變電站集中監控信號優化方案探究

林 英 陸穎銓

（1.國網福州供電公司，福建福州 350009；2.國網福建電力有限公司，福建福州 350003）

隨著電網調控一體化模式的全面實施，變電站集中監控作為電網安全運行的重要保證，發揮著關鍵性作用。變電站集中監控處理的信息量龐大，頻發信號、調試信號、非有效信號等干擾信號占大部分比重，嚴重影響了集中監控運行人員的正常運行監視，給運行人員帶來了不必要的工作負擔，同時也影響了對真正的、重要的告警信息的監視，給電網安全、穩定運行帶來了隱患。優化變電站監控信號不僅能夠減少信息處理、提高工作效率，而且能夠及時找出變電站的安全隱患，幫助對事故的快速準確判斷，進而采取有效措施減少損失。

一、合理調整電網結構

合理的電網結構是電力系統安全穩定運行的基礎。羅源地區碧里變電站自投產以來，德盛鎳業沖擊性負荷引起母線電壓頻繁大幅波動的遙測越限信息量一直居高不下，日信號量最高達51918條，約占當日信號總量的79%。2011年，羅源地區220kV德盛鎳業變（用戶變）投產后，鎳業負荷由用戶變專供，碧里變因沖擊性負荷引起母線電壓頻繁波動的遙測越限信息量大幅度下降至日均幾百條。

平潭地區電網電源薄弱，僅有華塘變、竹嶼變兩座220kV變電站，一個電源點，在2013年第7號“蘇力”強臺風期間曾發生平潭島全島失壓的嚴重事故，此后，將平潭島環網運行，形成華塘變、竹嶼變220kV、110kV系統環網運行的結構，提高了供電可靠性，但要求竹嶼變與華塘變110kV母線電壓的差值需控制0.5～2kV以內，因此造成電壓調節困難，頻繁越限，信號量劇增，2014年110kV竹前線、竹厝I路投產后，平潭地區110kV系統解環，從而取消了竹嶼變與華塘變110kV母線電壓差值的限值要求，降低了信號量。

由此可見，電網網架結構的優化對由于電壓、負荷波動造成遙測值頻繁越限的現象具有明顯改善作用，有效削減了信號量，提高了集中監控效率。

二、信號延時過濾處理

變電站信號監控業務劃歸調控中心初期，由于主站對告警匯總優化處理的功能相對較弱，從而導致了調控中心告警信息監視匯總窗口中大量的無效告警信號的產生。根據福州地區調控中心變電站集中監控所有的告警信息數據統計分析，系統日常運行時，無效告警信號約占信號總量的70%～80%。例如，開關正常操作時會伴隨控制回路斷線、開關彈簧未儲能等告警信號的產生，如果這類信號在一定時間內自動復歸，應將該類信號看作是正常操作的伴生信號，并將該類信號進行過濾處理。如果該類信號超過一定時間仍沒有復歸，則認為是異常告警信號。此時，應將該設備告警信號上傳至監控人員。通過在主站對告警信號進行延時過濾的智能預處理，可以有效屏蔽一部分無效信號，有效減少無效告警信息量，降低運行人員信號監視的工作強度，提高運行監視的效率。

三、信號防抖屏蔽處理

變電站設備告警信號因信號接點的接觸不良等異常會出現信號抖動的現象。信號抖動嚴重影響了運行人員的正常運行監視，因此有必要對抖動的信號進行預處理，減少因信號抖動對正常運行監視造成的不利影響。通過在廠站端增加信號計時統計數據預處理服務，對需要進行消抖處理的信號配置信號消抖屏蔽處理功能。通常情況下，設備機構常開接點閉合后，輸出告警信號為1，接點返回后信號變為0。因此，當采集到的信號由0變成1后，觸發消抖計時統計功能，計時統計周期到達后結束計時統計并輸出計時統計預處理信號狀態值。如果統計到信號由0變為1的持續時間超過消抖計時統計設置時間值，則在計時時間到時，信號實際狀態值置為l，如果統計到信號由0變為1后的持續時間小于消抖計時統計設置時間值，則輸出信號實際狀態值為0。

四、信號分層分區監控

地縣一體化模式運作后，全福州地區近200座變電站劃歸地區調控中心管轄，主站監控系統將接收這些變電站上送的全部信息，監控人員在日常和事故異常情況下所需處理的信息量巨大，對這些信號不加分類分層控制，無疑會干擾監控人員的實時監視與事故判斷。在變電站發生事故時，主站監控系統會收到大量實時告警信號，如保護動作類信號，保護裝置異常類信號，壓板類信號和其他開關量類信號，這些信號中有些是重要信號，有些是次要信號，還有些是無需關注的信號。并且不同職能部門，如調度人員、監控人員、維護人員、繼保專業人員等對各種信息關注度不同，要求監視信息內容不同。為解決上述問題，使各專業人員能獲得急需的信息，又不致因信號過量而添亂，甚至導致系統癱瘓，因此，主站監控系統必須對變電站信息進行分層控制，不同專業在自己的監視告警窗中看到不同的監視內容。如“間隔事故總信號”經常誤發，特別是操作時，且告警窗口已增加開關變位事項窗口，開關偷跳時仍能監控到，故“間隔事故總信號”不上傳至監控人員；刀閘主要用于事故處理時隔離故障點，同等條件下，刀閘遙控緊急程度低于開關，并且已列入遠方遙控清單的刀閘，其電源空開均默認在合位，故“刀閘電機電源消失”信號不上傳至監控人員。在對信號進行了有效分層處理后，信號量削減了約40%～50%，信號響應速度得到了相應提高，整個系統的性能和信息吞吐量也相應提升。

五、檢修調試及缺陷信號的屏蔽

設備檢修時，如大量的檢修間隔的遙信、保護調試信號進入實時監視界面勢必干擾正常的監控運行工作，有必要對檢修間隔的遙信、保護信號進行屏蔽處理，早期采取的措施是通過調試人員投入變電站保護裝置的檢修壓板來屏蔽相關調試信號，但該辦法只能屏蔽軟報文，不能屏蔽硬接點信號，且由于人員責任心問題經常漏投檢修壓板，造成大量的調試信號上傳至監控中心，嚴重影響監控人員對電網真實情況的快速有效捕捉和分析判斷。如果能在監控系統上對檢修間隔掛牌來屏蔽該間隔的所有調試信號，檢修工作結束后送電前，再將牌拆除，恢復信號正常上傳。這樣可以完全解決設備檢修期間調試信號干擾監控的問題。此掛牌功能可以由監控系統廠家對系統進行相關設置實現。

對于頻發信號，經檢查確認是缺陷，并已報備缺陷等待處理后，監控人員無需再對該信號進行跟蹤，可以由監控系統廠家在系統軟件開發上增加頻報信號的隱藏設置和自動恢復功能，監控人員對系統進行設置，隱藏缺陷引起的頻報信號，設置后該頻報信號自動進入缺陷窗口，當該頻報信號復歸且復歸持續時間超過2小時（該時限人機界面可設）后，信號自動退出缺陷窗口進入正常告警窗口。對于無法隱藏的缺陷頻報信號可以采取單個遙信、遙測、保護信號 “退出服務”的方式，系統前置不接收該信號，也不進入數據庫存儲，這就很好的屏蔽單點頻發的缺陷信號。

綜上所述，可以通過一些有效的措施來削減無效信號量，達到監控信號某種程度的優化。但做為綜自變電站新興的運維模式，剝離變電的監控運行依然任重而道遠，信號的規范、優化、整合工作依然嚴峻，也只有監控運行人員增強責任心，不斷提高自身技能水平，做好信號分析工作，發現問題，及時做好前饋控制及相關閉環管理工作，就一定能使調控中心的運行監控工作更上一臺階，從而更有力的保障電網的安全運行。

結語

通過對監控系統信號的優化處理，不但使其功能更加合理、完善，同時提高了監控人員的監視效率， 使運行工作更安全，更便捷，對電網安全運行起到積極促進作用。在實際工作中要結合行業特點、區域習慣、使用需求進行相關處理，保證系統得到充分有效應用。

[1]吳玉林，紀陵.變電站監控信息告警直傳優化技術在江蘇電網中的應用.中國電業（技術版）.2014（2）.