电网调度技术支持变电站监控信息的优化整合研究

唐骥 余 俊

（国网岳阳供电公司变电检修公司，湖南 岳阳414000）

以电网调度技术支持变电站监控信息优化整合，能够有效提升监控信息的应用质量和处理速率，可进一步提升电网运行的安全性和平稳性，对我国电力行业的可持续发展十分有益。

1 基于智能电网调度技术支持下变电站监控信息系统的改进

1.1 改进思想与需求

基于变电监控信息管理需求，结合智能电网调度技术支持系统建设目标，本文所研究系统需要遵循标准化、规范化、智能化、集成化原则进行思考，使系统能够对各地区电网变电站（35～220kV）监控信息进行直接采集，实现变电站监控信息规范化管理、实现变电站监控信息高度共享、实现与相关系统的高度集成。兼顾“调配一体化”功能。故在系统总体设计上，除满足信息安全等级满足电力二次系统安全防护要求、国家信息安全等级保护三级要求外，以模块化设计理论为指导进行数据库、界面、基础平台、各类应用等设计、

1.2 架构、网络等设计

系统整体可分为设备模块、规则模块、变电站监控信息电表模块、运行维护模块等几大部分，部分架构如图1 所示。根据图1 可知，系统能够与OMS 系统集成，变电站监控信息点在主站与变电站系统执行后，能够将执行结果反馈，便于变电站管控。在网络布局上，根据省电力公司、低级电力公司等对变电站监控信息的要求，采用了分布设计构建了部署统一的网络通信系统。

1.3 系统功能实现关键技术

以变电站监控信息点表为例，为促进信息优化整合，基于矩阵分析对BPNN 算法进行了改进，通过“变电站监控信息数据库对接——输入层- 隐含层- 输出层学习模型构建——台账库、电气逻辑属性库合成——信息映射关联——各层权重矩阵分析——优化解获取”流程构建了具备自主学习能力的数据建模。

2 变电站监控信息的分类与整合

目前，变电站监控信息整合技术主要有两种：其一是信息的有效合并；其二是信息的合理分拆。前者可以具有共性特质的监控信息整合成一个整体，从而达到多信号归一的目的。比如，将自检异常、断线、装置呼唤信号整合成保护装置告警信息，将电源异常和装置闭锁整合成保护装置故障信息等。而后者，则可以通过科学设计信号传播途径和标准，完成动作信号（告知类信息）和异常信号（故障信息）的拆分，从而为提高监控信息接入质量、监控信息处理效率、电网运行平稳性以及提升电网监控针对性提供保障。

以往，变电站监控信息的主要类型有三种：其一为事故类监控信息；其二为状态类监控信息；其三为预告类监控信息。随着电网敷设范围的扩大和电网监控信息处理模式的细致化发展，监控信息的分类逐渐由三变五，变成了事故信息、异常信息、变位信息、告知信息和越限信息[1]。

3 基于智能电网调度技术支持平台的监控信息优化处理

为了提高变电站监控管理质效，相关工作人员必须保障变电运行工作的顺利开展。在此环节，其必须做好电气设备与系统监控和调节工作，为保障电力生产的安全性与经济性做好准备。此时，要求相关工作人员定时、集中开展分析、调整、联系和检查工作，基于集中管理、统一调度原则开展运行管理。

3.1 监控信息的优化展示

在智能电网调度技术支持平台当中，变电站监控信息可以实现光字牌优化展示和实时警告窗口优化展示，能发挥辅助告警功能。

3.1.1 光字牌展示

变电站与集控站的监控系统的保护信号都被制成了光字牌，可发挥辅助监控的作用。当电网运行异常时，可通过该触发监控系统内部软件的判断逻辑电量光字牌；其顺序为设备异常、保护装置动作或保护装置异常，触发测控装置，点亮监控后台的光字牌。如图2 所示，是某变电站的光字牌列表，从中可发现光字牌具有数目庞大、查阅不便的特点。为此，基于智能电网调度技术支持平台优化整合与展示监控信息时，必须重新制定光字牌的点亮标准，为提高监控工作有效性提供辅助。

图2 变电站光字牌列表

电网运行安全标准、变电站监控系统运行标准可以为光字牌点亮标准建设提供依据，而且监控信息对电网运行安全性的影响力将成为点亮变电站监控系统光字牌的主要分级标准。比如，重新设置监控信息筛选规则，允许重要异常、事故信息和安全警报信息被展示在智能电网调度技术支持平台的监控画面上，提升光字牌应用效果。电源开关关闭信息可对光字牌监控有效性产生重要影响，那么可在信息显示允许范围内剔除此类信息，以免干扰监控信息展示[2]。优化环节，还应利用光字闪烁、颜色变换等技术区分光字牌的复归状态；并利用语音播报功能快速响应异常信号，提高电网监控有效性。

3.1.2 实时告警窗口

时序信息为单独监控变电站告警信息的主要展示方式，告警窗口内将按时间顺序逐一展示信号，还可设置变电站标签。上文提到，变电站监控信息主要被分为5 大类，为整合、分析和应用信息提供了便利。其中的告知信息主要是闸刀分合信号以及设备运行正常信号，无需实时集中监控，只要集中查看即可。为此，在实时告警窗口中优化展示监控信息，应以时间为标准有序排列所有监控信息，告知类信息除外；再由事故跳闸窗口，对间隔故障跳闸和时间信息进行记录。为避免信息过量而引发语音混乱，可利用语音告警方式播放事故跳闸监控信息，从而提高故障反应速度和定位精准性。

3.2 监控信息优化整合

为深入研究基于智能电网调度技术支持平台的监控信息优化整合技术，笔者以某智能电网调度技术支持平台为例，对智能电网调度技术支持变电站监控信息优化整合的技术应用情况进行了简要分析。案例中，变电站集中监控信息调控中心，共收到35721 条监控信息，其中事故信息5580 条、告知信息5162 条、越限信息5961 条、异常信息14358 条、变位信息4660条。

3.2.1 分类告警功能

应用优化整合技术，可将变电站中的所有监控信息划分为5 大类，并分别展现于智能电网调度技术支持平台的告警窗口栏目中。如图3 所示，调控中心辖区内的所有变电站监控信息，都应该被自动分类、整合和展示，并以时间为划分标准顺序排列在了展示窗口之中。基于此，监控人员可直接按需查阅和检索，变电站监控信息应用效率必然会得到提升。

智能电网调度技术支持平台中的光字牌排序混乱问题常常干扰光字牌展示功能的发挥。为此，应提高光字牌目录检索效率、细致划分光字牌目录，以快速锁定光字牌、明确光字牌使用状态为目标，优化监控信息光字牌展示功能。比如，避免集中、列表排列光字牌；基于电压等级明确划分光字牌内容类型，以网格状形式分级展示。光字牌目录结构设计必须保证分类明确、一目了然。为变电站内主变、开关、线路、自动装置、交直流系统和公用信号分别设置光字牌，构建分类逐级展示结构，打造直观视觉效果，为快速传递和展示监控信号、精确定位异常区域做出保障。

图3 变电站监控信息告警功能

电网运行故障将引发事故跳闸，则相关信号传送至智能电网调度技术支持平台后会自动进入告警窗口，并从中弹出故障变电站的一次主接线图，基于可视化技术直观呈现事故所在区域信息和电网运行状态；且接线图将悬浮于窗口顶层，可保证第一时间被查看[3]。该功能可为提高线路或设备故障抢修有效性提供帮助，大大缩短信息检索与处理的时间，能为快速恢复电网正常运行状态奠定基础。

3.2.2 智能校核功能

生成完整规范且准确的监控信息表，可提高变电站监控信息处理质量，是基于智能电网调度技术支持平台推进变电站监控信息优化整合的有效方法。校验多版本监控信息、监控信息一致性是监控信息智能校验的主要功能。

以基准信息库与变电站设备属性相互映射，可生成变电站监控信息表。此时，信息表中将由不同方式展现变电站设备数量、类型、名称信息，工作人员需要实时更新监控信息表并将其提交审核。从而基于智能校验技术，校验原版本和后提交版本的监控信息表，为快速锁定异常信息、定位修改内容和提升监控信息使用有效性奠定基础。为保证变电站监控信息与D5000平台中的监控信息一致，智能电网调度技术支持平台可触发一致性校验功能，可直接对优化后的监控信息进行校对，进而及时发现错误问题并告警展示。

总而言之，利用智能电网调度技术支持平台来优化展示和整合监控信息，可以大大提升监控信息的应用有效性，解决电网调度问题，并推进智能变电站建设和一体化运营监控模式应用。为此，相关工作人员应该明确监控信息的优化整合方向，基于智能电网调度平台做好监控信息的处理和展示。