電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持變電站監(jiān)控信息整合

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摘要：以提高電網(wǎng)調(diào)度科學(xué)性和監(jiān)控信息處理有效性為目標(biāo)，對(duì)電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)的功能架構(gòu)進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析，闡述了監(jiān)控信息整合與分類情況，然后論述了基于智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)變電站監(jiān)控信息優(yōu)化整合的路徑，希望能為相關(guān)工作人員帶來(lái)參考。

關(guān)鍵詞：電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)；監(jiān)控信息；智慧變電站；智能平臺(tái)

以電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持變電站監(jiān)控信息優(yōu)化整合，能夠有效提升監(jiān)控信息的應(yīng)用質(zhì)量和處理速率，可進(jìn)一步提升電網(wǎng)運(yùn)行的安全性和平穩(wěn)性，對(duì)我國(guó)電力行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展十分有益。

1基于智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持下變電站監(jiān)控信息系統(tǒng)的改進(jìn)

1.1改進(jìn)思想與需求

基于變電監(jiān)控信息管理需求，結(jié)合智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)，本文所研究系統(tǒng)需要遵循標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化、智能化、集成化原則進(jìn)行思考，使系統(tǒng)能夠?qū)Ω鞯貐^(qū)電網(wǎng)變電站（35~220kV）監(jiān)控信息進(jìn)行直接采集，實(shí)現(xiàn)變電站監(jiān)控信息規(guī)范化管理、實(shí)現(xiàn)變電站監(jiān)控信息高度共享、實(shí)現(xiàn)與相關(guān)系統(tǒng)的高度集成。兼顧“調(diào)配一體化”功能。故在系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)上，除滿足信息安全等級(jí)滿足電力二次系統(tǒng)安全防護(hù)要求、國(guó)家信息安全等級(jí)保護(hù)三級(jí)要求外，以模塊化設(shè)計(jì)理論為指導(dǎo)進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)、界面、基礎(chǔ)平臺(tái)、各類應(yīng)用等設(shè)計(jì)、

1.2架構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)等設(shè)計(jì)

系統(tǒng)整體可分為設(shè)備模塊、規(guī)則模塊、變電站監(jiān)控信息電表模塊、運(yùn)行維護(hù)模塊等幾大部分，部分架構(gòu)如圖1所示。根據(jù)圖1可知，系統(tǒng)能夠與OMS系統(tǒng)集成，變電站監(jiān)控信息點(diǎn)在主站與變電站系統(tǒng)執(zhí)行后，能夠?qū)?zhí)行結(jié)果反饋，便于變電站管控。在網(wǎng)絡(luò)布局上，根據(jù)省電力公司、低級(jí)電力公司等對(duì)變電站監(jiān)控信息的要求，采用了分布設(shè)計(jì)構(gòu)建了部署統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)。

1.3系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)

以變電站監(jiān)控信息點(diǎn)表為例，為促進(jìn)信息優(yōu)化整合，基于矩陣分析對(duì)BPNN算法進(jìn)行了改進(jìn)，通過(guò)“變電站監(jiān)控信息數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)接———輸入層-隱含層-輸出層學(xué)習(xí)模型構(gòu)建———臺(tái)賬庫(kù)、電氣邏輯屬性庫(kù)合成———信息映射關(guān)聯(lián)———各層權(quán)重矩陣分析———優(yōu)化解獲取”流程構(gòu)建了具備自主學(xué)習(xí)能力的數(shù)據(jù)建模。

2變電站監(jiān)控信息的分類與整合

目前，變電站監(jiān)控信息整合技術(shù)主要有兩種：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質(zhì)的監(jiān)控信息整合成一個(gè)整體，從而達(dá)到多信號(hào)歸一的目的。比如，將自檢異常、斷線、裝置呼喚信號(hào)整合成保護(hù)裝置告警信息，將電源異常和裝置閉鎖整合成保護(hù)裝置故障信息等。而后者，則可以通過(guò)科學(xué)設(shè)計(jì)信號(hào)傳播途徑和標(biāo)準(zhǔn)，完成動(dòng)作信號(hào)（告知類信息）和異常信號(hào)（故障信息）的拆分，從而為提高監(jiān)控信息接入質(zhì)量、監(jiān)控信息處理效率、電網(wǎng)運(yùn)行平穩(wěn)性以及提升電網(wǎng)監(jiān)控針對(duì)性提供保障。以往，變電站監(jiān)控信息的主要類型有三種：其一為事故類監(jiān)控信息；其二為狀態(tài)類監(jiān)控信息；其三為預(yù)告類監(jiān)控信息。隨著電網(wǎng)敷設(shè)范圍的擴(kuò)大和電網(wǎng)監(jiān)控信息處理模式的細(xì)致化發(fā)展，監(jiān)控信息的分類逐漸由三變五，變成了事故信息、異常信息、變位信息、告知信息和越限信息[1]。

3基于智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持平臺(tái)的監(jiān)控信息優(yōu)化處理

為了提高變電站監(jiān)控管理質(zhì)效，相關(guān)工作人員必須保障變電運(yùn)行工作的順利開(kāi)展。在此環(huán)節(jié)，其必須做好電氣設(shè)備與系統(tǒng)監(jiān)控和調(diào)節(jié)工作，為保障電力生產(chǎn)的安全性與經(jīng)濟(jì)性做好準(zhǔn)備。此時(shí)，要求相關(guān)工作人員定時(shí)、集中開(kāi)展分析、調(diào)整、聯(lián)系和檢查工作，基于集中管理、統(tǒng)一調(diào)度原則開(kāi)展運(yùn)行管理。

3.1監(jiān)控信息的優(yōu)化展示

在智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持平臺(tái)當(dāng)中，變電站監(jiān)控信息可以實(shí)現(xiàn)光字牌優(yōu)化展示和實(shí)時(shí)警告窗口優(yōu)化展示，能發(fā)揮輔助告警功能。

3.1.1光字牌展示變電站與集控站的監(jiān)控系統(tǒng)的保護(hù)信號(hào)都被制成了光字牌，可發(fā)揮輔助監(jiān)控的作用。當(dāng)電網(wǎng)運(yùn)行異常時(shí)，可通過(guò)該觸發(fā)監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)部軟件的判斷邏輯電量光字牌；其順序?yàn)樵O(shè)備異常、保護(hù)裝置動(dòng)作或保護(hù)裝置異常，觸發(fā)測(cè)控裝置，點(diǎn)亮監(jiān)控后臺(tái)的光字牌。如圖2所示，是某變電站的光字牌列表，從中可發(fā)現(xiàn)光字牌具有數(shù)目龐大、查閱不便的特點(diǎn)。為此，基于智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持平臺(tái)優(yōu)化整合與展示監(jiān)控信息時(shí)，必須重新制定光字牌的點(diǎn)亮標(biāo)準(zhǔn)，為提高監(jiān)控工作有效性提供輔助。電網(wǎng)運(yùn)行安全標(biāo)準(zhǔn)、變電站監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)可以為光字牌點(diǎn)亮標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)提供依據(jù)，而且監(jiān)控信息對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行安全性的影響力將成為點(diǎn)亮變電站監(jiān)控系統(tǒng)光字牌的主要分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。比如，重新設(shè)置監(jiān)控信息篩選規(guī)則，允許重要異常、事故信息和安全警報(bào)信息被展示在智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持平臺(tái)的監(jiān)控畫面上，提升光字牌應(yīng)用效果。電源開(kāi)關(guān)關(guān)閉信息可對(duì)光字牌監(jiān)控有效性產(chǎn)生重要影響，那么可在信息顯示允許范圍內(nèi)剔除此類信息，以免干擾監(jiān)控信息展示[2]。優(yōu)化環(huán)節(jié)，還應(yīng)利用光字閃爍、顏色變換等技術(shù)區(qū)分光字牌的復(fù)歸狀態(tài)；并利用語(yǔ)音播報(bào)功能快速響應(yīng)異常信號(hào)，提高電網(wǎng)監(jiān)控有效性。

3.1.2實(shí)時(shí)告警窗口時(shí)序信息為單獨(dú)監(jiān)控變電站告警信息的主要展示方式，告警窗口內(nèi)將按時(shí)間順序逐一展示信號(hào)，還可設(shè)置變電站標(biāo)簽。上文提到，變電站監(jiān)控信息主要被分為5大類，為整合、分析和應(yīng)用信息提供了便利。其中的告知信息主要是閘刀分合信號(hào)以及設(shè)備運(yùn)行正常信號(hào)，無(wú)需實(shí)時(shí)集中監(jiān)控，只要集中查看即可。為此，在實(shí)時(shí)告警窗口中優(yōu)化展示監(jiān)控信息，應(yīng)以時(shí)間為標(biāo)準(zhǔn)有序排列所有監(jiān)控信息，告知類信息除外；再由事故跳閘窗口，對(duì)間隔故障跳閘和時(shí)間信息進(jìn)行記錄。為避免信息過(guò)量而引發(fā)語(yǔ)音混亂，可利用語(yǔ)音告警方式播放事故跳閘監(jiān)控信息，從而提高故障反應(yīng)速度和定位精準(zhǔn)性。

3.2監(jiān)控信息優(yōu)化整合

為深入研究基于智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持平臺(tái)的監(jiān)控信息優(yōu)化整合技術(shù)，筆者以某智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持平臺(tái)為例，對(duì)智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持變電站監(jiān)控信息優(yōu)化整合的技術(shù)應(yīng)用情況進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析。案例中，變電站集中監(jiān)控信息調(diào)控中心，共收到35721條監(jiān)控信息，其中事故信息5580條、告知信息5162條、越限信息5961條、異常信息14358條、變位信息4660條。

3.2.1分類告警功能應(yīng)用優(yōu)化整合技術(shù)，可將變電站中的所有監(jiān)控信息劃分為5大類，并分別展現(xiàn)于智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持平臺(tái)的告警窗口欄目中。如圖3所示，調(diào)控中心轄區(qū)內(nèi)的所有變電站監(jiān)控信息，都應(yīng)該被自動(dòng)分類、整合和展示，并以時(shí)間為劃分標(biāo)準(zhǔn)順序排列在了展示窗口之中。基于此，監(jiān)控人員可直接按需查閱和檢索，變電站監(jiān)控信息應(yīng)用效率必然會(huì)得到提升。智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持平臺(tái)中的光字牌排序混亂問(wèn)題常常干擾光字牌展示功能的發(fā)揮。為此，應(yīng)提高光字牌目錄檢索效率、細(xì)致劃分光字牌目錄，以快速鎖定光字牌、明確光字牌使用狀態(tài)為目標(biāo)，優(yōu)化監(jiān)控信息光字牌展示功能。比如，避免集中、列表排列光字牌；基于電壓等級(jí)明確劃分光字牌內(nèi)容類型，以網(wǎng)格狀形式分級(jí)展示。光字牌目錄結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須保證分類明確、一目了然。為變電站內(nèi)主變、開(kāi)關(guān)、線路、自動(dòng)裝置、交直流系統(tǒng)和公用信號(hào)分別設(shè)置光字牌，構(gòu)建分類逐級(jí)展示結(jié)構(gòu)，打造直觀視覺(jué)效果，為快速傳遞和展示監(jiān)控信號(hào)、精確定位異常區(qū)域做出保障。電網(wǎng)運(yùn)行故障將引發(fā)事故跳閘，則相關(guān)信號(hào)傳送至智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持平臺(tái)后會(huì)自動(dòng)進(jìn)入告警窗口，并從中彈出故障變電站的一次主接線圖，基于可視化技術(shù)直觀呈現(xiàn)事故所在區(qū)域信息和電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)；且接線圖將懸浮于窗口頂層，可保證第一時(shí)間被查看[3]。該功能可為提高線路或設(shè)備故障搶修有效性提供幫助，大大縮短信息檢索與處理的時(shí)間，能為快速恢復(fù)電網(wǎng)正常運(yùn)行狀態(tài)奠定基礎(chǔ)。

3.2.2智能校核功能生成完整規(guī)范且準(zhǔn)確的監(jiān)控信息表，可提高變電站監(jiān)控信息處理質(zhì)量，是基于智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持平臺(tái)推進(jìn)變電站監(jiān)控信息優(yōu)化整合的有效方法。校驗(yàn)多版本監(jiān)控信息、監(jiān)控信息一致性是監(jiān)控信息智能校驗(yàn)的主要功能。以基準(zhǔn)信息庫(kù)與變電站設(shè)備屬性相互映射，可生成變電站監(jiān)控信息表。此時(shí)，信息表中將由不同方式展現(xiàn)變電站設(shè)備數(shù)量、類型、名稱信息，工作人員需要實(shí)時(shí)更新監(jiān)控信息表并將其提交審核。從而基于智能校驗(yàn)技術(shù)，校驗(yàn)原版本和后提交版本的監(jiān)控信息表，為快速鎖定異常信息、定位修改內(nèi)容和提升監(jiān)控信息使用有效性奠定基礎(chǔ)。為保證變電站監(jiān)控信息與D5000平臺(tái)中的監(jiān)控信息一致，智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持平臺(tái)可觸發(fā)一致性校驗(yàn)功能，可直接對(duì)優(yōu)化后的監(jiān)控信息進(jìn)行校對(duì)，進(jìn)而及時(shí)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤問(wèn)題并告警展示?？偠灾?，利用智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持平臺(tái)來(lái)優(yōu)化展示和整合監(jiān)控信息，可以大大提升監(jiān)控信息的應(yīng)用有效性，解決電網(wǎng)調(diào)度問(wèn)題，并推進(jìn)智能變電站建設(shè)和一體化運(yùn)營(yíng)監(jiān)控模式應(yīng)用。為此，相關(guān)工作人員應(yīng)該明確監(jiān)控信息的優(yōu)化整合方向，基于智能電網(wǎng)調(diào)度平臺(tái)做好監(jiān)控信息的處理和展示。

參考文獻(xiàn)

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作者：唐驥 余俊 單位：國(guó)網(wǎng)岳陽(yáng)供電公司變電檢修公司