智能電網調度控制系統的變電站集中監控功能設計

邱晨

摘要：近年來，國家電網公司在推進變電站集中監控業務方面取得了顯著成績，并在相應的技術支持體系中提出了明確的規范，智能電網調度控制系統的綜合智能報警和變電站集中監控功能也發揮著重要作用。然而，隨著監控業務的快速發展，智能電網調度控制系統在滿足變電站集中監控業務需求方面的功能還存在一些不足，在報警信號優化再處理和信號輔助分析方面的不足尤為突出。本文對智能電網調度控制系統的變電站集中監控功能設計進行了研究。

關鍵詞：智能電網;調度控制系統;變電站信息監控;功能設計;分析

1智能電網體系結構

智能電網經過多年的建設，大數據技術和云計算技術逐漸應用于其中，智能電網中的電力調度效率逐步提高。智能電力調度系統的建設是以需求為導向，對調度數據進行分析，形成報表，為電網提供決策支持，保證系統的穩定運行。借助大數據技術，可以對電網負荷數據進行校核，完成資源配置和調度，提高電網感知能力，實現電網統一決策，實現電網穩定安全運行，保證了企業的經濟效益。智能電網調度系統由四層組成。電力企業應積極引進先進技術，完善現有的安全管理體系，利用大數據技術形成智能化管理體系，利用智能化技術在第一時間甄別安全風險。變電站自動化的應用可以顯著提高變電站的數據共享水平，為電力調度提供準確的數據，具有深入的數據挖掘價值。要充分利用安全生產制度，充分體現監管職能，注重監督檢查，引導調度工作有序開展。同時要充分發揮調度員自身的責任感，利用安全會議，定期培訓，在培訓中明確自己的工作職責，把安全責任細化到個人。通過對調度員技能的培訓，結合事故演練的培訓，對電網重大事故進行演練，確保調度員具有安全意識。

2正常狀態下信號監測分析的優化

2.1監測信號的相關分析和自動推導。

1）相關信號分析。對于大量分散的信號，調節系統通常會根據分類的要求對這些信號進行不同的顯示，但傳統的簡單顯示原始時間序列必然會導致一些重要信號淹沒在大量其他信號中。只有根據事件、廠站等屬性對信號進行有效關聯，才能避免監視器在離散信號中丟失。例如，來自線路跳閘的信號可以分散在多個位置，并與來自其他變電站的各種信號混合。通過對設備報警信號的類型、站點、間隔和發生時間的相關分析，結合設備故障后的相關報警模板，實現了在設備故障情況下，從實時報警窗口自動提取一組相關報警信息，支持歷史報警信息的相關性分析。例如，對于線路跳閘事故的報警信息，可以在事故發生前后幾分鐘內查詢到相關類型的報警信息，以便快速分析排除檢修情況。2）重要警告信號的推導。監測對象的一些重要狀態可能缺少車站直接發送的信號，難以及時發現和處理。例如母線等重要設備失壓是一個重要事件，但一般只能由控制器根據人工判斷進行測量，時效性很難滿足要求。通過設置適當的失壓判據，可在一定的延時范圍內自動判斷主變壓器、母線和全站儀的失壓，并結合設備的實時遙信和遙測信息，及時發出母線或全站儀失壓報警信號。對于失壓這一重大事件，不再需要監理人員對各站進行檢查和認真判斷。

2.2監控圖像的跟蹤記錄和分析。

所有預定義圖像的手動導航是監視器的基本例行程序和安全措施。隨著監控范圍的擴大和應對各類應急工作的需要，可能出現泄漏巡更的情況，成為系統安全隱患。通過預先定義控制器需要巡更的畫面和巡更頻率的要求，控制器可以自動記錄實際畫面的巡更軌跡，并將兩者進行比較，從而實現對未激活畫面的自動報警功能，實時提醒值班指揮員。它還支持對所有屏幕導航軌跡和未及時掃描的警告信息進行檢查后分析，以評估監控工作流和特定監控器的工作習慣。

2.3監測信號的變化和差異分析。

控制器需要快速準確地掌握過去一段時間內的信號變化和后續需要繼續關注的信號，工作量大，容易漏掉。基于版本管理思想和某一時刻的數據斷面，建立各時刻的數據斷面，對數據進行版本檢查，并通過版本管理機制記錄和管理各時刻的數據變化。包括相關信號狀態的截面信息被打包并存儲。通過對不同斷面的比較，將相應時刻的信號狀態變化按新、消、變三類列出，主管只需注意換班時給出的變化信息。該功能實現后，不僅允許監視器在登錄和注銷時自動保存快照，還允許控制器隨時手動保存快照。通過用不同的顏色標記新的、變化的和丟失的信號，系統中所有監控對象的重要信息變得清晰。

3監控專業管理與分析評價的輔助支撐

在變電站集中監控中，除了實時服務外，還有大量的管理工作。一方面，需要根據歷史數據分析一次和二次設備的運行情況。另一方面，也要對相關信息進行分析，對監理工作進行評價和指導。調控系統一般自動保存完整的歷史數據，但在對原有系統的歷史數據進行分析時，主要存在以下三個問題：一是缺乏集中監控報警歷史信息所需的一些重要屬性，不能對報警信息進行深入分析的;二是相關信息分散在不同的作戰系統中，缺乏有效的信息融合和相關性分析;三是典型的信號處理經驗沒有得到很好的推廣。為提高監測專業管理的技術支持水平，從三個方面進行了改進。

3.1設備運行識別與精細化分析。

開關移位的原因包括跳閘、檢修、計劃停機、合閘和分閘回路、調壓等。為了分析設備遠程操作時開關變化的原因，通過報警信息串結構分析和邏輯分析，實現對設備操作類型的分析，自動識別遠程操作、維護、調壓等操作類型，并支持調整單個信號類型的操作和添加注釋信息。設備監控管理專業在對運行原因進行更詳細、準確分類的基礎上，可以快速得到對一、二次設備運行狀態和監控運行的深入分析結果。

3.2基于大數據分析的信息融合與關聯分析評價。

基于大數據平臺技術，對監測數據進行分布式集成，有效地分析了從監測數據中分離出來的節點信息。首先，建立一個統一的監控大數據對象代碼ID，包括一次設備、二次設備、運行、輔助數據等，為確保監控數據對象在整個基于監控數據的變電站設備大數據分析系統中具有全局唯一性，建立了一套編碼規則（即。E。設計了數據共享的ID編碼規則，作為監控數據對象的唯一標識。其次，集中監控變電所大數據統一集成建模，以監控設備為中心，加強監控數據與設備的關系。設備ID作為關聯字段，將監控設備的運行數據與管理數據和其他輔助數據關聯并集成，形成關聯數據集并存儲在數據中心。最后，監控基于分布式數據存儲（HDFS）的大數據分析應用程序，以執行事件的上下文分析和評估，并監控操作。此功能首先提取離散類型的事件信息，并將這些事件與主管的操作記錄相關聯，然后將提取和關聯的結果與監控業務的標準流程進行比較，對主管的操作進行分析和評估，并給出改進建議。

4結論

綜上所述，智能電網調度控制系統的變電站集中監控功能有助于資源的有效配置和科學利用，使系統更加安全可靠。此外，智能電網調度控制系統還集成了集中監控功能，防止了各種系統的重復開發，有利于節約資源，具有良好的經濟效益和社會效益。

參考文獻：

[1]金芬蘭，王昊，范廣民，余建明，米為民. 智能電網調度控制系統的變電站集中監控功能設計[J]. 電力系統自動化，2015，39（01）：241-247.

[2]張勇，張哲，嚴亞勤. 智能電網調度控制系統電網實時監控與智能告警技術及其應用[J]. 智能電網，2015，3（09）：850-855.

[3]趙明婧. 安陽智能電網調度支持系統建設研究[D].華北電力大學，2015.