監控信息事件化規則探討

潘全芳 趙首明

[摘? ? 要]目前調控員監控系統上送的是系統運行的所有單個信息，調控員需要對系統發出的信息進行監視、梳理，然后將關聯信息進行提取，綜合分析判斷。在電力系統發生異常、事故的情況下，尤其是在調度管轄范圍內多點發生異常，大量信息同時上送調度員監控系統，調控員人工梳理，提取相關信息，需要耗費大量的精力，并且梳理的正確性和快速性極大的依賴調控員的經驗、技能和水平，容易出現漏信息、誤判斷、分析不全面的情況。給出了一種根據系統發生時的特征來提取多個單條信息，然后準確給出調控員提示的規則。按照這種規則呈現的調控員監控系統，將極大的提升調控員監控效率，提升判斷的全面性，大大降低漏信息、誤判斷的概率，提高異常、事故處置的正確率。

[關鍵詞]電力系統：監控：事件規則：信息合并

[中圖分類號]TM732 [文獻標志碼]A [文章編號]2095–6487（2020）10–00–03

Discussion on the Rules of Monitoring Information Incident

Pan Quan-fang Zhao Shou-ming

[Abstract]At present， the controller monitoring system sends all the individual information of the system operation. The controller needs to monitor and sort the information sent by the system， and then extract the related information， analyze and judge comprehensively. In the case of abnormalities or accidents in the power system， especially at multiple points within the dispatch jurisdiction， a large amount of information is sent to the dispatcher monitoring system at the same time， and the controller manually sorts out and extracts relevant information. It takes a lot of energy and sorting out The correctness and rapidity of the system greatly depend on the experience， skills and level of the regulator， and it is prone to leakage of information， misjudgment， and incomplete analysis. A rule for extracting multiple single pieces of information based on the characteristics of the system when it occurs， and then accurately giving the regulator prompts is given. The controller monitoring system presented in accordance with this rule will greatly improve the monitoring efficiency of controllers， improve the comprehensiveness of judgment， greatly reduce the probability of information leakage and misjudgment， and improve the accuracy of abnormal and accident handling.

[Keywords]power system： monitoring： event rules： information consolidation

1 研究背景

目前電力系統在運行中，根據電力系統實時運行工況，會向調度監控系統上送系統實時運行信息。在電力系統發生異常、事故的情況下，尤其是在調度管轄范圍內多點發生異常，大量信息同時上送調度員監控系統，調控員人工梳理，提取相關信息，找到關聯信息，剃除不相關信息，需要耗費大量的精力，并且梳理的正確性和快速性極大的依賴調控員的經驗、技能和水平，容易出現漏信息、誤判斷、分析不全面的情況。

鑒于以上情況，通過提取調度監控系統的遙測，遙信等各類信息，合成事件，向調控員推送電力系統事件告警，調控員通過事件，立即準確掌握電網實際狀態，而不必去調取相關數據，再進行綜合分析判斷，節約大量時間，提升工作效率。

2 監控信息事件化規則探討

2.1 異常類信息事件化

2.1.1 中性點非有效接地系統單相接地

2.1.1.1 永久性接地

中性點不接地系統中單相接地，不影響線電壓的對稱性，不會對用戶供電造成影響，可以繼續運行一段時間。但是非接地相電壓會升高，甚至會達到線電壓值，長時間高電壓運行可能造成設備的損壞，特別是當系統中本來存在絕緣薄弱環節時，極易擊穿，造成次生故障，因此應盡快查找到故障點，排除故障，恢復系統正常運行。目前調度自動化系統中沒有特別準確的判斷系統單相接地的裝置和信號，調控員依據單相接地時的遙測信息特征，通過遙測量的越限（接地相電壓越下限，非接地相電壓越上線）來判斷系統是否發生了單相接地故障。遙測量越限信息與其他的越限信息同在一個告警窗中，當系統負荷啟停，造成電壓波動較大時，會同時上送大量的電壓越限告警信息，調控員不易在這一堆遙測越限告警信息中提取和發現系統發生了接地故障。同時調控員還需要逐條查看出線負荷，判斷電力系統發生的異常是否對用戶造成了影響。若系統自動提取這些特征，并直接給出調控員一條提示信息：**變電站*段母線*相金屬性/非金屬性接地，負荷有無變化。這條事件信息能直接告訴調控員系統發生的異常及對供電負荷的影響，大大降低調控員查找梳理時間，并且降低誤判，漏判情況。

2.1.1.2 瞬時接地事件化信息推送

瞬時接地在電力系統中也是常見的故障，一般不需要處理，接地消失后系統恢復正常，不影響用戶可靠供電，不會存在安全威脅。但是目前由于配網智能開關的大量裝設，線路有接地時智能開關能自動跳開，反映在變電站內即為瞬時接地，這種情況極易讓地區調控員忽略。主要表現在兩方面，一是監控員未發現瞬時接地。因為瞬時接地信息（目前表現為電壓越限，只能從遙測越限來判斷）極易被其他信息覆蓋，瞬時接地在幾分鐘甚至數秒后消失，系統恢復正常，調控員可能并未發現發生過瞬時接地，負荷變化也沒有提示，若在接地后智能開關自動跳開直接甩負荷，調控員未注意到這些影響和變化，在損失用戶負荷后毫不知情，給后續的異常處理和匯報造成很大的被動。因此，系統給出一條事件化信息：**變電站*段母線*相金屬性/非金屬性瞬時接地+負荷變化情況，直接告訴調控員系統發生的異常及對供電負荷的影響，調控員立即采取措施進行處理，按照程序匯報相關領導，讓調控員的處置工作變得非常主動，并能很大的降低用戶停電時間。負荷的變化情況可以按照在系統發生異常的同時若突然降低20 %以上，則認為在系統異常時存在了損失負荷的情況。

2.1.2 變電站全站直流消失

變電站全站直流消失對變電站和電力系統來說是一個災難性的故障。變電站全站直流消失后，該站保護裝置全部失去作用，相當于整個變電站無保護運行，該站任何一個設備發生事故，即使是10 kV的一個簡單故障，由于沒有保護作用于跳閘，電源不斷的給故障點提供能量，會進一步引發其他設備故障。直到上一級變電站的電源線路保護感受到故障，從電源側切除該變電站，該變電站的設備也損壞得差不多了。這對電網和用戶來說都是極大的損失。因此如何快速判斷該站直流異常，甚至全站直流消失至關重要。直流消失，對于一個變電站來說影響很大，會同時伴生很多其他信息，往往都是數屏的上送異常告警信息，讓調控員眼花繚亂，信息極難梳理。因此，在變電站發生這種情況時，給調控員一個提示，電力系統發生了什么，調控員就不必手忙腳亂梳理信息，而可以根據提示從容處理，并且能夠大量提升處理的正確性和快速性。變電站測控、保護裝置電源頻繁消失又復歸，提示該站直流異常，調控員要引起重視，盡快聯系處置。若所有測控，保護電源消失，則提示變電站直流消失。調控員根據變電站直流消失信息，采取措施立即隔離該變電站，并安排后續處理。

2.1.3 諧振

在地區局部電網中，最常見的為鐵磁諧振。鐵磁諧振分為基波諧振，現象為一相對地電壓降低，另兩相對地電壓升高超過線電壓，或兩相電壓降低、一相電壓升高超過線電壓、有接地信號發出;分次諧波，現象為三相對地電壓同時升高、低頻變動;高次諧波，現象為三相對地電壓同時升高超過線電壓;串聯諧振現象：線電壓升高，表計擺動，電壓互感器開口三角形電壓超過100 V。

根據電力系統發生諧振時的以上特征，提示事件化信息：某處發生了諧振。調控員根據提示的信息，掌握電網運行情況，迅速采取措施處理。

2.1.4 斷線

中性點非有效接地系統中，往往線路保護僅僅配置了簡單的過流保護，線路斷線不能被切除。比如35 kV輸電線路發生了斷線，則發生了斷線的輸電線路相關變電站母線電壓異常，發生了斷線的線路的電源端變電站能正常給低壓側負荷供電，而該線路負荷側的變電站由于電源缺相，不能給下級負荷提供三相平衡電壓，低壓側用戶無法正常供電。根據變電站主變高、低壓側電壓情況，提示調控員：**線路發生了斷線故障。這種提示不再依賴調控員的個人水平，并且新手調控員通過提示，結合系統各數據特征，通過學習，還可提升自身的分析判斷能力和技術水平。中性點接地系統中發生斷線，則保護會動作于跳閘，隔離故障，按事故類信息處置。

根據電網發生故障時的特征，如表1所示，給出不接地系統單相接地、斷線故障時的電壓限值，可以做為事件規則的參考判據。

當電網發生接地、斷線時，開口三角中均有電壓值，因此可以將開口三角電壓值越限做為一個判據，設定開口三角電壓越限值15 V。根據電網實際運行情況，相電壓下限設值可以為實際運行下限值-10 %，上限設值可以設置為實際運行上限值+8 %。由于運行中三相電壓存在不平衡，設置一個不平衡系數kp，kp取0.98，得到接地、斷線時的參考電壓判據。

2.2 事故類信息事件化

電力系統發生故障時，繼電保護動作于相應開關跳閘，會同時伴生開關彈簧未儲能、控制回路斷線、全站事故總、間隔事故總等過程性信息，這些信息常常令人眼花繚亂，調控員憑經驗，人工提取有用信息，分析判斷事故情況。

跳閘后負荷變化情況也是調控員要重點關注的。在以往的告警窗中未提示負荷變化情況，調控員需要在分析事故情況后，再調取相應變電站的每條出線的負荷情況。而在事故跳閘后，調控員需要進行各方通知、協調和匯報處理，接打大量電話，往往難以騰出時間來查詢負荷變化情況，或者忽略了負荷變化情況，使得在事故處置和匯報過程中非常被動。若將這些信息合并為一條事件信息，告知調控員電力系統發生了什么故障，負荷損失情況，調控員不必再去所有信息中梳理判斷，不必再去逐條調取負荷曲線，便能快速判明電力系統發生了什么事故及這起事故對供電負荷的影響，快速協調處置匯報，將調控員處置工作由被動變為主動，降低調控員工作強調，提升工作效率，提升事故調度處置的準確度和精度，真正實現精準調度。

針對不同類型的事故，分別推送以下3類事件。

2.2.1 瞬時故障

對于瞬時性故障，將保護動作信息，重合閘動作信息，開關分、合閘信息及開關動作過程中的伴生信息，事故總信息、負荷曲線等進行合并，提示事件化信息：某設備某某保護動作跳閘，重合成功，并提示該站負荷變化情況。

2.2.2 永久性故障

對于永久性故障，將保護動作信息，重合閘動作信息，開關分、合閘信息及開關動作過程中的伴生信息，事故總信息、負荷曲線等進行合并，提示事件化信息：某設備某某保護動作跳閘，重合不成功，并提示該站負荷變化情況。

2.2.3 重合閘未投的情況

對于重合閘未投的設備，將保護動作信息，開關分閘信息及開關動作過程中的伴生信息，事故總信息、負荷曲線等進行合并，提示事件化信息：某設備某某保護動作，某開關跳閘，并提示該站負荷變化情況。

對于上述3種情況，有條件的，還可以推送故障相別，保護測距，故障發生變電站的視頻等信息，調控員在第一時間一并掌握所有關聯的資料，全面分析判斷故障情況，快速、準確、有效的進行處置。

3 結束語

通過將監控信息整合判斷，并做出事件化提示，極大地降低調控員人工收集信息，進行分析判斷的時間，提升調控員對電網狀況判斷的精度和準確度，極大提升調控員異常和事故處置速度和準確度。下一步計劃要將調控員處置經驗進行整理，做為調控員事故處置時的重要參考，進一步提升事故處置正確率和快速性。

參考文獻

[1] 電力工業部電力規劃設計總院.電力系統設計手冊[M].北京：中國電力出版社，1998.