基于信息預處理技術的監控系統優化策略

趙 巍，倪國強(國網浙江省電力公司嘉興供電公司，浙江 嘉興 314000)

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基于信息預處理技術的監控系統優化策略

趙 巍，倪國強
(國網浙江省電力公司嘉興供電公司，浙江 嘉興 314000)

〔摘 要〕為提升調控中心應急處置能力，結合電網生產運行實際情況，某供電公司調控中心制定了基于信息預處理技術的監控系統優化策略。闡述了該優化策略的制定、實施及技術措施；并通過實踐證明，該優化策略縮短了調控應急處置時間，提升了電網事故處置效率。

〔關鍵詞〕電力調度；監控系統；信息預處理；應急處置

0 引言

隨著國家電網公司“大運行”體系建設的持續推進，“電網集中監控”成為國家電網公司系統電力調度部門的核心業務。如何在龐大而繁雜的信息海洋中，第一時間快速監視到影響電網安全穩定運行的重要信息，是監控員首先需要面對的難題。針對這個難題，某供電公司調控中心從監控信息及監控畫面的優化入手，根據電網生產運行的實際需求，通過相關部門通力合作，對該地區監控系統告警服務需求進行了統籌分析、系統調整、專項整治、統一發布；爭取在確保電網、設備安全運行的同時，減少監控信息數量，解決監控信息散落式分布問題；以此提高監控工作效率，提升電網預控能力，縮短調控應急處置時間，實現電網應急處置能力的提升。

1 監控系統優化策略的制定與實施

根據設備實際情況與監控業務需求，按照“三步走”(第1步明確目標需求，第2步制定整合方案，第3步優化整改提升)模式，制定總體方案。

(1) 規劃階段。按照“大運行”體系的實施方案，明確監控業務需求，開展現場考察，收集整理資料，匯總疑點、難點，明確工作方向，完成監控系統優化的總體設計工作。

(2) 計劃階段。加強信息統計分析，編寫監控系統優化方案，明確優化原則，列出具體的實施計劃。按照先易后難、輕重緩急的原則，有序推進監控系統優化工作。

(3) 實施階段。開展試運行工作，查漏補缺，完成變電站調控信息表中的信息分類調整，統一規范監控畫面。全程跟蹤試點工作，及時反饋存在的問題，對優化方案進行調整，實現閉環管理模式。

2 監控系統優化策略的技術措施

按照國家電網公司監控系統優化處置的有關思路，緊密結合生產實際，通過責任分區優化、監控信息分類優化、設備檢修工作信息優化、監控畫面優化、信息提醒功能優化等措施，對監控信息進行預處理，實現電網監控系統的整體優化和提升。

2.1 責任分區優化

按照電網設備調管范圍、電壓等級的不同，結合負荷分配特點及監控員人員安排，對現有責任區進行重新梳理。將整個監控范圍設置為1個總監控責任區，涵蓋所有監控范圍內的變電站；再設置3個分責任區，分別為：500 kV電壓等級責任區，包括地區范圍內的所有500 kV變電站；220 kV電壓等級責任區，包括地區范圍內的所有220 kV變電站；110 kV及以下電壓等級責任區，包括地區范圍內的所有110 kV及35 kV變電站(10 kV電壓等級電網由配調和縣調負責監視）。每個責任區僅顯示該責任區告警信息。

2.2 監控信息分類優化

變電站信息按對電網直接影響的輕重緩急程度可分為事故信息、異常信息、越限信息、變位信息、告知信息5類。針對不同類別的信息，可采取如下方法進行優化。

(1) 雙重化監視。公共信號由上下級監控同時監視。如事故總信號一般由地調、配調或縣調同時監視；若事故總信號是由10 kV電網設備故障或異常引起的，則由配調或縣調監控負責及時確認，并向地調監控匯報。

(2) 合理化處理。采用延時過濾的方法，防止設備正常運行或操作過程中發出的伴生信號(通常屬于異常信號)誤報或重復上報。

(3) 差異化設置。根據不同的季節設置遙測限值，一般取冬季值(25 ℃)和夏季值(40 ℃)2種。

(4) 簡單化展示。變位信息僅顯示開關設備狀態(分、合閘)改變的信息。告知信息分為上告警窗、不做光字牌和不上告警窗、不做光字牌2種。

(5) 便捷化查詢。除了設置以上5類告警信息窗外，還新增了操作、系統運行、SOE信息等3個分告警窗。

2.3 設備檢修工作信息優化

當變電站間隔和裝置檢修時，對該間隔(裝置)上送的遙信信號、遙測信號、保護軟報文進行信息屏蔽，但不影響自動化調試。被屏蔽的信息可通過醒目標識(白顏色+可加標牌)與正常信息進行區別。新建、改建、擴建工程的調控主站系統應先設置調控信息聯調責任區，在工程投產前再將新增信息歸入相應監控責任區。

2.4 監控畫面優化

監控中心從監控運行的實際需求出發，結合Open3000系統的特色，對監控畫面進行了人性化的創新設計。將各變電站按運維站管轄范圍進行列表，整站監控的變電站設置站總光字；非整站監控的變電站按監控范圍選取監控間隔，不設站總光字。通過對各變電站的監控信息進行分類匯總、集中顯示，新增主變檔位、主變油溫、母線電壓、功率因數及無功、電壓日波動率、自動化巡檢、重要斷面監控及告警抑制、置牌、封鎖信息等新畫面。同時，在此基礎上，還增加了事故推畫面功能，統一規范主畫面、分畫面的設置，使監控員可快速連接到與所需信息相關的監控畫面。

2.5 信息提醒功能優化

由于監控信息數量大、種類多、實時性強，可通過聲音、文字、語音、顏色、畫面閃爍等多重化手段進行信息提醒，確保監控員在第一時間掌握重要信息。除上述5類告警以外的系統操作信號與系統運行信號等不設專門告警聲音，系統故障信號采用有別于5類告警的另一種聲音。

3 實踐效果

(1) 合理劃分責任區，提高監控業務深度。將監控責任區進行合理劃分，每名監控員按照責任分區重點監視，明確各個監控區域的責任主體，使各值班監控員能夠發揮專業優勢，充分挖掘監控信息的內在含義，有針對性地制定處置措施，提高集中監控業務的深度，強化調控一體化應急處置能力。在事故處理中，事故發生區域的監控員應配合監控值班長進行事故處理，其余監控員繼續按責任分區進行監控，在全力進行事故處理的同時，保證變電站的監控工作正常。

(2) 監控信息預處理，提高監控工作效率。隨著電網規模的不斷擴大，所轄變電所規模的日趨增大，相應的監控中心所面臨的信息數量也越來越龐大。尤其是在惡劣天氣或者現場設備調試等情況下，急劇增加的報文數目造成監控員很難及時掌握變電站的運行情況。以打雷時頻繁出現的“35 kV母線接地信息”為例，對打雷時的監控信息進行統計、分析，各類信息的比重如圖1所示。

圖1　打雷時段各類信息比重

由圖1的統計數據可知，打雷時段“35 kV母線接地信息”比重約占整個時段信息的45 %。但是通過對“35 kV母線接地信息”的分析，發現該信息幾乎都在2 s內完成動作、復歸，因此可對“35 kV母線接地信息”設置2 s的延時量，以減少打雷時段的信息數量。

通過對監控畫面和信息進行優化，監控員對事故、異常等運行情況的平均處理時間由優化前的10 min減少為優化后的2 min，平均用時降低了80 %；同時也大幅減少了監控員查看、調閱監控畫面的用時。

對變電站光字進行監控是監控運行的一種重要的有效方式。一般情況下，當設備出現故障時，其相應的光字就會變亮；但調查發現，設備存在缺陷但對運行影響不大而長期未處理造成的常亮光字，占所有常亮光字的10 %左右。可通過對光字的靈活設置，減少常亮光字的數量，從而提升電網的風險預控能力。

(3) 智能化信息提醒，提高監控信息辨識度。告警界面可以根據用戶的需求進行符合運行人員實際需要的分類，而且分類后的每類告警可以根據需要進行不同的告警行為設置，主要包括：聲音信號、推畫面情況、是否人工確認等，以達到重要信息與一般信息區別明顯和重要信息不遺漏的目的，做到告警界面信息層次清晰、重點突出。

4 結束語

監控系統的優化工作使得監控業務有了強有力的技術支撐；使推進落實“大運行”體系建設工作收到了顯著的成效。同時，這也是一項“邊使用、邊摸索、邊改進”的工作，今后將在上述優化措施的基礎上，結合系統實際運行的效果，對優化工作進行持續的評估改進，切實縮短調控應急處置時間，提高電網事故處置效率，有效應對電網運行風險。

參考文獻:

1 張全元．變電運行現場技術問答(第2版)[M]．北京：中國電力出版社，2003．

2 賈 偉．電網運行與管理技術問答[M]．北京：中國電力出版社，2007．

3 李海燕，程 剛，王建峰．“調控一體化”監控信息的分層和分類[J]．科學之友，2010，31(12)：106-108．

4 楊世勇，陳 林，胡為民．調度監控信息分級分類標準及展現方式研究[J]．湖北電力，2011，38(4)：13-14．

趙 巍(1987-)，男，助理工程師，主要從事電力系統安全穩定控制與在線分析研究工作，email：njlgzw10@163．com。

倪國強(1968-)，男，高級技師，主要從事電網調控運行專業管理工作。

作者簡介：

收稿日期：2015-10-23。