变电站集中监控信号优化方案探究

2014-09-25陆颖铨

中国新技术新产品 2014年16期

林英陆颖铨

（1.国网福州供电公司，福建福州 350009；2.国网福建电力有限公司，福建福州 350003）

随着电网调控一体化模式的全面实施，变电站集中监控作为电网安全运行的重要保证，发挥着关键性作用。变电站集中监控处理的信息量庞大，频发信号、调试信号、非有效信号等干扰信号占大部分比重，严重影响了集中监控运行人员的正常运行监视，给运行人员带来了不必要的工作负担，同时也影响了对真正的、重要的告警信息的监视，给电网安全、稳定运行带来了隐患。优化变电站监控信号不仅能够减少信息处理、提高工作效率，而且能够及时找出变电站的安全隐患，帮助对事故的快速准确判断，进而采取有效措施减少损失。

一、合理调整电网结构

合理的电网结构是电力系统安全稳定运行的基础。罗源地区碧里变电站自投产以来，德盛镍业冲击性负荷引起母线电压频繁大幅波动的遥测越限信息量一直居高不下，日信号量最高达51918条，约占当日信号总量的79%。2011年，罗源地区220kV德盛镍业变（用户变）投产后，镍业负荷由用户变专供，碧里变因冲击性负荷引起母线电压频繁波动的遥测越限信息量大幅度下降至日均几百条。

平潭地区电网电源薄弱，仅有华塘变、竹屿变两座220kV变电站，一个电源点，在2013年第7号“苏力”强台风期间曾发生平潭岛全岛失压的严重事故，此后，将平潭岛环网运行，形成华塘变、竹屿变220kV、110kV系统环网运行的结构，提高了供电可靠性，但要求竹屿变与华塘变110kV母线电压的差值需控制0.5～2kV以内，因此造成电压调节困难，频繁越限，信号量剧增，2014年110kV竹前线、竹厝I路投产后，平潭地区110kV系统解环，从而取消了竹屿变与华塘变110kV母线电压差值的限值要求，降低了信号量。

由此可见，电网网架结构的优化对由于电压、负荷波动造成遥测值频繁越限的现象具有明显改善作用，有效削减了信号量，提高了集中监控效率。

二、信号延时过滤处理

变电站信号监控业务划归调控中心初期，由于主站对告警汇总优化处理的功能相对较弱，从而导致了调控中心告警信息监视汇总窗口中大量的无效告警信号的产生。根据福州地区调控中心变电站集中监控所有的告警信息数据统计分析，系统日常运行时，无效告警信号约占信号总量的70%～80%。例如，开关正常操作时会伴随控制回路断线、开关弹簧未储能等告警信号的产生，如果这类信号在一定时间内自动复归，应将该类信号看作是正常操作的伴生信号，并将该类信号进行过滤处理。如果该类信号超过一定时间仍没有复归，则认为是异常告警信号。此时，应将该设备告警信号上传至监控人员。通过在主站对告警信号进行延时过滤的智能预处理，可以有效屏蔽一部分无效信号，有效减少无效告警信息量，降低运行人员信号监视的工作强度，提高运行监视的效率。

三、信号防抖屏蔽处理

变电站设备告警信号因信号接点的接触不良等异常会出现信号抖动的现象。信号抖动严重影响了运行人员的正常运行监视，因此有必要对抖动的信号进行预处理，减少因信号抖动对正常运行监视造成的不利影响。通过在厂站端增加信号计时统计数据预处理服务，对需要进行消抖处理的信号配置信号消抖屏蔽处理功能。通常情况下，设备机构常开接点闭合后，输出告警信号为1，接点返回后信号变为0。因此，当采集到的信号由0变成1后，触发消抖计时统计功能，计时统计周期到达后结束计时统计并输出计时统计预处理信号状态值。如果统计到信号由0变为1的持续时间超过消抖计时统计设置时间值，则在计时时间到时，信号实际状态值置为l，如果统计到信号由0变为1后的持续时间小于消抖计时统计设置时间值，则输出信号实际状态值为0。

四、信号分层分区监控

地县一体化模式运作后，全福州地区近200座变电站划归地区调控中心管辖，主站监控系统将接收这些变电站上送的全部信息，监控人员在日常和事故异常情况下所需处理的信息量巨大，对这些信号不加分类分层控制，无疑会干扰监控人员的实时监视与事故判断。在变电站发生事故时，主站监控系统会收到大量实时告警信号，如保护动作类信号，保护装置异常类信号，压板类信号和其他开关量类信号，这些信号中有些是重要信号，有些是次要信号，还有些是无需关注的信号。并且不同职能部门，如调度人员、监控人员、维护人员、继保专业人员等对各种信息关注度不同，要求监视信息内容不同。为解决上述问题，使各专业人员能获得急需的信息，又不致因信号过量而添乱，甚至导致系统瘫痪，因此，主站监控系统必须对变电站信息进行分层控制，不同专业在自己的监视告警窗中看到不同的监视内容。如“间隔事故总信号”经常误发，特别是操作时，且告警窗口已增加开关变位事项窗口，开关偷跳时仍能监控到，故“间隔事故总信号”不上传至监控人员；刀闸主要用于事故处理时隔离故障点，同等条件下，刀闸遥控紧急程度低于开关，并且已列入远方遥控清单的刀闸，其电源空开均默认在合位，故“刀闸电机电源消失”信号不上传至监控人员。在对信号进行了有效分层处理后，信号量削减了约40%～50%，信号响应速度得到了相应提高，整个系统的性能和信息吞吐量也相应提升。

五、检修调试及缺陷信号的屏蔽

设备检修时，如大量的检修间隔的遥信、保护调试信号进入实时监视界面势必干扰正常的监控运行工作，有必要对检修间隔的遥信、保护信号进行屏蔽处理，早期采取的措施是通过调试人员投入变电站保护装置的检修压板来屏蔽相关调试信号，但该办法只能屏蔽软报文，不能屏蔽硬接点信号，且由于人员责任心问题经常漏投检修压板，造成大量的调试信号上传至监控中心，严重影响监控人员对电网真实情况的快速有效捕捉和分析判断。如果能在监控系统上对检修间隔挂牌来屏蔽该间隔的所有调试信号，检修工作结束后送电前，再将牌拆除，恢复信号正常上传。这样可以完全解决设备检修期间调试信号干扰监控的问题。此挂牌功能可以由监控系统厂家对系统进行相关设置实现。

对于频发信号，经检查确认是缺陷，并已报备缺陷等待处理后，监控人员无需再对该信号进行跟踪，可以由监控系统厂家在系统软件开发上增加频报信号的隐藏设置和自动恢复功能，监控人员对系统进行设置，隐藏缺陷引起的频报信号，设置后该频报信号自动进入缺陷窗口，当该频报信号复归且复归持续时间超过2小时（该时限人机界面可设）后，信号自动退出缺陷窗口进入正常告警窗口。对于无法隐藏的缺陷频报信号可以采取单个遥信、遥测、保护信号 “退出服务”的方式，系统前置不接收该信号，也不进入数据库存储，这就很好的屏蔽单点频发的缺陷信号。

综上所述，可以通过一些有效的措施来削减无效信号量，达到监控信号某种程度的优化。但做为综自变电站新兴的运维模式，剥离变电的监控运行依然任重而道远，信号的规范、优化、整合工作依然严峻，也只有监控运行人员增强责任心，不断提高自身技能水平，做好信号分析工作，发现问题，及时做好前馈控制及相关闭环管理工作，就一定能使调控中心的运行监控工作更上一台阶，从而更有力的保障电网的安全运行。