电网调度自动化系统的信息分类优化

张倩莹，陈新斌

（磐安县供电局，浙江 磐安 322300）

1 电网调度自动化系统

1.1 发展现状

电网调度自动化系统由硬件平台、操作系统平台、EMS/DMS支撑平台、电力系统基本应用和电力高级应用软件等组成。

SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition，数据采集与监视控制）系统是EMS的基础模块，主要完成数据的收集、处理解释、存储和显示，并把这些实时信息传递给其它应用模块。主要功能有信息处理控制、报警与处理、事件顺序记录（SOE）、事故追忆反演（PDR），是监控人员实时监控电网稳定运行的重要手段。

电网调度自动化系统在电网实时监控、故障处理、负荷预测和保障电网安全、经济、稳定运行方面发挥了重要作用，同时也为生产、管理部门提供了科学准确的决策依据。

1.2 存在的问题

目前，电网调度自动化系统已实现了“四遥”目标，但随着变电站综合自动化的发展进程，无人值班、无人值守变电站逐步增加，因此实时信息量也在不断地增多。信息量的大量上传导致实时监控的难度不断增大，也严重影响了监控人员对现场一次、二次设备运行信息快速、准确、完整的获取。

如何对SCADA系统采集的数据进行规划筛选，规范信息分类、优化信息，以便更好地实现信息自动化成为研究方向。信息优化任务主要包含了信息采集优化、信号设置优化和信息展示优化3个方面，所涉及的信号包括电网运行过程中监控、调度、变电运行人员监控电网运行所必须监视和了解的信号。

2 电网调度系统优化的原则

2.1 信息分类原则

电网调度自动化系统应将二次信号分类显示，便于监控运行人员掌握重要信息。

（1）事故信息：是需要实时监控、立即处理的重要信息。系统自动以“事故总动作＋断路器分闸”、“某保护信号动作＋断路器分闸”或“某断路器分闸”来判定，区分于正常的开关分闸；“火灾报警”、“消防火警”等火灾事故、RTU中断也归入此类。

（2）保护动作信息：包括保护动作、保护装置（包括自动装置）动作、保护出口跳闸、重合闸动作等信息，是需要实时监控、经过判断来加以处理的重要信息。

（3）重要故障信息：是除了保护、重合闸动作类及“一般故障告警”外，其它反映变电设备运行异常情况的报警信号和影响设备遥控操作的信号，将直接威胁电网安全与设备运行，是需要实时监控、及时处理的重要告警信息。

（4）一般故障信息：是变电站设备状态类及告知类信号，包括开关“近/远控切换”、主变压器档位调节、AVC动作信号、收发信机动作、保护呼唤、在线浸油装置动作、小电流选线装置信息、消弧线圈调档信息等。

（5）不上告警窗直接入库信息：将“故录启动”、“PMU 启动”、 “档位 BCD”、 “小电流 BCD”等告知类遥信设置为“不上告警窗直接入库”。

2.2 信息显示/屏蔽原则

（1）事故异常信号应在第一时间以醒目标识出现在电脑屏幕上，使监控人员能及时发现异常，快速处理事故。变电站间隔和装置检修时，该间隔/装置上送的遥信/遥测信号、保护软报文应对监控人员屏蔽，但不影响自动化调试。

（2）信息屏蔽功能设置应具备全站屏蔽、单间隔屏蔽、单信号屏蔽等方式。

（3）对设备正常运行或操作过程中发出的伴生信号，可采用延时过滤防抖、信号动作次数统计等进行过滤，防止误报或重复上报。延迟时间和计次数值等可根据需要针对不同设备来设置。

（4）对于设备正常工作过程中发出的如弹簧未储能、控制回路断线等可短时复归的信号，为避免影响设备监视，可在变电站或主站设置延时进行屏蔽。延时时间要根据设备的具体情况设置，经延时仍无法过滤的按异常信息处理。

（5）被屏蔽但未及时处理的信息应有醒目标识（颜色或标牌），区别于正常信息，以便于事后检查时值班员的辨识。

3 减少监控信息量的实践

磐安电网共有3座110kV、5座35kV变电站，在建1座220kV变电站，日常上传信息量达千余条。由于磐安地处山区，雷雨季节极易发生雷击、单相接地等各类事故，上传信号更是纷杂。事故发生时，往往因为纷杂的信号而延误事故处理的时机。

为了规范信号分类，减少监控信息量，根据原则分3个步骤进行电网调度系统的优化。

3.1 信息采集优化

3.1.1 统计信息采集量

经过统计，2011年2—10月，磐安县供电局调控中心日均信息采集量近千条，最多时可达2000条。从图1可以明显看出，需要及时处理的事故信息和异常信息所占比例非常小，而变位信息和告知信息占据了信息量的八成，在日常信息处理过程中对监控员造成了很大的不便。

图1 日均采集信息量统计

3.1.2 改进措施

归类每日信号，分析信号报出的原因，在不影响安全的情况下，采取适当措施降低不必要的信息的数量。

（1）由于装置的启动、复归值设置区间问题导致启动参数在临界值波动时频繁报出，此类信号可通过合理修改定值来削减。

（2）对于电网事故或者异常状态下的重复信号，可通过对历史信号的分析，合理屏蔽部分重复或无用的信号。

（3）装置通信中断的信号不定期发生，有时会自动复归，对监控和处理造成干扰。通信类异常的原因较为多样，有些是由于装置模块本身的问题；有些是由于装置与管理机之间的数据监视延时设置不合理造成的，可通过修改参数来避免。

（4）对于接点频繁抖动造成的异常信号，一经发现，立即督促运行人员报缺陷，通过设备管理流程将缺陷处理后，相关信号就能有效清除。

3.2 信息设置优化

（1）在监控中总结经验，进一步细化信号分类。通过监控岗位总结每日实际工作积累的经验、建议和问题，对原先分类不合理的信号进行整理，并对其类别进行修改，仅留下需要监控的信号作为实时事项报出，其余的则进入数据库供查询参考。

（2）伴生信号的处理。正常操作产生的伴生信号也占了每日信号量的相当比重。所谓伴生信号，指的是开关操作过程中由于接点抖动频报的“控制回路断线”和延时不足报出的“弹簧未储能”，以及个别类型的装置产生的“装置报警”等信号。针对伴生信号出现后均能很快复归的特点，最终采取了用主站程序过滤伴生信号。每当含有伴生信号关键字的动作事项上报到主站，程序不会立即将事项报出，而是放在缓存区，在一定延时时间内如果接受到对应的复归事项，该信号将不会报出。反之如果在延时时间内没有复归事项，则在延时结束后将信号报出。

在对大量的伴生信号进行分析后，确定了各种信号的合理延时时间，通过技术手段将在延时时间内复归的信号予以屏蔽，否则如常报出。

3.3 信息展示优化

为了在第一时间处理最为重要的信号，对监控窗口设置优先级，等级最高的弹出，次之的则手动点击，解决了事故发生时因多个告警窗口弹出而导致系统死机的问题。

（1）重要告警窗口设为最高级，主报事件跳闸、保护动作等重要告警信息。同时伴有特殊告警音，自动弹出告警窗。

（2）SOE告警窗口为一般信息，主要报告如主变压器档位调节等告知信息。有特殊告警音但需要手动打开告警窗。

（3）继保信息告警、电压越限、RTU等窗口显示的保护动作信息，由监控人员自主选择查看。有一般告警音，需手动打开告警窗。

（4）对故障录波启动、档位 BCD、小电流BCD，按规范要求定义为不上告警窗直接入库，但因系统原因，改为不告警而只上告警窗和入库。有一般告警音，需手动打开告警窗。

4 结语

通过信息分类并按优先级排序，减少了实时监控信息量，提高了事故处理效率，优化了电网调度系统自动化，通过增加检索功能，提高了事故分析能力，使电网更稳定、安全、可靠运行。

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