關于調控系統告警信息優化的幾點研究

【摘要】隨著調控一體化系統的建設與發展，把有效信息從海量信息中提取出來，并及時、準確地展示給調度與集控人員，防止有效信息淹沒已經成為一個急待解決的問題。本文在總結以往信息優化方法的基礎上，提出了信息壓縮和信息延時的方法，經過信息優化前后的告警窗信息數量對比，得出調控一體化系統告警窗顯示的信息量明顯減少。通過這兩種信息優化方法，將監控人員從日常監視繁冗的告知信息和非重要信息的工作中解脫出來從而使監控值班員有更充裕的精力對他們關注的設備或區域進行重點監視，從而提高電網的供電可靠性。

【關鍵詞】調控一體化；信息壓縮；信息延時

1.引言

“調控一體”運行模式下，電網調度與變電監控一體化設置，全部信息匯總到監控中心。此種運行模式在實現人力資源的集約管理，更直觀、更全面地掌握電網的各類信息的同時，使得調控中心接收到的報警信息大大增加，各種信號動作頻繁，特別是在電網故障時，值班員眼花繚亂，無所適從，很容易遺漏重要告警信號，延誤處理。因此如何把有效信息從海量信息中提取出來，及時、準確地展示給調度與集控人員，防止有效信息淹沒是必須面對的問題。

2.調控一體化技術

所謂電網調控一體化即電網調度監控中心+運維操作站的管理模式。調控一體化要求電網調度自動化系統提供強有力的技術支撐，電網調度自動化系統需要同時接入該地區所有變電站的全部數據信息，同時實現各變電站狀態監視、遙控操作及故障分析處理等功能。

3.常規信息優化方法

目前信息優化的主要方法是認真分析無人值班變電站運行需要監控的內容，及時有效地提示監控人員關注異常信息，合理分析信息來源并突出重點，對大量的采集信息進行合理地優化組合。原則上我們規定告警級別相同的信號才可以合并，以免影響對信號的初期判斷和預處理。對于合并產生的遙信信號，我們在優化的信息量表中標識清楚本信號是由哪些信息合并而成的，并在設計、建設、應用的各個環節中做好多種手段的記錄、備份，以方便日后查詢和管理。

3.1 規范監控信息采集及命名原則

由于各類廠家對告警信息命名不一致，導致同類告警信息描述不一致，按照分類原則對變電站、調控系統主站監控信息進行梳理規范，統一信息名稱、數量、明確信息內容、含義，規定信息采集范圍和控制對象名稱，使其明確、簡潔，保證運行人員有效監控變電站運行工況和維護人員對事故的查找，從而提高電網安全、穩定、可靠運行水平。

3.2 監控信息進行分類顯示

由于調控一體化系統接入的變電站數量較多，變電站上傳到系統的遙信數據量非常大。尤其是變電站發生異常或事故時將產生的大量數據，造成監控中心頻發報警信息，嚴重影響監控人員的正常分析判斷，造成重要信息的遺漏，這就需要對報警信息的重要程度進行分類顯示。

根據信號處理的危急程度及信號特點，將監視的開關量信號分為事故或變位信號（A類）、告警信號（B類）、自動化設備通信信號（C類）、提示信號（D類）及環境狀態監測信號（E類）五類，并在監控系統上通過告警燈的形式實現分類顯示。表1為五類告警級別中所對應的具體監控信息。根據以上分類原則，當變電站中的設備發生異常時，告警信息會通過指示燈的形式提醒監控人員注意。

在系統的告警窗中，顯示窗口有上下兩個窗口，各種信息都是顯示在這兩個窗口中，信息具備分窗口、分層、分流顯示功能。在告警窗上分別有實時信息窗、事故/開關變位（A類）信息窗、遙測越限（B類）窗、C類保護信號、D類保護信號、E類保護信號、SOE、系統運行信息等選擇標簽。

同時，告警窗可選定某一變電站信息，監控人員根據不同的選擇標簽，分別快速提取本站全部信息。信息顯示分類如表1所示。

3.3 監控信息抑制

綜自改造或檢修時誤發很多事故信息，同時在設備傳動過程中，也將會產生大量信息，大量信息上傳特別影響日常工作。以往通過給間隔抑制的方式來實現抑制告警，減少大量信息上告警窗。

4.新的信息優化方法

4.1 信息壓縮

調控一體化系統會輸出大量的頻發信息，其中絕大部分都屬于一般性的告知信息，一般情況下對于變電站設備監視并無太大意義，但在某些特定情況下又有可能成為重要信息，如遠動機、前置機和主站切換產生的重復信號等，故既不能棄之不用，又不能讓其占據有限的屏幕資源和牽扯監控人員的過多時間和注意力。因此需要通過一定的算法和規則對這類信息進行壓縮處理。通過修改程序剔除重復信號等手段，必能削減重復信號。以騰出更多的窗口空間，顯示更重要的其它信息。

具體壓縮方法是程序將某個信息在一個時間周期（一般取24小時）內重復出現時，系統自動刪除前一條信息，只保留后一條信息同時在這條信息的后面出現一個帶括弧的累計數，如圖1所示。

圖1 信息壓縮告警窗

告警信息每次上送的詳細時間，可通過告警查詢的方式得到。通過這種做法，有效節省了窗口空間，大幅度減少了監控人員對告知信息的閱讀量。

4.2 信息延時過濾

開關分合過程中由于接點抖動會出現瞬時的保護類信息，如，控制回路斷線”和延時不足報出的“彈簧未儲能”以及個別類型的裝置產生的“裝置報警”等，我們稱之為瞬時信息，這類信息在規定時間內動作復歸已完成，在系統如果可以設置為不顯示，則減少了信息量。超過規定時間沒有復歸，說明設備存在問題，需要及時檢修，而保護信息也為瞬時信息卻不能設置延時，因為它反映設備運行水平，利于事故分析，所以常規運行中開關可以進行如表2的分組。

表2 10kV開關動作信息分析

序號告警描述瞬時信息是否延時

1斷路器現場就地控制否否

2斷路器位置否否

3斷路器控制回路斷線是是

4斷路器彈簧未儲能是是

5斷路器手車位置否否

6速斷保護是否

7過流保護是否

8低周保護是否

9XX線重合閘動作是否

圖2 優化前后告警窗信息量對比

針對這些瞬時信號出現后均能很快復歸的特點，可以采取用主站程序過濾此類信號。每當含有這些信號關鍵字的動作事項上報到主站程序不會立即將事項報出，而是放在緩存區，在一定延時內如果有接受到對應的復歸事項，則該信號將不會報出。反之如果在延時內沒有復歸事項，則在延時結束后將信號報出。在對大量信號進行分析后，信號規范應規定各種信號的合理延時時間（“彈簧未儲能”延20s“控制回路斷線”、“裝置報警”延時2s），通過技術手段將在延時時間內復歸的信號予以屏蔽，排除了無用信號對監控人員的干擾。

5.信息優化后效果

信息優化工作開展前，對2012年1—6月六個月上告警窗的事故、異常、越限、變位的信息條數（信息量）按照月統計平均。1-6月統計平均值=各月平均信息之和/月數=27084條。

通過采用信息壓縮與信息延時方法后，優化了告警窗上信息顯示量，避免監控人員進行繁瑣的信息檢索工作，防止信息遺漏造成事故隱患。由圖2可見，經過信息優化后，告警信息量降低到平均2509條。

6.結論

本文通過信息壓縮和信息延時方法的提出，使調控一體化系統告警窗的信息數量明顯減少，將監控人員從日常監視繁冗的告知信息和非重要信息的工作中解脫出來，從而使監控值班員有更充裕的精力對他們關注的設備或區域進行重點監視，進而提高電網的供電可靠性。

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作者簡介：呂銘剛（1976—），男，河北廊坊人，工程師，現供職于廊坊供電公司，研究方向：電力調度自動化。