)變電站主變高、低壓側(cè)電壓情況，提示調(diào)控員：**線(xiàn)路發(fā)生了斷線(xiàn)故障。這種提示不再依賴(lài)調(diào)控員的個(gè)人水平，并且新手調(diào)控員通過(guò)提示，結(jié)合系統(tǒng)各數(shù)據(jù)特征，通過(guò)學(xué)習(xí)，還可提升自身的分析判斷能力和技術(shù)水平。中性點(diǎn)接地系統(tǒng)中發(fā)生斷線(xiàn)，則保護(hù)會(huì)動(dòng)作于跳閘，隔離故障，按事故類(lèi)信息處置。

根據(jù)電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)的特征，如表1所示，給出不接地系統(tǒng)單相接地、斷線(xiàn)故障時(shí)的電壓限值，可以做為事件規(guī)則的參考判據(jù)。

當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生接地、斷線(xiàn)時(shí)，開(kāi)口三角中均有電壓值，因此可以將開(kāi)口三角電壓值越限做為一個(gè)判據(jù)，設(shè)定開(kāi)口三角電壓越限值15 V。根據(jù)電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行情況，相電壓下限設(shè)值可以為實(shí)際運(yùn)行下限值-10 %，上限設(shè)值可以設(shè)置為實(shí)際運(yùn)行上限值+8 %。由于運(yùn)行中三相電壓存在不平衡，設(shè)置一個(gè)不平衡系數(shù)kp，kp取0.98，得到接地、斷線(xiàn)時(shí)的參考電壓判據(jù)。

2.2 事故類(lèi)信息事件化

電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，繼電保護(hù)動(dòng)作于相應(yīng)開(kāi)關(guān)跳閘，會(huì)同時(shí)伴生開(kāi)關(guān)彈簧未儲(chǔ)能、控制回路斷線(xiàn)、全站事故總、間隔事故總等過(guò)程性信息，這些信息常常令人眼花繚亂，調(diào)控員憑經(jīng)驗(yàn)，人工提取有用信息，分析判斷事故情況。

跳閘后負(fù)荷變化情況也是調(diào)控員要重點(diǎn)關(guān)注的。在以往的告警窗中未提示負(fù)荷變化情況，調(diào)控員需要在分析事故情況后，再調(diào)取相應(yīng)變電站的每條出線(xiàn)的負(fù)荷情況。而在事故跳閘后，調(diào)控員需要進(jìn)行各方通知、協(xié)調(diào)和匯報(bào)處理，接打大量電話(huà)，往往難以騰出時(shí)間來(lái)查詢(xún)負(fù)荷變化情況，或者忽略了負(fù)荷變化情況，使得在事故處置和匯報(bào)過(guò)程中非常被動(dòng)。若將這些信息合并為一條事件信息，告知調(diào)控員電力系統(tǒng)發(fā)生了什么故障，負(fù)荷損失情況，調(diào)控員不必再去所有信息中梳理判斷，不必再去逐條調(diào)取負(fù)荷曲線(xiàn)，便能快速判明電力系統(tǒng)發(fā)生了什么事故及這起事故對(duì)供電負(fù)荷的影響，快速協(xié)調(diào)處置匯報(bào)，將調(diào)控員處置工作由被動(dòng)變?yōu)橹鲃?dòng)，降低調(diào)控員工作強(qiáng)調(diào)，提升工作效率，提升事故調(diào)度處置的準(zhǔn)確度和精度，真正實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)調(diào)度。

針對(duì)不同類(lèi)型的事故，分別推送以下3類(lèi)事件。

2.2.1 瞬時(shí)故障

對(duì)于瞬時(shí)性故障，將保護(hù)動(dòng)作信息，重合閘動(dòng)作信息，開(kāi)關(guān)分、合閘信息及開(kāi)關(guān)動(dòng)作過(guò)程中的伴生信息，事故總信息、負(fù)荷曲線(xiàn)等進(jìn)行合并，提示事件化信息：某設(shè)備某某保護(hù)動(dòng)作跳閘，重合成功，并提示該站負(fù)荷變化情況。

2.2.2 永久性故障

對(duì)于永久性故障，將保護(hù)動(dòng)作信息，重合閘動(dòng)作信息，開(kāi)關(guān)分、合閘信息及開(kāi)關(guān)動(dòng)作過(guò)程中的伴生信息，事故總信息、負(fù)荷曲線(xiàn)等進(jìn)行合并，提示事件化信息：某設(shè)備某某保護(hù)動(dòng)作跳閘，重合不成功，并提示該站負(fù)荷變化情況。

2.2.3 重合閘未投的情況

對(duì)于重合閘未投的設(shè)備，將保護(hù)動(dòng)作信息，開(kāi)關(guān)分閘信息及開(kāi)關(guān)動(dòng)作過(guò)程中的伴生信息，事故總信息、負(fù)荷曲線(xiàn)等進(jìn)行合并，提示事件化信息：某設(shè)備某某保護(hù)動(dòng)作，某開(kāi)關(guān)跳閘，并提示該站負(fù)荷變化情況。

對(duì)于上述3種情況，有條件的，還可以推送故障相別，保護(hù)測(cè)距，故障發(fā)生變電站的視頻等信息，調(diào)控員在第一時(shí)間一并掌握所有關(guān)聯(lián)的資料，全面分析判斷故障情況，快速、準(zhǔn)確、有效的進(jìn)行處置。

3 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)將監(jiān)控信息整合判斷，并做出事件化提示，極大地降低調(diào)控員人工收集信息，進(jìn)行分析判斷的時(shí)間，提升調(diào)控員對(duì)電網(wǎng)狀況判斷的精度和準(zhǔn)確度，極大提升調(diào)控員異常和事故處置速度和準(zhǔn)確度。下一步計(jì)劃要將調(diào)控員處置經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行整理，做為調(diào)控員事故處置時(shí)的重要參考，進(jìn)一步提升事故處置正確率和快速性。

參考文獻(xiàn)

[1] 電力工業(yè)部電力規(guī)劃設(shè)計(jì)總院.電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：中國(guó)電力出版社，1998.