電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持變電站監(jiān)控信息的優(yōu)化融合分析

馮 天，楊 凌

（國網(wǎng)江蘇省電力有限公司句容市供電分公司，江蘇 句容 212400）

0 引 言

電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)與變電站監(jiān)控信息的優(yōu)化融合，有利于扎實變電站基礎(chǔ)和完善集控站運行模式?？茖W(xué)技術(shù)的創(chuàng)新為電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)與變電站監(jiān)控信息的優(yōu)化融合創(chuàng)造了有利條件，即有利于變電站監(jiān)控信息集中化，打造更高效的信息處理模式。傳統(tǒng)的變電站監(jiān)控信息處理模式雖然能夠保證處理完整的信息，有效提高電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)應(yīng)用初期的處理效率，但是需要人工輔助，整體智能水平有限。該背景下，必須加大力度研究電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)與變電站監(jiān)控信息的優(yōu)化融合，科學(xué)解決集中監(jiān)控面臨的數(shù)據(jù)基數(shù)變大與信息整合效率低等問題，提高變電站監(jiān)控信息處理水平，推進(jìn)變電站信息管理智能化進(jìn)程[1]。

1 變電站監(jiān)控信息的科學(xué)整合分類

1.1 變電站監(jiān)控信息科學(xué)整合

為實現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)與變電站監(jiān)控信息的優(yōu)化融合，必須科學(xué)整合變電站監(jiān)控信息，從而明確監(jiān)控信息具體需求，鎖定電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)融合方向，進(jìn)而充分發(fā)揮電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)的應(yīng)用價值，夯實變電站監(jiān)控信息管理基礎(chǔ)[2]。同時，結(jié)合變電站監(jiān)控信息管理現(xiàn)狀，梳理變電站設(shè)備信號情況，從而全方面整合并高效梳理監(jiān)控信息，具體從以下方面著手。

（1）合并變電站監(jiān)控信息。變電站監(jiān)控信息的整合需要多方面合并監(jiān)控信息，以此發(fā)現(xiàn)潛在的安全問題。其中，電流互感器（Current Transformer，CT）斷線以及裝置互換等信息，需要結(jié)合變電站監(jiān)控信息需求進(jìn)行針對性整合。此外，需要合并電壓互感器（Potential Transformer，PT）斷線與系統(tǒng)自檢異常信息，并迅速提取其中的告警信息，按照變電站運行要求對裝置施行閉鎖操作，從而減少裝置故障對電源造成的影響。通過整合異常信號，掌握變電站監(jiān)控系統(tǒng)的運行狀態(tài)，并制定相應(yīng)的調(diào)整計劃，從而快速解決變電站系統(tǒng)異常問題。

（2）分拆變電站監(jiān)控信息。變電站監(jiān)控信息的分拆處理同樣是監(jiān)控信息整合的關(guān)鍵。針對變電站監(jiān)控信息情況，分拆變電站發(fā)信機(jī)釋放的信號，有效提取信號中的異常元素，進(jìn)一步分析出現(xiàn)信號異常的原因，其中頻繁釋放異常信號的便是監(jiān)控信息的動作信號。例如，人工通道實驗中，動作信號會因為受到影響而出現(xiàn)波動，進(jìn)而導(dǎo)致監(jiān)控信息接收到異常信號，該情況下需要針對性地拆分動作信號，并根據(jù)信號特點將其科學(xué)歸類，以此有效排除異常信號，保證監(jiān)控信息的質(zhì)量[3]。

1.2 變電站監(jiān)控信息分類

變電站監(jiān)控信息分類過程中，必須結(jié)合具體情況科學(xué)選擇分類方法，并保證分類處理的針對性。目前，應(yīng)用最廣泛的分類方法主要包括事故分類、預(yù)告分類以及狀態(tài)分類。電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)與變電站監(jiān)控信息的優(yōu)化融合使變電站監(jiān)控信息基數(shù)明顯增加，對監(jiān)控信息分類提出更多要求。變電站需要基于設(shè)備運行現(xiàn)狀，遵循“輕重緩急”的原則，調(diào)整監(jiān)控信息分類對象，增設(shè)越位、異常以及變位選項，并將監(jiān)控信息狀態(tài)調(diào)整為告知。通過科學(xué)高效的分類設(shè)計，為監(jiān)控信息處理和電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)應(yīng)用等提供助力[4]。變電站絕緣設(shè)備在線監(jiān)測信息整合示意如圖1 所示，可以更深層次地認(rèn)識變電站監(jiān)控系統(tǒng)分類及信息處理。

圖1 變電站絕緣設(shè)備在線監(jiān)測信息整合示意

2 變電站監(jiān)控信息在電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持下的優(yōu)化融合策略

電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)與變電站監(jiān)控系統(tǒng)優(yōu)化對象展示如圖2 所示。根據(jù)圖2 詳細(xì)介紹變電站監(jiān)控信息智能管理系統(tǒng)中的優(yōu)化對象，深層次分析電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)與變電站監(jiān)控信息的優(yōu)化融合。

圖2 電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)與變電站監(jiān)控系統(tǒng)優(yōu)化對象展示

2.1 實時告警窗口優(yōu)化融合

以變電站監(jiān)控信息與電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)的優(yōu)化融合為基礎(chǔ)優(yōu)化實時告警窗口。為提高告警信息的整合效率，以時間順序提取、排列告警信息，保證告警信息有序顯示，且時間窗口覆蓋全部變電站監(jiān)控信息，進(jìn)而保證變電站標(biāo)簽的精準(zhǔn)性。根據(jù)變電站監(jiān)控信息的具體情況，為事故、告知等類別的信息匹配相應(yīng)的窗口，實現(xiàn)自動檢索變電站監(jiān)控信息，并觀察效果。自動檢索功能能夠整合反應(yīng)信號和接地閘刀信號，在保證所有信號正常運行的基礎(chǔ)上提取告知類信息，并根據(jù)提取結(jié)果制定設(shè)備巡視的具體計劃[5]。

由此可知，實時告警窗口的優(yōu)化是以電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)為基礎(chǔ)，增設(shè)多個二級窗口，如全部信息、越限變位等，這些二級窗口會遵循時間排序規(guī)則，整理監(jiān)控信息，及時發(fā)現(xiàn)并記錄變電站系統(tǒng)運行中的異常信息，便于技術(shù)人員查詢。

2.2 監(jiān)控信息光字牌優(yōu)化融合

以變電站智能監(jiān)控系統(tǒng)為基礎(chǔ)，優(yōu)化融合監(jiān)控信息光字牌模塊，利用電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)有效整合和分類保護(hù)信號，并制作相應(yīng)的光字牌。但是，由于監(jiān)控信息基數(shù)大，若覆蓋全部信號，則會出現(xiàn)光字牌數(shù)目龐大、查詢與管理不便捷的情況，進(jìn)而限制光字牌在智能電網(wǎng)監(jiān)控與信息整理中的輔助作用。面對該情況，應(yīng)從運行安全角度出發(fā)，分類篩選保護(hù)信號。例如，將事故類信號、異常信號等作為一級光字牌制作對象，第一時間將其傳輸至智能電網(wǎng)調(diào)度平臺，呈現(xiàn)于顯示屏。待明確監(jiān)控運行重點光字牌制作對象后，制定相應(yīng)的監(jiān)控運行和現(xiàn)場巡視計劃。由于變電站設(shè)備類型多、覆蓋范圍廣，突出監(jiān)控運行重點的同時，不能忽視其他信號對象，如現(xiàn)場照明、電源狀態(tài)以及現(xiàn)場投停等。對于出現(xiàn)非故障因素的位置，可采取長期點亮對應(yīng)光字牌的方式，將其設(shè)置為易干擾監(jiān)控區(qū)域，便于技術(shù)人員觀察。此外，需要適當(dāng)刪減冗余光字牌，配合工作人員調(diào)度順利完成現(xiàn)場巡視工作，真正做到智能電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的降本增效[6]。

2.3 監(jiān)控信息輔助告警功能優(yōu)化融合

監(jiān)控信息輔助告警功能的優(yōu)化融合中，根據(jù)實際情況，增設(shè)字體浮動與閃爍功能，并按照已復(fù)歸和未復(fù)歸2 類標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置顏色，突出光字牌提醒功能，便于技術(shù)人員區(qū)分。同時，為加快系統(tǒng)鎖定異常位置的速度，增設(shè)語音報警功能和事故推圖功能，進(jìn)而提高工作人員解決智能電網(wǎng)系統(tǒng)運行故障或變電站監(jiān)控信息查詢異常等問題的效率，精準(zhǔn)反映問題，縮短故障處理時間。此外，由于變電站監(jiān)控信息基數(shù)大，如果分別播放事故信號，不僅會增加系統(tǒng)故障預(yù)警壓力，而且會引發(fā)語音混亂，不利于監(jiān)控人員快速處理系統(tǒng)故障，進(jìn)而影響監(jiān)控信息輔助告警功能的語音報警效果。面對該情況，需要分層次設(shè)置監(jiān)控信息輔助告警功能，在事故跳閘告警窗口預(yù)警信息異常情況，配合語音告警板塊，增強(qiáng)預(yù)警效果，借此改善基礎(chǔ)設(shè)置中逐條播放的短板，簡化告警內(nèi)容，幫助工作人員更精準(zhǔn)地定位，并及時處理故障[7]。

3 電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持變電站監(jiān)控信息的優(yōu)化融合具體應(yīng)用

結(jié)合上述優(yōu)化融合設(shè)計，本研究選擇某電網(wǎng)智能調(diào)度系統(tǒng)為研究對象，通過分析數(shù)據(jù)，客觀評價優(yōu)化融合的具體效果。研究該電網(wǎng)智能調(diào)度系統(tǒng)覆蓋范圍內(nèi)的500 kV 變電站的優(yōu)化融合，整理該變電站2022 年上半年的監(jiān)控信息總量，得到如表1 所示的監(jiān)控信息數(shù)據(jù)。

表1 500 kV 變電站監(jiān)控信息數(shù)據(jù)

基于系統(tǒng)中的分類告警畫面、優(yōu)化調(diào)試、時間順序以及自動檢索等功能，實時告警窗口真正做到了實時顯示系統(tǒng)異常信息，在按照時間排序規(guī)則的基礎(chǔ)上，幫助技術(shù)人員篩選重點異常狀況。光字牌的設(shè)計與融入能夠向技術(shù)人員直接展示變電站監(jiān)控信息的總目錄，包括500 kV 變電站系統(tǒng)的1 號主變、2 號主變以及3 號500 kV 母線等端口信息，各種開關(guān)與線路狀態(tài)一目了然。一旦系統(tǒng)出現(xiàn)異常運行的情況，相應(yīng)的光字牌就會迅速閃爍預(yù)警，進(jìn)而引起管理人員的重視[8]。

周期性觀察優(yōu)化融合后的智能電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)的運行情況，可以看出電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)的加入與預(yù)警功能的優(yōu)化不僅提高了監(jiān)控系統(tǒng)處理預(yù)警信息的效率，而且明顯減少了系統(tǒng)運行時的人力、物力資源消耗，增強(qiáng)了監(jiān)控系統(tǒng)的整體性、統(tǒng)一性。特別是事故推圖、光字牌以及自動檢索等功能的加入，明顯加快了變電站監(jiān)控系統(tǒng)在實際運行中處理故障的速度，縮短了故障檢索時間，提升了系統(tǒng)的實用性，整體優(yōu)化效果顯著。

4 結(jié) 論

文章研究了電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)與變電站監(jiān)控信息的優(yōu)化融合，從多方面創(chuàng)新智能電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)。根據(jù)變電站監(jiān)控信息基數(shù)大、復(fù)雜多變等特點，科學(xué)整合并分類監(jiān)控信息。按照變電站5 類監(jiān)控信息特點，科學(xué)融入電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)，完善變電站監(jiān)控系統(tǒng)。實時窗口優(yōu)化設(shè)計中，增設(shè)時間順序與自動檢索功能，改善信息處理混亂與檢索緩慢的問題。落實監(jiān)控信息光字牌功能，有效整合監(jiān)控畫面顯示與現(xiàn)場巡視功能，實時突出異常信息處理重點，提高系統(tǒng)處理故障問題的效率。監(jiān)控信息輔助告警功能中，著重設(shè)置異常提醒與語音警告模塊，采取分層次設(shè)置，緩解預(yù)警信息量大的壓力。文章整體優(yōu)化融合功能完善，并在某電網(wǎng)智能調(diào)度系統(tǒng)實踐應(yīng)用中取得理想的效果，驗證了電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)與變電站監(jiān)控信息優(yōu)化融合的可行性，為智能電網(wǎng)的監(jiān)控系統(tǒng)優(yōu)化提供參考。