基于SCADA的变电站间隔分析工具的研究与应用

黄春胜　罗志丰　胡海琴

摘 要：针对智能变电站检修现状，结合先进的国内外变电站状态检修的研究热点，提出以“间隔运行状况评价为基础、优化变电站检修策略为目标”，开展基于SCADA的变电站间隔分析工具的研究与应用，实现变电站间隔运行状况的量化分析，从一定程度上反映变电站的运行状态和发展趋势，为变电站故障预警、检修计划调整提供依据，保障变电站运行的经济性和安全性。

关键词：间隔利用率；事件分析；可视化展示

中图分类号：TM764 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）03-0166-01

电力工业是国民经济的第一基础产业，是国民经济发展的先行行业，关系国计民生，具有战略意义。电力系统设备一旦出现故障，造成电力供应中断，会对各行业正常生产和人们的日常生活造成极大影响。随着电网规模的不断扩大，对电力系统的安全性、稳定性以及经济性运行的要求也随之越来越高。

在电力系统运行中变电站是发展的基础和保障，变电站运行状态好坏与否直接关系到电力系统的稳定。由于变电站是连续运行的，加之运行中电力设备是相互关联的，其安全状态是一个整体，需要从宏观上对变电站的运行安全状态进行评估。

1 建设目的

变电站作为电网中绝大部分电气设备的集合体，站内设备繁多，内部连接关系复杂，顾全每台设备详细运行状况进而评估电网性能，则网络分析相当复杂、信息冗余度高，且性能评估速度难以得到保证。因此，简化变电站网络结构，以电气信息量測为基础，实现变电站运行状况的实时化评估更为快速、直观、可行。

基于SCADA的变电站间隔分析工具的研究与应用，从变电站间隔利用率分析、间隔告警事件统计分析、线路（母线）轻/重载运行时长统计分析等三方面加强变电站运行状态分析，综合分析、量化电气设备运行状态水平，从一定程度上反映变电站的运行状态及趋势，为设备检修策略制定提供数据依据。

2 研究内容

根据在线监测系统（SCADA）和生产管理系统（PMS）提供的变电站设备运行、台账、检修、缺陷等信息，从运行工况和历史数据两个方面对变电站间隔运行状况加以共性分类、统计分析及变电设备运行状态的量化分析、评分定级。

（1）台帐映射关系建立：以变电站CIM模型和变电站一次接线图为基础，实现SCADA系统内告警信息与变电站运行设备台帐之间的映射；实现SCADA系统内变电站间隔设备与PMS系统台帐之间的映射关系；实现间隔与母线之间的映射关系。（2）间隔利用率分析：对历史时间段内间隔使用率进行分析，重点关注停用问题。通过采集各个间隔对应测点的负荷，没有负荷为停用，有负荷为在运，判断间隔运行时长。可按照变电站、电压等级、间隔类型、时间段等字段进行统计分析，并支持图形化展示。（3）间隔告警事件分析：研究SCADA系统中实时告警事件，重点关注告警事件的频率及趋势。通过采集SCADA系统内的告警信息，与间隔进行关联，统计间隔的告警事件数量与趋势。其中实时告警为真实告警，非实时告警为调试告警（不统计）；可按照变电站、电压等级、间隔类型、时间段等字段进行统计分析，并支持图形化展示。（4）间隔轻/重载运行时间分析：通过采集10KV出线、母线的负荷，判断全年母线和线路轻/重载时间统计。可按照变电站、月度/季度/年度进行统计分析，并支持图形化展示。研究调度SCADA系统中10KV出线、母线的负荷情况。重点研究线路（母线）的轻/重过载情况。

3 技术路线

基于SCADA的变电站间隔分析工具，有效解决变电站运行状态评估应用实践中遇到的如下问题：

（1）辖区内变电站数量较多；（2）变电站分属于不同地方的，空间分布广；（3）变电站状态参数存在海量信息的处理和数据的计算繁重；（4）评估信息难以全面掌握，信息发布不能有效及时。

基于SCADA的变电站间隔分析工具，实现对变电站运行工况、历史运行数据等加以共性分类，对间隔运行进行评估分析，并支持图形化展示及报表统计、导出功能。用户可以查看变电站间隔运行评估的各类详细的数据，同时可以查看某类数据的历史变化情况，掌握变电站间隔运行状况的变化规律；分析结果的可视化，帮助工作人员直观的了解变电站运行状态变化趋势，将工作人员从繁琐的数据管理工作中解脱出来，极大地提高了工作效率。

4 场景展示

（1）间隔利用率可视化展示。如图1所示。（2）间隔告警事件分析结果可视化展示。如图2所示。（3）间隔轻重载运行时长统计结果可视化展示。如图3所示。

5 结语

基于SCADA的变电站间隔分析工具的研究与应用，以变电站一次接线图为基础，实现SCADA系统内变电站间隔设备与PMS系统台帐之间的映射关系，进而实现变电站间隔运行状况的量化分析，从一定程度上反映变电站的运行状态和发展趋势，便于变电站工作人员及远方调度人员实时掌握变电站运行状况。

参考文献

[1]温秀峰，于浩.如何加强变电站间隔规划及使用[J].中国科技纵横，2016.

[2]叶巍峰，董平，陈涛.110kV变电站10千伏配电间隔资源利用研究[J].电力设备，2017.

[3]张勇，陈豪，潘翀，高浪，周翔宇.变电站间隔资源均衡配置优化方法研究[J].中国新通信，2017.