變電站監控運行智能巡視技術

葉海峰

【摘 ?要】分析了變電站監控專業巡視的現狀，剖析了電網監控業務難以為繼的原因，提出了對智能電網調度控制系統變電站巡視信息進行分類、篩選、設限、制表的處理措施，探索了變電站監控巡視的新方法，以期縮短電網監控專業的變電站日常巡視時間，保證監控日常工作的順利開展，保障電網安全穩定運行。

【關鍵詞】電網;變電站;監控值班;信號巡視

1、前言

隨著國民經濟的飛速發展，國家電網規模日趨龐大，電網監控專業工作量不斷增加，電網監控業務逐漸出現難以為繼的困境。隨著變電站的不斷擴建和新建投運，調控班監控專業所承擔的工作日益繁復，工作量與日俱增，變電站巡視作為監控日常工作中每值必須完成的工作，耗時耗力，并因信息量的暴增而難以開展，監控專業亟需一種安全、實效、便捷的巡視新方法以資其用。

2、監控巡視現狀

國家電網公司開展“變電站智能巡視”建設以來，將原變電站的集中監控職能納入調度部門并按電壓等級分層監控后，從各專業上避免了不必要的干擾，有利于電網安全、經濟運行。除承擔變電站信息實時監控、電壓力率控制、事故異常處理、倒閘操作等工作外，地區調控班監控專業每日必不可少的一項日常工作便是變電站巡視。

現行的監控專業變電站巡視，是通過D5000系統變電站廠站接線圖加集中信號界面瀏覽的方式進行的。此模式極易引起重巡、漏巡、錯巡的情況。監控值班員每值需在接班后、值班中、交班前3個時間點分別對所轄范圍內所有變電站信息進行全面巡視。目前，每位監控值班員每次變電站巡視時間平均長達3h15min，對于平均只有8h的每值值班時間而言，變電站巡視工作儼然已難以為繼、無法正常開展。

3、原因剖析

從“變電站智能巡視”實施后，地區調控班所轄變電站的調整，調控班組精員簡配，改擴建、新建變電站的日益增多，巡視模式因循守舊等均是造成監控專業變電站巡視困境的原因。

3.1體量龐大的變電站

面對數量眾多的變電站，只有少數的工作人員對其進行調控。管轄如此龐大數量的變電站，本身就是一種多重挑戰。

3.2 缺員嚴重的值班員

地區調控班實行“五班三運轉倒班”工作模式，實際配置值班員每值5人，其中值班長1人、調度專業值班員2人。因此，監控專業每值值班員僅配置2人。由此可見，以少員配置應付大體量的變電站，相當捉襟見肘、履穿踵決。

3.3繁復沉重的工作量

除每日電壓力率控制、事故異常處理、倒閘操作及需實時監控的確發或誤發的2萬多個信號外，監控專業需巡視平均每站信號數約為220kV變電站2500個、110kV變電站850個。由管轄變電站數據可知，每次監控變電站巡視需要瀏覽45萬個信號。按照每值巡視3次，每日3值配置，每天監控專業的變電站巡視信號高達405萬條次。雖有集中信號分圖可供巡視使用，但對于龐大的信息數量及精減的監控專業值班人員配置，所有的輔助功用可謂杯水車薪。

3.4模式陳舊的D5000系統

“變電站智能巡視”后，D5000系統缺少對新模式下監控專業變電站巡視特殊要求的調整，依舊是“廠站接線圖+集中信號界面瀏覽”的巡視模式。該模式因存在無統一格式配置、無便捷鏈接導航、無分類篩選界面等缺點，已無法滿足新時期監控專業巡視需求。

4、新方法的探索

結合以上實際情況，對D5000系統根據監控專業變電站巡視信號的類別范圍、重要程度、功能配置等進行分類、篩選、設限、制表處理，設置了共計3大項11類目的巡視界面

4.1 遙信巡視

4.1.1 未復歸信號按照發信時間順序顯示未復歸的跳閘事故信

號、異常告警信號。設置要求：需可按廠站、動作時間排序查找。

4.1.2 封鎖信號按照封鎖時間順序顯示手動封鎖的光字牌遙信、開關刀閘位置等信號。設置要求：需可按廠站、封鎖時間、封鎖操作人排序查找。

4.1.3 抑制信號

下設遙信抑制和間隔抑制2個子項。遙信抑制為單個被抑制遙信按照抑制時間順序列表顯示，設置要求：需可按廠站、抑制時間、抑制操作人排序查找。間隔抑制為按照變電站間隔順位排序列表顯示，設置要求：需可按廠站、間隔、抑制時間、抑制操作人、所屬責任區排序查找。

4.2 遙測巡視

4.2.1 重載信息下設主變重載、線路重載、并列運行主變限額

3個子項。主變重載為按照負載率降序排列的所有變電站主變序列表。線路重載為按照負載率降序排列的所有變電站線路序列表，表內數據按照負載率超70%篩選，設置要求：需顯示廠站、設備名稱、電壓等級、額定值、實時值、負載率，并能分別排序瀏覽。并列運行主變限額為實時監控變電站內多臺并列運行主變總負荷與額定容量較小的主變容量比例關系變化的列表，設置要求：需顯示廠站、主變名稱、容量基值、越限基值、實時負荷、超限倍數。主變油溫按照溫度值降序列表顯示變電站主變實時油溫，油溫數據按照超70℃篩選，設置要求：需顯示廠站、主變名稱、實時溫度、冷卻方式。

4.2.3 遙測不刷新

下設單個數據不刷新和整站遙測不刷新2個子項。單個數據不刷新是以10min內單個遙測數據保持在某個數值不變化來加以判定的，設置要求：需顯示廠站、遙測名稱、遙測數據。整站遙測不刷新是以全站范圍內整站遙測數據達到50%不刷新來加以判定的，設置要求：需顯示廠站、不刷新百分比、所屬責任區。遙測不刷新不含主變檔位和交直流數據。

4.2.4 交直流一覽

按照所屬地區分類制表，顯示所有變電站內交直流系統實時電壓值。

4.3 輔助巡視

4.3.1 廠站工況可顯示所有變電站廠站通道、工況異常及退出

情況。

4.3.2 掛牌檢索按照標志牌類型不同，分別列表顯示各個標志

牌的相關信息。設置要求：需顯示所屬圖形、設備間隔、標志牌號、掛牌操作人、備注信息。

4.3.3 故障錄波

下設故障錄波告警列表和故障錄波集中信號2個子項。故障錄波告警列表實時列舉變電站內故障錄波裝置異常或故障情況;故障錄波集中信號以光字牌形式窮舉所有變電站故障錄波異常、故障信號。

3.3.4 電壓力率控制

繪制電壓力率集中監控圖（表），實時監控考核變電站內母線電壓、主變有功、主變無功、主變力率以及電壓波動情況。圖表中電壓波動告警、力率考核告警以光字牌形式表達。

5、應用成果

隨著社會的發展，我國500 kV 及以下電壓的變電站的監控，逐漸由有人看守轉變為無人看守，無人看守由各級調控中心進行監控。但由于采用無人看守的變電站越來越多，越來越多的信息和數據，使變電站調控中心的監控壓力越來越大。因此，大數據理論被引入了變電站智能監控領域。鑒于此，本文主要分析變電站智能監控系統的結構組成和當前存在的問題，并基于大數據進行方案的探討。監控專業變電站巡視新方法試用過程中，監控值班員接班后巡視近期變電站信號發信情況，遙信、遙測異常情況等均能一目了然、游刃有余，接班前能夠有選擇性地巡視值班期間發信、異常、故障等信號，做到有的放矢、對癥下藥。

4、結束語

變電站智能巡視的新方法試用以來，經統間均可控制在25min以內，站巡視時間3h15min而言，巡視 幅縮短87.2%，效率顯著提高。結合電網實際情況，監控專業變電站巡視新方法，不但提升了監控值班員信號巡視的便捷性和針對性，還提高了對事故、異常判斷與處理的準確性與快速性。在降低監控專業人員工作強度的同時，提高了監控效率，有效保障了電網和設備的安全穩定運行。

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（作者單位：國網安徽省電力有限公司）