電網(wǎng)調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)事故跳閘判別方法的改進(jìn)

伍太萍，金學(xué)成，程 正，房金彥，胡治中，溫錢明，朱麗華

（1.國網(wǎng)江西省電力有限公司，江西 南昌 330077；2.國網(wǎng)江西省電力有限公司檢修分公司，江西 南昌 330096）

0 引言

國家電網(wǎng)公司實(shí)行“調(diào)控一體化”和變電站無人值班后，當(dāng)變電站發(fā)生設(shè)備故障跳閘時(shí)，調(diào)控中心監(jiān)控系統(tǒng)會(huì)根據(jù)實(shí)時(shí)接收到的開關(guān)變位、保護(hù)出口或全站事故總信號(hào)進(jìn)行開關(guān)事故跳閘判別[1]。若判別為開關(guān)事故跳閘，則啟動(dòng)事故語音告警、推出相關(guān)的廠站或間隔畫面，提醒監(jiān)控員在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)故障，監(jiān)控員再通過監(jiān)控系統(tǒng)的報(bào)文進(jìn)行故障初步分析判斷，并匯報(bào)值班調(diào)度員故障簡要情況和通知變電站運(yùn)維人員檢查現(xiàn)場設(shè)備。雖然監(jiān)控員正常值班過程中，應(yīng)對(duì)監(jiān)控信息進(jìn)行不間斷監(jiān)視，不能僅依賴于監(jiān)控系統(tǒng)的事故推圖或列表來發(fā)現(xiàn)故障跳閘，但實(shí)際運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)，監(jiān)控系統(tǒng)開關(guān)事故跳閘誤判率偏高，影響了監(jiān)控員對(duì)故障的準(zhǔn)確判斷，延長了監(jiān)控員通知運(yùn)維人員故障時(shí)間，降低了故障處置效率。

本文針對(duì)目前監(jiān)控系統(tǒng)開關(guān)事故跳閘判別存在的問題進(jìn)行分析，提出了500 kV變電站一種基于多源信息的開關(guān)事故跳閘判別方法，可以有效降低系統(tǒng)事故跳閘誤報(bào)率。

1 開關(guān)事故跳閘判別存在問題

目前，調(diào)控中心監(jiān)控系統(tǒng)接收到變電站開關(guān)分閘信息的同時(shí)，若有“事故總”類信號(hào)動(dòng)作，會(huì)判該開關(guān)事故跳閘，即監(jiān)控系統(tǒng)是將變電站“事故總”信號(hào)和開關(guān)分位信息取“邏輯與”的關(guān)系來判別開關(guān)是否事故跳閘。“事故總”類型信號(hào)一般包括：全站事故總、間隔事故總、XX保護(hù)出口等，用戶可以自定義選取。該事故跳閘判別方法主要存在以下問題：

1）當(dāng)設(shè)備檢修調(diào)試時(shí)，會(huì)觸發(fā)大量的保護(hù)出口、全站事故總、開關(guān)變位等信息。

2）實(shí)際運(yùn)行過程中，全站事故總信號(hào)誤報(bào)的缺陷較多，原因是參與合成全站事故總的分信號(hào)不合理，比如保護(hù)啟動(dòng)參與合成，電網(wǎng)稍有擾動(dòng)，甚至正常操作都會(huì)觸發(fā)全站事故總，導(dǎo)致全站事故總誤報(bào)。

3）一些老舊變電站由于通訊規(guī)約轉(zhuǎn)換裝置、遠(yuǎn)動(dòng)裝置等通訊方面的問題，會(huì)批量報(bào)出全站或間隔保護(hù)裝置的保護(hù)軟報(bào)文信號(hào)，包括保護(hù)出口信號(hào)。

4）設(shè)備的正常停送電操作時(shí)會(huì)產(chǎn)生開關(guān)變位，特別是AVC系統(tǒng)日常的調(diào)壓控制很頻繁，產(chǎn)生很多電容電抗器開關(guān)變位信息。

5）個(gè)別廠家的智能終端事故總原理設(shè)計(jì)存在缺陷，導(dǎo)致監(jiān)控員遠(yuǎn)方遙控和變電站現(xiàn)場遙控開關(guān)分閘時(shí)會(huì)報(bào)出間隔事故總，同時(shí)觸發(fā)全站事故總。

以上情況實(shí)際上均未發(fā)生開關(guān)事故跳閘，但單獨(dú)或組合發(fā)生時(shí)，可能會(huì)導(dǎo)致監(jiān)控系統(tǒng)誤判開關(guān)事故跳閘。可見，由于基礎(chǔ)數(shù)據(jù)質(zhì)量問題和缺乏對(duì)告警信息的有效辨識(shí)，導(dǎo)致開關(guān)事故跳閘判別誤報(bào)率偏高。

2 基于多源信息的開關(guān)事故跳閘判別

為解決以上問題，設(shè)計(jì)了一個(gè)新的開關(guān)故障跳閘判別方法[2]，其邏輯圖如圖1所示。該方法不僅利用監(jiān)控系統(tǒng)的開關(guān)變位、全站事故總進(jìn)行判別，還結(jié)合AVC、OMS系統(tǒng)等多源信息或數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合判斷，可以減少開關(guān)事故跳閘誤判率。

圖1 開關(guān)事故跳閘判別邏輯圖

首先系統(tǒng)接收到保護(hù)出口、全站事故總、開關(guān)變位等原始告警信息后，先進(jìn)行信息有效性辨識(shí)。當(dāng)信息帶有告警抑制或檢修標(biāo)識(shí)時(shí)，表明監(jiān)控員對(duì)相應(yīng)信號(hào)和設(shè)備進(jìn)行了告警抑制或檢修掛牌操作，系統(tǒng)判斷該些信息為無效信息，不進(jìn)行開關(guān)事故跳閘判別。

當(dāng)系統(tǒng)接收到有效的開關(guān)分閘信息后，對(duì)信息進(jìn)行解析，自動(dòng)獲取變電站、電壓等級(jí)、開關(guān)編號(hào)等信息。然后判斷開關(guān)分閘是否帶有遙控標(biāo)識(shí)，有遙控標(biāo)識(shí)表明開關(guān)是由監(jiān)控員遠(yuǎn)方分閘操作產(chǎn)生的變位，非事故跳閘；若無遙控標(biāo)識(shí)，再根據(jù)不同電壓等級(jí)進(jìn)行判別：

若電壓等級(jí)為35 kV，則判斷是否電容器或電抗器開關(guān)。是電容器或電抗器開關(guān)，則再判斷同時(shí)是否有AVC控制該開關(guān)指令信號(hào)，有AVC控制信號(hào)，則說明該開關(guān)為AVC系統(tǒng)調(diào)壓控制產(chǎn)生，非事故跳閘。

若電壓等級(jí)非35 kV或雖為35 kV但非電容（抗）器，則判斷該開關(guān)是否有相應(yīng)監(jiān)控轉(zhuǎn)令信息，有監(jiān)控轉(zhuǎn)令則表明開關(guān)變位為現(xiàn)場運(yùn)維人員操作產(chǎn)生，非事故跳閘。監(jiān)控轉(zhuǎn)令信息來源于OMS系統(tǒng)，主要包括監(jiān)控轉(zhuǎn)令記錄或操作指令票。通過拓?fù)潢P(guān)系找到開關(guān)所屬設(shè)備名稱，如母線、主變、線路等，再將開關(guān)編號(hào)、所屬設(shè)備、變位時(shí)間等關(guān)鍵信息與OMS中的監(jiān)控轉(zhuǎn)令記錄和操作指令票信息進(jìn)行匹配，匹配成功則判別為監(jiān)控員轉(zhuǎn)令后現(xiàn)場執(zhí)行的操作；否則判別為開關(guān)異常變位。

當(dāng)開關(guān)判別為異常變位后，若5 s之內(nèi)同時(shí)有該變電站的有效的全站事故總信號(hào)動(dòng)作，則判別為開關(guān)事故跳閘。

按照該方法判別的事故跳閘，可以解決目前存在的問題：

1）設(shè)備檢修調(diào)試期間，監(jiān)控員會(huì)在監(jiān)控系統(tǒng)上對(duì)檢修設(shè)備進(jìn)行檢修掛牌和對(duì)全站事故總進(jìn)行告警抑制，掛牌后檢修間隔產(chǎn)生的保護(hù)動(dòng)作、開關(guān)變位信號(hào)均會(huì)帶上檢修標(biāo)識(shí)，全站事故總會(huì)帶上抑制標(biāo)識(shí)，均自動(dòng)判為無效信息，不進(jìn)行事故跳閘判別。

2）全站事故總單獨(dú)誤報(bào)，因開關(guān)沒有異常變位，不判別事故跳閘；開關(guān)正常操作同時(shí)全站事故總誤報(bào)，因開關(guān)非異常變位，仍不判為事故跳閘。

3）保護(hù)出口單獨(dú)誤報(bào)，因開關(guān)沒有異常變位，不判別事故跳閘。

4）開關(guān)的監(jiān)控遠(yuǎn)方遙控操作、現(xiàn)場運(yùn)維人員操作、AVC系統(tǒng)調(diào)壓控制時(shí)產(chǎn)生的開關(guān)變位，非異常變位，不會(huì)判別該開關(guān)為事故跳閘。

5）由于智能終端回路缺陷導(dǎo)致遙控開關(guān)分閘時(shí)同時(shí)報(bào)出全站事故總的問題，因開關(guān)變位帶有遙控標(biāo)識(shí)或有監(jiān)控轉(zhuǎn)令判為現(xiàn)場操作，非異常變位，不判為事故跳閘。

該方法在江西省省調(diào)集中監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)集中監(jiān)控分析與輔助決策系統(tǒng)上進(jìn)行了應(yīng)用。從應(yīng)用效果來看，大大提高了事故跳閘推理分析的準(zhǔn)確性和效率。若采用以往的判別方法，僅利用監(jiān)控系統(tǒng)的開關(guān)變位、全站事故總、保護(hù)動(dòng)作出口等信號(hào)作為系統(tǒng)故障分析推理機(jī)的啟動(dòng)信號(hào)，只要任一信號(hào)動(dòng)作就進(jìn)入故障推理程序，可能導(dǎo)致推理結(jié)果錯(cuò)誤，即使推理時(shí)因不能成功匹配專家?guī)於徽`報(bào)，也嚴(yán)重占用了系統(tǒng)的工作時(shí)間和內(nèi)存，影響了推理的準(zhǔn)確性和效率，降低系統(tǒng)的實(shí)用化水平。

3 結(jié)語

針對(duì)目前監(jiān)控系統(tǒng)開關(guān)事故跳閘判別存在的問題，本文提出一種改進(jìn)方法，首先通過對(duì)監(jiān)控告警信息進(jìn)行有效性辨識(shí)，再結(jié)合監(jiān)控系統(tǒng)、AVC系統(tǒng)、OMS系統(tǒng)的多源信息或數(shù)據(jù)，對(duì)開關(guān)是否事故分閘進(jìn)行綜合判斷。既可用于監(jiān)控系統(tǒng)的事故跳閘判別，又可作為電網(wǎng)故障診斷系統(tǒng)事故跳閘推理機(jī)的啟動(dòng)信號(hào)，有利于監(jiān)控員對(duì)電網(wǎng)或設(shè)備故障的準(zhǔn)確判斷，縮短監(jiān)控判別用時(shí)，提升故障處置效率，具有非常廣闊的應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)：

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