基于SCADA的變電站間隔分析工具的研究與應用

黃春勝　羅志豐　胡海琴

摘 要：針對智能變電站檢修現狀，結合先進的國內外變電站狀態檢修的研究熱點，提出以“間隔運行狀況評價為基礎、優化變電站檢修策略為目標”，開展基于SCADA的變電站間隔分析工具的研究與應用，實現變電站間隔運行狀況的量化分析，從一定程度上反映變電站的運行狀態和發展趨勢，為變電站故障預警、檢修計劃調整提供依據，保障變電站運行的經濟性和安全性。

關鍵詞：間隔利用率；事件分析；可視化展示

中圖分類號：TM764 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）03-0166-01

電力工業是國民經濟的第一基礎產業，是國民經濟發展的先行行業，關系國計民生，具有戰略意義。電力系統設備一旦出現故障，造成電力供應中斷，會對各行業正常生產和人們的日常生活造成極大影響。隨著電網規模的不斷擴大，對電力系統的安全性、穩定性以及經濟性運行的要求也隨之越來越高。

在電力系統運行中變電站是發展的基礎和保障，變電站運行狀態好壞與否直接關系到電力系統的穩定。由于變電站是連續運行的，加之運行中電力設備是相互關聯的，其安全狀態是一個整體，需要從宏觀上對變電站的運行安全狀態進行評估。

1 建設目的

變電站作為電網中絕大部分電氣設備的集合體，站內設備繁多，內部連接關系復雜，顧全每臺設備詳細運行狀況進而評估電網性能，則網絡分析相當復雜、信息冗余度高，且性能評估速度難以得到保證。因此，簡化變電站網絡結構，以電氣信息量測為基礎，實現變電站運行狀況的實時化評估更為快速、直觀、可行。

基于SCADA的變電站間隔分析工具的研究與應用，從變電站間隔利用率分析、間隔告警事件統計分析、線路（母線）輕/重載運行時長統計分析等三方面加強變電站運行狀態分析，綜合分析、量化電氣設備運行狀態水平，從一定程度上反映變電站的運行狀態及趨勢，為設備檢修策略制定提供數據依據。

2 研究內容

根據在線監測系統（SCADA）和生產管理系統（PMS）提供的變電站設備運行、臺賬、檢修、缺陷等信息，從運行工況和歷史數據兩個方面對變電站間隔運行狀況加以共性分類、統計分析及變電設備運行狀態的量化分析、評分定級。

（1）臺帳映射關系建立：以變電站CIM模型和變電站一次接線圖為基礎，實現SCADA系統內告警信息與變電站運行設備臺帳之間的映射；實現SCADA系統內變電站間隔設備與PMS系統臺帳之間的映射關系；實現間隔與母線之間的映射關系。（2）間隔利用率分析：對歷史時間段內間隔使用率進行分析，重點關注停用問題。通過采集各個間隔對應測點的負荷，沒有負荷為停用，有負荷為在運，判斷間隔運行時長?？砂凑兆冸娬?、電壓等級、間隔類型、時間段等字段進行統計分析，并支持圖形化展示。（3）間隔告警事件分析：研究SCADA系統中實時告警事件，重點關注告警事件的頻率及趨勢。通過采集SCADA系統內的告警信息，與間隔進行關聯，統計間隔的告警事件數量與趨勢。其中實時告警為真實告警，非實時告警為調試告警（不統計）；可按照變電站、電壓等級、間隔類型、時間段等字段進行統計分析，并支持圖形化展示。（4）間隔輕/重載運行時間分析：通過采集10KV出線、母線的負荷，判斷全年母線和線路輕/重載時間統計?？砂凑兆冸娬?、月度/季度/年度進行統計分析，并支持圖形化展示。研究調度SCADA系統中10KV出線、母線的負荷情況。重點研究線路（母線）的輕/重過載情況。

3 技術路線

基于SCADA的變電站間隔分析工具，有效解決變電站運行狀態評估應用實踐中遇到的如下問題：

（1）轄區內變電站數量較多；（2）變電站分屬于不同地方的，空間分布廣；（3）變電站狀態參數存在海量信息的處理和數據的計算繁重；（4）評估信息難以全面掌握，信息發布不能有效及時。

基于SCADA的變電站間隔分析工具，實現對變電站運行工況、歷史運行數據等加以共性分類，對間隔運行進行評估分析，并支持圖形化展示及報表統計、導出功能。用戶可以查看變電站間隔運行評估的各類詳細的數據，同時可以查看某類數據的歷史變化情況，掌握變電站間隔運行狀況的變化規律；分析結果的可視化，幫助工作人員直觀的了解變電站運行狀態變化趨勢，將工作人員從繁瑣的數據管理工作中解脫出來，極大地提高了工作效率。

4 場景展示

（1）間隔利用率可視化展示。如圖1所示。（2）間隔告警事件分析結果可視化展示。如圖2所示。（3）間隔輕重載運行時長統計結果可視化展示。如圖3所示。

5 結語

基于SCADA的變電站間隔分析工具的研究與應用，以變電站一次接線圖為基礎，實現SCADA系統內變電站間隔設備與PMS系統臺帳之間的映射關系，進而實現變電站間隔運行狀況的量化分析，從一定程度上反映變電站的運行狀態和發展趨勢，便于變電站工作人員及遠方調度人員實時掌握變電站運行狀況。

參考文獻

[1]溫秀峰，于浩.如何加強變電站間隔規劃及使用[J].中國科技縱橫，2016.

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