变电站站端自动统计技术的研究与应用

贵州电网有限责任公司电力调度控制中心 刘晓放 陈 胜

江苏金智科技股份有限公司 杨雁飞

变电站站端自动统计技术的研究与应用

贵州电网有限责任公司电力调度控制中心 刘晓放 陈 胜

江苏金智科技股份有限公司 杨雁飞

针对变电站自动化系统在线监测需求，阐述了厂站端自动统计的重要性。在远动装置和监控主机的角度对自动统计的指标进行分析，对各项指标的实时统计方法和指标量化采集的关键问题进行了说明，结合具体实例探讨了在远动装置端把采集到的指标数据上送给调度主站的过程。

IEC61850；在线监测；自动统计

0 引言

自上世纪末以来，随着计算机和通信技术突飞猛进的发展，各行各业都在向自动化和智能化发展，而电力系统自动化技术也逐步从局部的、单一功能的自动化，向系统的综合自动化发展，调度自动化是其中必不可少的一环。概括来讲，调度自动化是利用以电子计算机为核心的控制系统和远动技术实现电力系统调度的自动化，它包括安全监控、安全分析、状态估计、在线负荷预测、自动发电控制、自动经济调度等项内容。调度自动化是电力系统综合自动化的重要部分，它可帮助值班调度人员提高运行管理水平，使电力系统随时处于安全、经济运行状态，保证向用户提供优质电能[1]。

为了进一步提高站端设备运行效率，贵州电网制定了站端自动化统计技术的实施纲要，具体运行指标包括：远动终端月平均在线率、遥控使用率、遥控成功率、遥信动作正确率等。如何正确的采集站端自动化统计的指标并传送给主站，是当前亟需解决的问题。

1 站端自动化统计技术指标

贵州电网对自动化统计运行指标进行了分解，对于厂站端的远动机和监控主机来说，其上送给主站的指标包括：

（1）远动装置平均可用率，监控主机通过和远动装置的通信是否中断来判断远动装置的通信中断时间，上送给调度主站即远动装置的在线时间，通过公式换算即为远动装置的平均可用率；

（2）遥控正确动作率，通过监控后台采集远动装置收到的主站遥控命令，并对遥控成功与否实行监控再通过远动装置上送给主站，即可实现遥控使用率和遥控成功率两项指标的收集；

（3）事故遥信正确动作率，监控后台的合成事故遥信上送给远动装置，再通过远动装置上送给调动主站，即可以采集到遥信动作正确率。

2 站端自动化指标实时统计方法

站端自动化指标自动统计项目可以实现在调度远方对远动装置的运行工况、监控主机和远动对装置的遥控执行状况、事故遥信的正确动作率进行实时监控，并可以把这些信息长期保存，通过跟踪上述指标并对其量化分析，在调度端就可以得到远动装置和监控主机的健康状况的量化指标、装置对遥控命令的执行成功率、以及事故遥信的正确率，有助于调度远方清楚的了解各自动化变电站的实际运行情况。贵州电网对各项指标的要求如下：

2.1 远动装置平均可用率

（1）远动机与监控主机间通过心跳报文通信。

（2）监控主机通过心跳，判断各远动机的工作状态。一旦某台远动机心跳报文中断，则认为该远动异常。心跳报文恢复时，认为该远动恢复正常工作。

（3）监控机实时统计每台远动的中断累计时间，以及全站远动中断时间（各远动同时中断累计时间之和），精确到分钟。过24时后，累计值清零，重新统计。

（4）监控机将前天A机中断时间、前天B机中断时间、前天双机同时中断时间、昨天A机中断时间、昨天B机中断时间、昨天双机同时中断时间，通过报文交付远动机。

（5）远动机在送调度中心的遥测信息中加入六个点，分别为监控机送来的六个中断时间，由远动机上送主站。

（6）主站计算前一天远动装置可用率，并可按周、月等周期统计。

（7）心跳报文中断或异常的时间门槛统一按5min设置。

2.2 遥控正确动作率

（1）参与遥控统计的设备包括全站开关、刀闸。

（2）远动机接收到各主站遥控命令后，将遥控执行指令信息转通知监控后台。

（3）监控后台立即对远方遥控是否正确动作进行监视。监控后台分析当前远动遥控信息，通过监控系统中遥控与遥信的关联关系，获得该遥控设备对应的位置遥信。若位置按预期变化，则认为远方遥控成功，否则认为远方遥控失败。

（4）监控后台发出遥控命令后，通过设备相关信息判断遥控是否成功。

（5）监控后台汇总远方遥控信息，以及从监控后台发起的遥控信息。对本站遥控次数、遥控正确次数进行实时统计。过24时后，累计值清零，重新统计。

（6）监控将前天遥控次数、前天遥控正确次数、昨天遥控次数、昨天遥控正确次数，通过报文，交付各远动机。

（7）远动机在送调度中心的遥测信息中加入四个点，分别为监控机送来的四个次数，由远动机上送主站。

(8）主站计算前一天遥控正确动作率，并可按周、月等周期统计。

2.3 事故总遥信正确动作率

（1）事故遥信，采用多源生成原则。

（2）站内两台监控主机，分别合成事故遥信，上送给远动装置。

（3）装置本身也合成计算一个事故遥信点，同时接受来自两台监控主机的事故遥信点信息。

（4) 远动机将这三个不同源计算产生的事故遥信点，上送给主站，主站可以根据三取其二认为是正确事故遥信点的原则，结合远动机的自身产生的事故遥信点，来统计事故遥信的正确动作率。

2.4 其他问题

（1）数据更新周期：监控主机送远动机的数据每30min更新一次。

（2）统计结果在监控机当地保存三个月。

3 站端自动化指标采集的实现方案

为了实现站端自动化指标的自动统计的目的，首先需要制定监控主机和远动装置的通信方案，以及远动装置上送给调度统计指标所使用的规约。另外，远动和监控主机对遥控命令是否执行成功，通过关联的遥信点来加以判断，并实现主备机的数据同步。最后，监控主机要把主机的事故遥信点送给远动装置，远动装置把自己的事故遥信点同监控主机和备机的事故遥信点同时上送给调度。

远动装置和监控主机通信时，我们都假设对方为一台虚装置，通过IEC61850标准规约通信。远动装置的CID包括今天、昨天和前天的遥控次数和遥控正确次数，并把这些信息交付给监控主机统计，远动装置的CID文件如下：

把需要统计的遥控数据打包入一个数据集，通过报告控制块送给监控主机[2]。

由于要统计远动装置的平均可用率，所以监控主机要实时监视远动装置和自己的通信链路，当通信断开时就把断开的时间累加，精确到分钟，并把这些时间送给远动装置；同时，监控主机还要把自己的遥控次数及遥控正确次数和远动装置送达的相应数据累加求和，同时上送自己的遥信事故总信号，把这些数据通过数据集打包送给远动装置，监控主机的CID文件如下：

监控主机把数据送给远动装置，就实现了远动装置和监控主机互为虚装置的功能[3]。当远动装置和监控主机下发遥控命令时，不论遥控命令执行成功，可以通过关联的遥信位置是否变位来判断，遥控成功或者失败都可以把结果加入到相应的统计数据中。

自动化变电站往往是主备机同时运行，执行遥控命令的远动装置是主机，所以这里要实现主备机对统计数据的同步，避免因为主机重启而数据丢失的问题，同时，监控主机和监控备机也存在这个问题。这里解决的方法是把统计数据保存到外部文件中，可以随时读取重写，并在数据变化后把该文件同步到备机，这样就解决了双机数据同步问题。

最后远动机上送整合的数据给调度时，我们采用在IEC104规约中加入相应的遥测和遥信点的方法，这样既不会破坏以前的通讯链路，也达到了数据上送的目的，对正在运行的变电站的影响降到了最低。

4 总结

通过对站端自动化运行指标进行实时统计，可以为调度人员提供更加智能的监测手段，为运行维护人员提供技术参考与维护依据，运维人员可以及时发现问题，迅速进行排查消缺并通报抢修人员，有效减少故障排查时间，提高故障解决能力，为调度自动化系统今后的高质量运行提供了有效的技术支持，进而提高了供电安全水平和调度自动化管理水平。

[1]金湘力．GPS对时功能在电力自动化中的应用[J]．电力科学与工程,2010,26(4):41-44．

[2]王德文,阎春雨．变电站在线监测系统的一体化建模与模型维护[J]．电力系统自动化,2013,37(23):78-82．

[3]朱林,王鹏远,石东源．智能变电站通信网络状态监测信息模型及配置描述[J]．电力系统自动化,2013,37(11):87-91．

Research and Application of Automatic Statistics Technology For Power System

LIU Xiao-fang①,CHEN sheng①,YANG Yan-fei②
（①Power Dispatch Center of Guizhou Power Grid Co.，Ltd Guizhou Guiyang 550002;②Wiscom System Co.，Ltd Jiangsu Nanjing 210000）

The importance of automatic statistics is expounded based on online monitoring requirement of integrated automation system for power system. Several factors about real-time statistical and index collection are analyzed ，which is based on telecontrol equipment and surveillance system. The whole process of data acquisition and transmission to the power dispatch center is discussed ，combining with real case.

IEC61850；online monitoring；automatic statistics