深化频发信息管理 提高设备监控效率

唐哲夫

国网湖南省电力有限公司邵阳供电分公司，湖南 邵阳 422000

1 专业管理的目标描述

监控专业是电网安全运行的“千里眼、顺风耳”，它通过监控系统的“四遥”功能，即遥测、遥信、遥控、遥调来实现对无人值班变电站设备的远方监视。其中，遥测主要表征变电站各个节点的电压、电流、有功、无功等电能质量数据，一旦数据越限，即发出越限信号；遥信主要表征变电站设备的异常情况，一旦检测出设备异常，即发出相对应的异常信号。由于遥测值的波动或装置故障等原因，有可能造成越限或异常信号频繁动作和复位，影响监控员正常监控。本文一方面从信号源端出发，采取优化遥测越限算法的措施，从根本上减少大量无意义越限信号；另一方面优化处置措施，制定相应算法，采取自动屏蔽频发信息的方式，保证监控员的正常值班。

2 现状调查

目前对遥测越限及频发信息的处置措施大多如下所示。

2.1 遥测越限算法

普通算法，即当遥测采样值超过设定的越限值时发出告警信号，恢复后即发复位信号。

2.2 频发信息处置措施

由自动化人员对频发信号进行屏蔽处理，待异常处理完毕后再进行解屏蔽操作。

3 现行算法及处置措施缺陷分析

3.1 遥测越限量过大

由于越限告警未经过延时处理，当遥测采样值在越限值附近上下波动时，将造成大量越限信号。

3.2 人工屏蔽信号用时长

频发信息屏蔽过程包括监控员判断、监控员通知、自动化屏蔽、监控员记录等几个步骤，处理耗时较长，且自动化人员未设置值班岗位，若异常情况发生在节假日或深夜，将不能保证异常处理的及时性 。

3.3 核对信号不便

信号经人工屏蔽后只能在后台历史数据库查询其动作情况，无法在实时告警窗监视，与现场运维人员核对时很不方便。

4 改进措施

改进措施主要从减少频发信息量和优化处置措施两方面入手。

4.1 优化遥测越限算法

第一，针对电压变化较为平稳，且电压越限告警大部分为临界越限值动作及复位，同时考虑到电压合格率，对电压越限告警采用如下算法：

设采样值为U，上限值为UH，下限值为UL，设定一采样阈值为ΔU=0.5%额定电压。

当U≥UH或U≤UL时，即时发越限告警信号；

当U＜UH—ΔU或U＞UL+ΔU时，越限告警信号复位。

如图1所示，取阈值为ΔU，上限值为U，则在t1时发“越上限”信号，而当采样值U始终大于UH-ΔU时，该越限信号不复位，始终处于动作状态，则在t2和t3时不发“复位”与“越上限”信号。该算法将告警信号延时复位，我们称之为“延时复位算法”，见图1。

图1 延时复位算法

特点：该计算方法利用采样阈值ΔU对越限复位信号进行一定延时，能在一定范围内减少因采样值上下波动而造成的反复动作复位信号，而一越限即告警，能保证告警的及时性，可用于母线电压的越限告警。

第二，针对电流变化较大的特点，对电流越限告警采用如下算法：

设采样值为I，上限值为IH，下限值为IL，设定一采样阈值为ΔI=5%IH，时间阈值为Δt=180秒。

当IH≤I≤IH+ΔI时或IL—ΔI≤I≤IL，且持续Δt后，发越限告警信号；

当I＞IH+ΔI或I＜IL—ΔI时，即时发越限告警信号；

当I＜IH或I＞IL时，越限告警信号即时复位。

如图2所示，采样阈值为ΔI，时间阈值为Δt，上限值为IH，当采样值I于t1时越上限，若采样值并未越过IH+ΔI且在t1+Δt前即t2时恢复，则该越限信号并不发出。则在t1、t2和t3时不发“越上限”“复位”与“越上限”信号。该算法将告警信号延时发出，我们称之为“延时告警算法”。

图2 延时告警算法

特点：该计算方法利用采样阈值ΔI和时间阈值Δt对小范围越限进行延迟报警，能有效减少大量短时越限造成的告警信号，可用于线路电流值越限告警。

4.2 优化频发信息处置措施

为了消除人工屏蔽频发信息的弊端，可在告警窗内设置一单独的模块，命名为“频发信息”，并作如下设置：

①若某信号在10分钟内重复发出20次及以上，则自动将该信号由“实时信息”栏转至“频发信息”栏，同时自动屏蔽该语音告警及信号推图，防止对其余信号造成干扰；

②若某些信号是由于系统波动而频发，短时间内恢复正常，可进行如下设置：若屏蔽后的频发信号在10分钟内始终保持“复位”状态，则自动将其转回“实时信息”栏，同时自动开放语音告警及信号推图，保证值班监控员对该信号的正常监视。

③监控值班员每2小时对所有告警信息特巡一次，对未恢复正常的频发情况进行报缺处理，并及时追踪闭环，确保从源头上消除信息频发的现象。

该处置措施将信息屏蔽的过程智能化，由“人工屏蔽信号”变为“自动转移信号”。

5 专业管理绩效考核与控制

采用工作任务指标和年度关键绩效指标两种形式结合，对频发信息整治工作的开展情况进行评定，将工作重点任务以任务指标的形式汇总给各班组成员，如安排专人对判定算法进行整定和维护，并根据任务内容对各专业成员们的工作完成情况及工作质量进行评定。一旦发生整定错误、维护不当及因频发信息造成的“漏监控”事件，将对主要责任人进行考核并纳入班组绩效。

6 评估与改进

6.1 实践效果评估

改进后的算法及处置措施效果主要体现在以下几个方面。

6.1.1 遥测越限信息量大量减少

经统计，运用延迟复位算法和延迟告警算法前，各类信息量如图3所示。

图3 改进前信息量组成

改进后各类信息量如图4所示。

图4 改进后信息量组成

由图3和图4比较可得，改进后每月越限信息量降低了82.5%，日人均监控信息量由865.6条次降至265.5条次，明显减少了监控员的监视工作量，能有效防止漏监控事件，保证电网安全稳定运行。

6.1.2 值班干扰大大减少

采用自动屏蔽信号的处置措施后，信息频发状态下，频繁的语音告警和信息推图将自动被临时屏蔽，不会影响正常值班。

6.1.3 处置效率大大提高

改进后的方法自异常开始后，无论异常发生在节假日或深夜，均只需10分钟即可屏蔽信号，既保证了异常处理的及时性，又减少了人员工作量。

6.1.4 工作便利性大大提高

改进后，频发信息可直接体现在主告警界面上的“频发信息”栏内，监控员无须进入后台查询就能直接与现场运维人员进行核对，大大方便了监控员与现场人员的核对工作。

此外，监控值班员获得更清晰更透明的信息成因分析、累积了宝贵的监控信息专业知识，为提升监控水平奠定了基础。

6.2 专业管理存在的问题

①遥测越限算法的整定与实际设备参数的变化有关，算法的修正存在一定延时；

②对于不满足自动屏蔽的信号(10分钟内不满20条)，依然会对正常监视造成干扰。

7 今后的改进方向或对策

①指派专人每月核对改扩建设备，确保在设备投运后三天内更新越限算法；

②加强值班监视，对于未达自动屏蔽条件的异常信号，应及通知自动化人员进行人工屏蔽；

③加大异常处置敦促力度，从设备源头上杜绝信息频发现象的发生。