關(guān)于電力系統(tǒng)自動化監(jiān)控質(zhì)量提高的探討

方 翔

國電南瑞科技股份有限公司，江蘇南京 210061

0 引言

近年來，電網(wǎng)企業(yè)大多已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了對遠(yuǎn)方變電站的遙測、遙信、遙控、遙調(diào)，即“四遙”功能。變電站自動化建設(shè)和改造不斷發(fā)展完善中，當(dāng)前電力企業(yè)為了提高勞動生產(chǎn)率，增加經(jīng)濟(jì)效益，開始實(shí)施變電站的實(shí)現(xiàn)無人值守模式，圖像監(jiān)控系統(tǒng)是對“四遙”的進(jìn)一步補(bǔ)充和完善，被行業(yè)稱為“第五遙”－遙視。一些變電站已部分實(shí)施了視頻監(jiān)控或環(huán)境監(jiān)測或防盜報(bào)警和消防系統(tǒng)，但大多分步、分批實(shí)施，系統(tǒng)各自獨(dú)立運(yùn)行，能夠?qū)Ω髯冸娬镜碾娐范?斷、環(huán)境參量、現(xiàn)場狀況進(jìn)行監(jiān)控和報(bào)警，監(jiān)控人員能夠?qū)崟r、直接地了解和掌握各個變電站的情況，及時對發(fā)生的事件做出反應(yīng)，并且操作簡單方便，適合電力部門維護(hù)使用。普遍存在的問題是：用戶在各自的變電站等已實(shí)施了部分視頻監(jiān)控、環(huán)境監(jiān)測和綜合報(bào)警系統(tǒng)，但大多分步、分批實(shí)施，系統(tǒng)各自獨(dú)立運(yùn)行，甚至每套系統(tǒng)都需要獨(dú)立的管理人員，很難做到多系統(tǒng)的綜合監(jiān)控、集中管理，無形中降低了系統(tǒng)的高效性，增加了系統(tǒng)的管理成本。

無人值守解決方案以圖像監(jiān)控為主、數(shù)據(jù)監(jiān)控為輔，結(jié)合多種報(bào)警功能，正適應(yīng)了電力部門無人值守變電站的需要。它采用了先進(jìn)的圖像識別技術(shù)，監(jiān)控人員通過綜合監(jiān)控平臺，用指定的用戶名和密碼登陸監(jiān)控服務(wù)器，就可以進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控、調(diào)度、錄像、報(bào)警、電子地圖等一系列功能。在電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的其他遠(yuǎn)程監(jiān)控點(diǎn)安裝若干監(jiān)控主機(jī)，監(jiān)控人員通過IE瀏覽器，用指定的用戶名和密碼登陸監(jiān)控服務(wù)器，就可以進(jìn)行遠(yuǎn)程調(diào)度、監(jiān)控。

1 問題的提出

在高壓電網(wǎng)飛速發(fā)展，用電負(fù)荷不斷增長的形勢下，電網(wǎng)事故的危害不斷加大，及時處理電網(wǎng)事故將刻不容緩。事故發(fā)生時，集控站值班員需要立即發(fā)現(xiàn)，并迅速準(zhǔn)確的將開關(guān)跳閘情況、失電范圍、保護(hù)動作等情況做出匯報(bào)相關(guān)調(diào)度，進(jìn)行恢復(fù)送電。然而大型事故時伴隨著大量異常信息，造成通訊阻塞等諸多情況會使一些事故信息不能及時上傳，從而不能及時判斷處理，貽誤送電，對人民的生命財(cái)產(chǎn)造成巨大損失。如何及時監(jiān)控到所有發(fā)生事故跳閘的線路，最為關(guān)鍵。下面是某變電站統(tǒng)計(jì)影響信息監(jiān)控調(diào)查表。

2 監(jiān)控系統(tǒng)的事故信號一般生成方式

計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)對開關(guān)分合可以通過遙信信息獲取，但是無法判斷是事故跳閘還是正常開關(guān)操作分合，一般來說監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)施軟件組態(tài)將間隔保護(hù)動作信號、開關(guān)分閘信息，邏輯生成事故信息，事故信息又由計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)合并為“事故總”信號，由此“事故總”信號進(jìn)行監(jiān)控系統(tǒng)的推圖、語音等報(bào)警提示，國電南瑞的OPEN2000等系統(tǒng)采集上傳的事故總信號。

3 事故信息漏報(bào)原因分析

3.1 事故信息漏報(bào)的關(guān)鍵

由以上信息生成方式可以看出，區(qū)別僅僅是合成“事故總”信息的方式不同，而遙信量的及時正確上傳與主站監(jiān)控系統(tǒng)的二次處理，是事故信息漏報(bào)的關(guān)鍵之一。

1）由事故硬件信息或通訊裝置發(fā)生故障導(dǎo)致間隔層沒有正確合成事故總信號，或由于大量數(shù)據(jù)上傳，通訊阻塞使事故總信號沒有正確合成或上傳；主站硬件裝置故障，主站死機(jī)、顯示屏故障，網(wǎng)絡(luò)通訊中斷，UPS失電等；2）由于人員工作繁忙或疏忽、責(zé)任心不強(qiáng)、技能水平較低，對信息量不熟悉等原因，信息監(jiān)視不到位；由于接點(diǎn)不夠、間隔層設(shè)備功能不全，測控單元缺陷、驗(yàn)收不規(guī)范，導(dǎo)致一些重要的遙信信息無法及時上傳至主站系統(tǒng)；3）由于接點(diǎn)不夠、間隔層設(shè)備功能不全，測控單元缺陷、驗(yàn)收不規(guī)范，導(dǎo)致一些重要的遙信信息無法及時上傳至主站系統(tǒng)；4）由于伴隨的輔助信息太多，干擾事故信息的正常顯示，據(jù)統(tǒng)計(jì)，雷雨季節(jié)事故突發(fā)期，某天曾跳閘一百多次，各類上傳信息6萬多條，事故信息每分鐘刷新200多條。信息量太大還會導(dǎo)致主站系統(tǒng)或相關(guān)模塊處理異常；5）由于信息表審核問題，導(dǎo)致一些重要信息漏驗(yàn)錯驗(yàn)。

3.2 系統(tǒng)功能的改進(jìn)與優(yōu)化，提高了監(jiān)控質(zhì)量

3.2.1 針對加強(qiáng)事故信息監(jiān)控的組織措施及對策實(shí)施

1）針對硬件、主站設(shè)備及相關(guān)通訊、備用電源方面。很多地區(qū)監(jiān)控主機(jī)可能運(yùn)行多年，硬件設(shè)備陳舊，穩(wěn)定性會受影響，微機(jī)管理員或安全員應(yīng)將主站主機(jī)定期檢查，現(xiàn)場測試其速度、穩(wěn)定性是否滿足目前工作，至少具備雙機(jī)正常工作。由于監(jiān)控主機(jī)的顯示器24小時不間斷工作，發(fā)生故障的情況很多，作為監(jiān)控中心應(yīng)備有代用的顯示器，保證監(jiān)控應(yīng)急需要。集控站一般設(shè)立在某變電站內(nèi)，UPS備用電源在容量和可靠性有一些局限，最好能接入變電站大直流系統(tǒng)，確保在本站發(fā)生事故全停期間，有足夠的備用電源滿足集控站的事故處理及對其它無人值班站的持續(xù)監(jiān)控。監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)生死機(jī)時，班組成員應(yīng)都掌握對監(jiān)控系統(tǒng)一般異常的處理步驟，并詳細(xì)修編入現(xiàn)場運(yùn)行規(guī)程中，每個值班員都掌握監(jiān)控系統(tǒng)的軟件重啟和界面登錄；2）針對人員方面。隨著越來越多的無人值班站接入監(jiān)控管轄，值班期間，值班人員需要合理安排作息習(xí)慣，在工作繁忙及白天值班期間，至少2人以上在監(jiān)控室工作，值長、站長擔(dān)任白天日常工作，隨時參與監(jiān)控工作；事故出現(xiàn)，應(yīng)優(yōu)先進(jìn)行事故處理，值長合理安排人員分配，不會因?yàn)楣ぷ鞣泵Α⑷耸植粔蚨⒄`處理送電。在惡劣天氣特殊情況下，在家休息的值長或值班員，應(yīng)保持通訊24小時隨時聯(lián)系，隨時候命。 在工作繁忙的時候，會對監(jiān)控工作產(chǎn)生一定影響，加強(qiáng)技能培訓(xùn)，使值班員具備豐富的事故處理經(jīng)驗(yàn)和較強(qiáng)的工作能力。在日常的綜自改造驗(yàn)收工作中，遙信量類別多樣，名稱不統(tǒng)一，反應(yīng)的異常和事故情況也存在問題，值班員應(yīng)熟悉相關(guān)的一二設(shè)備類型及信息含義，針對驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，逐條進(jìn)行嚴(yán)格驗(yàn)收，保證信息上傳的準(zhǔn)確率。

3.2.2 針對加強(qiáng)事故信息監(jiān)控的技術(shù)措施

1）監(jiān)控系統(tǒng)針對事故警報(bào)應(yīng)具備的功能。在大型事故或多起事故發(fā)生時，大量干擾信息影響事故分析判斷。一個窗口的信息顯示是遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法滿足事故及異常情況的監(jiān)控，一定要設(shè)立多屏幕或多窗口的各類信息的分屏顯示畫面；2）干擾信息誤發(fā)的屏蔽措施。綜自改造或檢修時誤發(fā)很多事故信息；開關(guān)分合等情況會出現(xiàn)瞬時的保護(hù)類信息；某廠站接點(diǎn)粘連也會導(dǎo)致某一信號頻繁誤發(fā)；都會嚴(yán)重干擾信息監(jiān)控，影響事故判斷。應(yīng)采取對干擾信息的屏蔽措施。例如：增加檢修牌，屏蔽檢修信息，采用信息延時過濾，不顯示n秒內(nèi)復(fù)歸的信號，使用條件過濾，暫時取消某信息的顯示等；3）發(fā)生開關(guān)偷跳或大面積事故跳閘的相關(guān)措施。監(jiān)控系統(tǒng)事故處理中，如果系統(tǒng)界面不合理，畫面、信息分類不清，在緊張的事故處理中，會影響值班員的判斷，會延長事故判斷處理時間，幾十個所轄站在多發(fā)事故時，必然會發(fā)生短時的數(shù)據(jù)阻塞、事故信息漏傳，或開關(guān)偷跳時，沒有保護(hù)動作信息，誤發(fā)合成事故總信號，必須要進(jìn)行開關(guān)位置的實(shí)時監(jiān)控。為此可以采用“開關(guān)狀態(tài)實(shí)時總接線圖”來解決，即將所有開關(guān)位置標(biāo)識集中在一幅監(jiān)控畫面，作為實(shí)時監(jiān)視畫面之一，如果其中有任何一點(diǎn)閃爍，就可以及時發(fā)現(xiàn)，在大型事故發(fā)生時，只要開關(guān)變位，就可以總覽全部所轄站的跳閘和失電情況；4）實(shí)現(xiàn)了全部信息、重要信息、事故信息分類、篩選、多屏顯示功能，就可以縮短干擾信息耽誤的事故判斷分析的時間。

4 結(jié)論

根據(jù)針對計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)漏報(bào)事故信息的分析與措施，可以大大縮短了事故信息的處理時間，提高了監(jiān)控質(zhì)量，為電力企業(yè)所提出的“集中監(jiān)控，分散操作”運(yùn)行模式打下了良好的基礎(chǔ)，并為公司減員增效，提供了可靠的前提保證。通過信息分層手段減少了事故異常期間的干擾信息，提高了監(jiān)控值班員對信息判斷的正確率，更大程度上保證了電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。為創(chuàng)造和諧班組、和諧企業(yè)、和諧社會提供了有力的保障。

[1]df1800系統(tǒng)使用技術(shù)資料、說明.

[2]黃益莊.變電站綜合自動化技術(shù)[M].北京：中國電力出版社，2000(3).