變電站監控信息接入自動驗收方法探索

高 翔，羅 俊，仲梓維

(江蘇電力公司連云港供電公司電力調度中心，江蘇 連云港 222004)

變電站監控信息接入自動驗收方法探索

高 翔，羅 俊，仲梓維

(江蘇電力公司連云港供電公司電力調度中心，江蘇 連云港 222004)

隨著現代電網規模的不斷擴大，設備管理要求的不斷升級，監控專業面臨著更大的挑戰。在此背景下，提出了基于智能電網的變電站監控信息自動驗收體系構建，該體系用自動驗收系統代替了傳統的人工核對信息，解決了信息接入驗收工作效率低下的問題，有助于提高變電站的信息驗收效率，加強變電站信息接入驗收的全過程管控，提升了監控專業的管理水平。

設備監控；信息接入；智能電網系統；自動驗收

監控信息直接反映現場運行設備狀態，現有的研究成果利用監控信息的綜合研判作用，可以有效掌握電網運行情況，提高故障處理的效率[1-3]。但目前還沒有相關文獻關注過監控信息接入驗收工作質量和工作效率。傳統的監控信息驗收以人工調試為主，工作效率低，安全風險高。本文將監控信息接入驗收分解為三個系統，從而可以分別自動驗收，并且保證了監控信息全回路驗證，可提高信息驗收的效率，提升監控信息驗收的管控能力。

1 變電站監控信息自動驗收體系支撐系統

變電站監控信息自動驗收體系將常規驗收工作[4]轉變為三個自動驗收系統，分別是主站端信息自動驗收系統，廠站端信息自動驗收系統，廠站端和主站端信息聯調系統。變電站監控信息自動驗收支撐系統創建了多模塊，可視化的驗收策略，實現變電站現場和調度主站信息全覆蓋，保證監控信息驗收的全管控。變電站監控信息自動驗收體系支撐系統如圖1所示。

圖1 變電站監控信息自動驗收體系支撐系統

1.1 主站端信息自動驗收系統

主站端信息自動驗收系統，是基于智能電網調度技術支持系統的高級應用，驗收內容是模擬廠站上送的遙信、遙測、遙控信息，由計算機程序實現了前置信息校驗、遙信聯合自動驗收、遙測聯合自動驗收、遙控聯合自動驗收、遙信鏈接正確性校驗、遙測鏈接正確性校驗六項功能(見圖2)。

前置信息校驗以信息表管理系統中的信息表為標準，從遙信、遙測、遙控3方面，讀取主站數據庫中的信息內容，檢查主站端數據庫信息維護工作是否正確，遙信表檢查內容包括點號、名稱、間隔ID、電壓等級、告警類型、是否光字牌等，遙控、遙測僅檢查點號和名稱。校驗工作結束，集中給出比對結果，監控人員根據比對結果，統一反饋給自動化人員修改。

圖2 主站端信息自動驗收系統

遙信自動驗收在現場后臺和遠動通信裝置驗收合格后進行，由廠站端自動驗收程序按照點號順序，逐一上傳監控信息，主站端驗收程序根據設定好的發送順序和變位順序，檢查上送信息是否正確。遙信自動驗收具備以下功能：復位主站端前置系統、站端遠動通信裝置所有遙信功能；觸發廠站端設備遙信上送功能；校驗告警信息點號與預置標準信息表點號順序是否一致，記錄校驗結果，校驗結果不一致時給出提示和備注錯誤原因，生成遙信聯合自動驗收報告。

遙測自動驗收校驗現場上傳的數據與預先設定的遙測值是否一致，判斷驗收是否通過，需要在現場遙測校驗通過后執行。遙測自動驗收具備以下功能：對主站端前置系統、變電站站端遠動通信裝置所有遙測量復位為0；啟動廠站端遙測數據上送；完成前置解析數據與自動驗收系統預置數據的比對，并記錄差值，校驗結果不一致時給出提示，能生成遙測自動聯合驗收報告。

遙控自動驗收按照驗收標準采取實控操作，通過驗收程序實現遙控“合、分”一次，自動采集現場設備位置，檢查位置變化是否滿足要求，判斷遙控是否成功。遙控驗收具備以下功能：防止誤遙運行開關功能，實現方式包括使用權限認證、遙控許可廠站判別、受責任區和主站開關遙控防誤閉鎖控制；根據遙控序列表，可自動完成開關“合、分”操作。遙控序列表中，可人工選擇待驗收開關，依次決定遙控順序，能夠區分運行開關，確保不誤選；驗收過程中，能自動判斷遙控結果，可人工干預驗收進程，暫定后續驗收，也可重新啟動中斷的遙控驗收；對遙控操作失敗的開關，可在遙控序列表中標記，自動生成遙控操作失敗序列；能夠生成遙控聯合自動驗收報告，包括驗收開關名稱、初始狀態、控制指令、控制后狀態、失敗記錄等。

遙信鏈接正確性校驗，包括開關位置，同期切換開關，光字牌畫面，間隔圖，驗收采用發送單個數據，單個校驗的方式，由主站端自動驗收系統接收單個變化遙信，監控人員核對遙信內容與所屬間隔是否一致，判斷遙信鏈接是否正確。驗收過程發現的問題，自動化人員負責修改。

遙測鏈接正確性校驗，驗收內容是遙測值與所屬間隔對應情況，采用批量發送模擬數據、逐個校驗的方式，由主站端自動驗收系統為每個測點設置不同的遙測值，批量發送后核對發送數據，監控員人工檢查數據位置，判斷遙測鏈接是否正確。

主站端驗收步驟分為三步。第一步信息表比對，監控人員向自動驗收系統導入標準信息表，檢查數據庫里的信息維護是否規范，發現問題通知自動化人員修改。第二步聯調驗收，啟動自動驗收系統聯調功能，接受現場上送的信息，系統判斷信息上送是否正確。第三步數據鏈接檢查，系統自動上送遙信遙測信息，監控人員檢查數據信息與間隔對應是否一致。

主站端驗收系統建立遙信、遙測、遙控驗收表模型，開創數據自動核對機制，驗收范圍涵蓋了主站端驗收全部內容，可以針對性的修改遙信、遙測參考值，遙控操作序列表，驗收方式靈活。系統由監控人員操作，自動比對，并生成驗收報告，對于驗收不通過的信息，監控人員可以集中通知相關人員處理，并確定是否需要人工進一步核對。

1.2 廠站端信息自動驗收系統

廠站端信息自動驗收系統由虛擬前置系統，虛擬廠站系統組成，實現遠動通信裝置信息表校驗(遙測、遙控和遙信)，虛擬前置、變電站操作員工作站與一二次設備信號關聯性校驗、變電站告警信息自動觸發上送這3個功能(見圖3)。驗收范圍是變電站現場一二次設備，包括斷路器、變壓器，保護、測控、交直流系統、公用裝置等。

圖3 廠站端信息自動驗收系統

虛擬前置系統用計算機程序，在變電站現場模擬調度主站前置系統的功能，負責接收一二次設備的調試信息，與變電站操作員工作站同步驗收。虛擬廠站系統通過計算機程序模擬現場遠動通信裝置功能，負責在主站端與廠站端信息聯調時，按照信息表的順序，自動觸發上送告警信息，代替常規驗收過程中檢修人員上送信息的工作。虛擬前置系統和虛擬廠站系統是廠站端信息自動驗收系統的特有設備，實現現場設備信息接收和上傳的功能，保證監控信息全回路驗證。

廠站端自動驗收步驟分為3步：第1步核對遠動通信裝置信息。以虛擬前置系統里的監控信息表作為標準，讀取遠動通信裝置內的監控信息，利用計算機程序比較兩者一致性；第2步站端設備調試。檢修人員在現場裝置中，通過實際操作設備或者短接拆接端子的方式，模擬發出告警信息，檢修人員同步檢查變電站操作員工作站和虛擬前置系統信息，檢查兩者是否符合現場調試信息；第2步聯調驗收。通過虛擬廠站系統，按照信息表的順序，上傳告警信息至主站驗收系統，判斷上送信息與接收信息是否一致。

廠站自動驗收系統實現3個功能：一是遠動通信裝置信息表校驗功能，以虛擬前置系統內置信息表作為標準，包括遙信、遙測、遙控信息表，通過計算機程序讀取遠動通信裝置內的數據信息，按信息表順序比較兩者的點號、信息描述是否一致，自動生成比對結果，提示錯誤點號及名稱；二是虛擬前置、變電站操作員工作站與一二次設備信號關聯性校驗功能，現場人員出發告警信息，虛擬前置系統和操作員工作站接收和顯示告警信息內容、信息地址，校驗結果由檢修人員手動標記；三是變電站告警信息自動觸發上送功能，虛擬廠站系統負責告警信息觸發上送，按照信息表順序模擬變電站側信息，通過調度數據網和遠動通信裝置，觸發告警信息至調度主站自動驗收系統。

廠站端自動驗收系統，在變電站側常規驗收的基礎上，增加了虛擬前置和虛擬廠站兩個功能，滿足虛擬系統前置驗收合格的條件后，可以通過虛擬廠站系統進行信息聯調，減少了檢修人員二次調試的過程，提高了變電站端的驗收效率。

1.3 廠站端和主站端信息聯調系統

廠站端和主站端信息聯調，需要滿足廠站端信息表驗收合格，一二次設備信息關聯校驗合格，主站端信息表驗收合格的條件，聯調系統驗收范圍包括遙信、遙測、遙控信息表內容，由廠站端按點號順序觸發告警信息，主站端核對，判斷調度數據網通信是否正常。

聯調系統的驗收步驟有4步：第1步將主站前置、廠站遠動通信裝置內所有遙測、遙信、遙控復位，遙測初始狀態零，遙信初始狀態為復歸，遙控初始狀態是開關在分位；第2步主站端啟動自動驗收程序，變電站啟動上送程序，主站端由監控人員操作，變電站現場由檢修人員操作，操作前雙發需電話確認；第3步主站自動驗收系統發送總召，廠站自動驗收系統收到信息后啟動程序。在發送總召命令后，主系統檢查遙信、遙測、遙控初始狀態，然后校驗上送信息與標準信息表順序是否一致，模擬量和狀態量是否符合設定規則，其中遙信按照動作復歸，遙測按照點號加固定值，遙控按照先合后分的原則自動驗收，程序結束記錄校驗結果，結果不一致時給出提示和備注錯誤原因；第4步生成驗收報告，報告包括驗收失敗的名稱及原因，監控人員根據驗收報告，快速查找問題根源，有針對性地匯報相關部門。

2 變電站監控信息自動驗收體系實施案例

2.1 案例實施

根據變電站監控信息自動驗收體系構建的論述，在2016年8月8日至19日，連云港地區110 kV灌西開關站升壓改造過程中，進行了監控信息自動驗收的實際檢驗，檢查監控信息自動驗收體系具體實施的效果。

2.2 實施效果分析

對2016年新接入變電站以及灌西變監控信息接入驗收工作耗時情況進行統計(見表1)。統計結果顯示，采用傳統人工驗收方法，信息驗收單位時間在209 s，約3 min，考慮到與現場人員的溝通配合，以及設備狀況、總控通道切換、人工識別等等情況，該時間較準確可信。而與此相比，采用自動驗收系統，信息驗收單位時間僅為1 s，遙控每個斷路器合、分操作一個循環30 s，核對匹配度100%，有效減少了信息驗收單位時間。

表1 灌西變監控信息接入驗收耗時情況統計表 s

以110 kV灌西變升壓為例，按蘇電調〔2013〕855號文規定，110 kV變電站升壓驗收時間為6個工作日(法定工作日8 h)，實施自動驗收后可縮短整個工程工期為5.9天(見表2)，綜合驗收效率顯著提升。

表2 灌西變監控信息接入驗收效率表 h

3 自動驗收系統實施過程中遇到的問題

3.1 主站信息表格式問題

主站信息表比對程序，對信息表的格式要求很高，程序設計按照規定的信息表格式才能比對，目前導出的第三方監控信息表格式不能滿足程序要求，遙信信息表問題最多，需要改動的地方較大，在導入自動驗收系統前，需要對監控信息表作調整。

3.2 主站信息表比對問題

主站信息比對工作，是將主站數據庫中的監控信息與第三方信息表的監控信息比較，第三方監控信息表是標準的信息表，但是在比對過程中發現，數據庫中的信息與第三方信息在內容描述上存在不一致。部分典型不一致信息如表3所示。

表3 通過主站比對結果中典型不一致的信號

3.3 虛擬廠站驗收問題

虛擬廠站和現場后臺同步驗收，虛擬廠站驗收過程中出現的問題主要是現場設備發不出某些信息，和廠站端自動驗收系統沒有關系。如西徐4E41合并單元A采集器異常信息，只有當采集器壞了才會發出，因此廠站端無法驗收。此類問題占廠站端驗收的很大一部分。還有部分信息驗收不了，因為信息表中的信息已經刪除，或者一些設備在本次施工中沒有裝設，造成廠站端未通過驗收。

部分驗收典型問題如表4所示。

表4 虛擬廠站驗收異常的信息

3.4 主站端與廠站端聯調驗收問題

在主站端與廠站端聯調驗收時，是自動驗收的核心環節。通過此次驗收，發現主站端驗收不通過主要存在兩類問題，一類是信息動作后沒有復歸，造成自動驗收不通過。另一類是信息滯后，開關位置傳輸慢，當滯后信息傳到主站端時，主站端已經開始驗收下一個信息，部分問題如表5所示。

表5 主站—廠站聯調驗收異常的信息

4 結語

變電站監控信息自動驗收已經通過變電站的實際檢測，驗收效果好，正確率100%，具備推廣價值，現階段需要對存在的問題及時討論，制定解決方案。還需要對相關問題進行思考。

對于主站信息表格式問題，目前的解決方法是監控人員手動調整信息表格式，調整最多的是遙信信息表，信息表在導入主站系統或者虛擬總控裝置中，需要按照點號，遙信名稱，告警類型，間隔ID，是否光字牌，設備類型和電壓等級這樣的順序安排信息表。

對于主站信息表內容比對過程中出現的問題，解決的方法主要有3種：一是在比對過程中發現問題，手動修改第三方標準信息表(數據庫中的部分描述無法修改，如名稱前的電壓等級)，保證比對一致；二是修改信息比對程序，使用模糊比對的方式，將部分不一致描述(如多了線或者電壓等級)在比對過程中省略，保證比對一致；三是自動化人員在數據庫維護過程中，嚴格按照信息表的內容，避免比對過程中出現的問題。另外嚴格按照監控信息表規范命名信息名稱也是很重要一點，第三方標準信息表是所有信息比對的基礎，需要嚴格執行。

虛擬廠站出現的問題主要是現場設備不具備信息觸發條件，與自動驗收程序關系不大，在驗收過程中可以跳過。

[1]高尚,吳奕,唐元合,等. 電網設備監控信號綜合智能分析技術及應用[J]. 電氣應用,2015(S2):475-479.

[2]黃新波,張瑜,朱波. 智能變電設備監控與決策輔助系統數據庫的設計與實現[J]. 高壓電器,2016(3):116-122.

[3]任萱,湯欣,孫維偉,等. 變電站在線監測及輔助設備監控系統研究與應用[J]. 江蘇電機工程,2012(06):31-36.

[4]張永健.電網監控與調度自動化[M]. 北京：中國電力出版社, 2004.

(本文編輯：趙艷粉)

電力簡訊

我國核發首批綠色電力證書

我國綠證的申領與核發工作按照“申領一批、核發一批”的原則，通過國家可再生能源發電項目信息管理平臺完成。按照《國家發展改革委財政部 國家能源局關于試行可再生能源綠色電力證書核發及自愿認購交易制度的通知》(發改能源[2017]132號)文件要求，我國向提交申請的華能、華電、中節能、中水顧問等企業所屬的20個可再生能源發電項目核發了首批綠色電力證書(以下簡稱“綠證”)，本次共對20個新能源發電項目核發了230 135個綠證，綠證表征的上網電量共23 013.5萬千瓦時，所獲綠證項目主要分布于江蘇、山東、河北、新疆等六個省份，合計裝機容量112.5萬千瓦。

陸上風電和光伏電站項目可經信息平臺完成自愿開展綠證權屬資格登記后，申請核發綠證。國家可再生能源信息管理中心經信息平臺核對項目是否納入電價附加補助目錄、列入補助目錄容量、申領月度結算電量以及相關憑證的有效性后，向企業予以核發對應項目上網電量的綠證。7月1日起試行綠證自愿認購交易。

(本刊訊)

Automatic Inspection and Acceptance Methods of Substation Monitoring Information

GAO Xiang, LUO Jun, ZHONG Ziwei

(Lianyungang Electric Power Dispatching and Control Center, Lianyungang 222004, China)

With the expansion of modern power grid and the upgrading of equipment management requirements, the monitoring work is facing greater challenges. Under this background, this paper proposes the construction of substation monitoring information automatic inspection system based on smart grid, which replaces the traditional manual information check for automatic approval system, solving the problem of low efficiency in information access acceptance. The system helps to improve the substation information approval efficiency, strengthen the control of the whole-process substation information access approval, and promote monitoring management level.

equipment monitoring; information access; smart grid system; automatic inspection and acceptance

10.11973/dlyny201703011

高 翔(1986-)，男，碩士，工程師，從事電力系統運行分析、無功功率補償、電能質量控制等方面研究。

TM86

A

2095-1256(2017)03-0263-05

2017-02-13