陳錢潛 張立松

（國電南瑞南京控制系統(tǒng)有限公司 江蘇南京 210000）

智能變電站監(jiān)控信息優(yōu)化的探討

陳錢潛 張立松

（國電南瑞南京控制系統(tǒng)有限公司 江蘇南京 210000）

本文對當(dāng)前的變電站監(jiān)控信息系統(tǒng)存在的一些問題，及其優(yōu)化措施進行了簡要的探討，以期變電站的信息管理過程中采取信息優(yōu)化整合措施之后，能夠加強變電站監(jiān)管的效率和精準(zhǔn)性。

智能變電站；監(jiān)控信息；優(yōu)化

前言

對智能變電站監(jiān)控信息進行優(yōu)化，能夠使電網(wǎng)監(jiān)控信息的管理更加規(guī)范化，使用最簡明的信息來反應(yīng)電網(wǎng)的運行狀態(tài)，在節(jié)約人力資源的同時提高處理效率，從而實現(xiàn)調(diào)控的一體化。

1 智能變電站監(jiān)控系統(tǒng)概述

1.1 智能變電站設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)通信結(jié)構(gòu)

智能變電站較常規(guī)變電站而言，自動化程度更高，通信網(wǎng)絡(luò)承擔(dān)了更多的功能，如采樣值傳輸、跳閘出口等。光纖網(wǎng)絡(luò)的大規(guī)模使用以及智能一二次設(shè)備的應(yīng)用，使得智能變電站在監(jiān)控信息上與以往常規(guī)變電站有了很大的不同。智能變電站通信網(wǎng)絡(luò)按功能分為“三層兩網(wǎng)”結(jié)構(gòu)，分別為：站控層和間隔層之間的間隔層通信網(wǎng)，以及間隔層和過程層之間的過程層通信網(wǎng)。

間隔層與過程層設(shè)備間主要通過光纖連接，保護采樣數(shù)據(jù)通過光纖與合并單元直連，出口跳閘信號通過光纖與智能終端直連，主要是為了保證保護動作出口的可靠性及及時性。測控、故障錄波器等智能電子設(shè)備設(shè)備通過光纖網(wǎng)絡(luò)與智能終端連接，與合并單元可以以網(wǎng)絡(luò)方式，也可以通過點對點方式連接。間隔層保護、測控等IED設(shè)備通過網(wǎng)絡(luò)方式與站控層的監(jiān)控系統(tǒng)等連接。

1.2 智能變電站設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)特點

1.2.1 一、二次設(shè)備特點

（1）一次設(shè)備尤其是開關(guān)、刀閘等設(shè)備通過“斷路器+智能終端”模式實現(xiàn)智能化。斷路器、刀閘本體遙信、位置信號以及分合閘控制回路均通過電纜接入智能終端箱中，再通過直連光纜或通用面向?qū)ο蟮淖冸娬臼录W(wǎng)絡(luò)接入相應(yīng)裝置，通過網(wǎng)絡(luò)方便地實現(xiàn)了相關(guān)信息的共享。

（2）二次設(shè)備實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化。智能變電站內(nèi)IED設(shè)備采用統(tǒng)一通信標(biāo)準(zhǔn)，各設(shè)備間通過高速光纖網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，真正意義上實現(xiàn)了數(shù)據(jù)、信息的互聯(lián)互通。智能變電站中由于合并單元數(shù)據(jù)傳輸延時，因此對對時系統(tǒng)的可靠性提出了很高要求，對時裝置信息以及IED設(shè)備的對時信息便顯得十分重要。與常規(guī)變電站相比較，智能變電站中檢修壓板被賦予了更重要作用，它取代了常規(guī)變電站中通過斷開相關(guān)回路的方式來實現(xiàn)檢修間隔與公用設(shè)備斷開連接。從設(shè)備角度分為智能終端檢修、合并單元檢修和保護測控裝置檢修。保護、合并單元及智能終端都有一個檢修硬壓板，該壓板狀態(tài)作為智能站特點之一成為重要監(jiān)控信息。

1.2.2 通信網(wǎng)絡(luò)特點

GOOSE是智能變電站的特色之一，在高速光纖網(wǎng)絡(luò)通訊條件下，為系統(tǒng)提供了快速信息傳輸和交換的手段。當(dāng)發(fā)生任何狀態(tài)變化時，智能設(shè)備將借助變化報告，高速傳送包括開關(guān)刀閘位置狀態(tài)輸入、跳合閘命令等。與常規(guī)變電站相比，由于GOOSE網(wǎng)絡(luò)采用了數(shù)字化傳輸模式，不僅增強了抗干擾能力，且開關(guān)量信息、跳合閘命令等均可方便通過網(wǎng)絡(luò)共享，取消了大量的傳統(tǒng)信號和控制用電纜，降低了系統(tǒng)維護成本。GOOSE可實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)在線檢測，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)有異常時迅速告警，大大提高了可靠性。

2 智能變電站監(jiān)控信息中存在的問題

2.1 對信息的命名及傳送不規(guī)范

對各類監(jiān)控信息的命名大多數(shù)都是由變電站自身完成的，沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，對于同一個配件，不同變電站可能有不同的名字。名稱的不規(guī)范導(dǎo)致開展監(jiān)控工作的過程中出現(xiàn)失誤的概率增大。對于一些關(guān)鍵技術(shù)沒有精準(zhǔn)的定義，導(dǎo)致工作人員的對技術(shù)的理解產(chǎn)生歧義，為信息的監(jiān)控和處理工作帶來麻煩。

2.2 傳遞信息中有冗余現(xiàn)象

變電站在傳遞信息的過程中沒有對其進行精簡處理，信息量過大，一旦系統(tǒng)出現(xiàn)異常，就會彈出很多冗余的窗口，不能在短時間內(nèi)對事故原因作出判斷。①系統(tǒng)會對一些信號進行重復(fù)警告，例如一旦出現(xiàn)溫度過高的現(xiàn)象，信號就會通過至少三個渠道做出警告，造成通道擁擠的現(xiàn)象。②不能對一些非故障態(tài)信號進行識別屏蔽。例如，彈簧儲能時會造成短時間的控制回路斷線的情況，儲能完成以后會自動消失，因此屬于非故障態(tài)信號，但是系統(tǒng)不能對其進行識別屏蔽，而是隨時將這些信號發(fā)送。③對于一些無用的信號不能屏蔽。例如系統(tǒng)會對錄波器啟動等一類無用信號進行轉(zhuǎn)發(fā)。

3 智能變電站監(jiān)控信息規(guī)范及優(yōu)化

3.1 規(guī)范信息命名，明確部門職責(zé)

目前常規(guī)變電站中廠站端各類數(shù)據(jù)上傳至調(diào)度主站系統(tǒng)時必須按照相關(guān)規(guī)定從名稱、格式等進行信息規(guī)范，智能變電站中監(jiān)控信息也應(yīng)對此進行規(guī)范。本文主要針對智能站特點對部分典型信息進行規(guī)范優(yōu)化。

注：220kV及以上電壓等級同一間隔配置多套IED設(shè)備時，其它同第一套。

針對智能變電站內(nèi)網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜的情況，原則上“誰接收，誰告警”，避免多個告警信息反映同一設(shè)備異常的情況發(fā)生。如，智能終端連接光纖包括：保護直跳、GOOSE網(wǎng)絡(luò)信息（刀閘、開關(guān)位置及異常信息等）主要作為信息發(fā)送端，當(dāng)發(fā)生通道異常時，相關(guān)通道告警信息應(yīng)由接收端IED設(shè)備報出，同時告警信息應(yīng)能完整體現(xiàn)通道發(fā)送-接收端設(shè)備名稱，以便監(jiān)控人員對異常情況有準(zhǔn)確的定位，運檢人員快速消除缺陷。

同時，為保證光纖鏈路可靠性，各IED設(shè)備在鏈路發(fā)生異常時，均能報“總告警”信號。

在智能變電站中，由于光纖網(wǎng)絡(luò)的大規(guī)模使用，數(shù)據(jù)同步的重要性進一步凸顯出來。在實際應(yīng)用中，必須考慮各接入量的采樣同步問題，以滿足二次設(shè)備的要求，因此，對時系統(tǒng)及各IED設(shè)備對時異常信號的重要等級較常規(guī)變電站有了很大提高。

3.2 對傳遞信息過程進行優(yōu)化

監(jiān)控信息的優(yōu)化就能夠有效解決傳遞信息冗余的問題。①系統(tǒng)要對硬接點信息進行保留，對軟遙信進行屏蔽，避免出現(xiàn)多處同時警告的現(xiàn)象。②對于一些非故障態(tài)信號進行識別，可以加人十秒主右的延時，為彈簧儲能過程留有足夠的時間，防治系統(tǒng)對非故障類信號隨發(fā)。③將非重要信號列為告知類信號，系統(tǒng)對其自動屏蔽，防治這些無用信號的隨發(fā)。④對于過分詳細的保護信號進行屏蔽，防止多套保護系統(tǒng)同時發(fā)送保護信號。

3.3 對信號進行分區(qū)上傳

嚴(yán)格按照這個等級將信號進行分區(qū)上傳，一級對應(yīng)事故信號區(qū)，上傳內(nèi)容包括各類設(shè)備出現(xiàn)的故障，如跳閘，該區(qū)的信息都非常重要，往往需要實時監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)問題后立即處理。二級對應(yīng)異常信號區(qū)，上傳的內(nèi)容包括威脅運行安全的因素，該區(qū)信息也很重要，同樣需要實時監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。三級對應(yīng)越限信號區(qū)，上傳的內(nèi)容包括報警區(qū)域以內(nèi)的信息，對于設(shè)備的電流及功率情況進行準(zhǔn)確反映。該區(qū)信息需要實時監(jiān)控，并及時處理。四級對應(yīng)的是變位信號區(qū)，上傳的內(nèi)容包括設(shè)備狀態(tài)改變的信息，例如閘的開關(guān)。它能夠反映運行狀態(tài)的改變，需要實時監(jiān)控。五級對應(yīng)的是告知信號區(qū)，上傳的內(nèi)容一般為設(shè)備的運行狀態(tài)，該區(qū)信息不需要實時監(jiān)控，但要定期查詢。

4 結(jié)語

對智能變電站監(jiān)控信息進行優(yōu)化，能夠?qū)π畔⒘窟M行精簡，減輕工作人員的負(fù)擔(dān)，對信息進行分級、分類，使信息的處理更及時，更準(zhǔn)確，提高監(jiān)控系統(tǒng)的運行效率，減少事故的發(fā)生。

[1]劉一峰，徐鶴勇.智能變電站監(jiān)控信息優(yōu)化的探討[J].寧夏電力，2015（1）.

[2]陳雪峰，張桂芹，劉煥聚，張偉，王振華.變電站監(jiān)控系統(tǒng)信息優(yōu)化管理的實踐[J].煤礦機電，2014（1）.

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2016-1-20