基于OPEN3000的青岛电网监控信息优化

胡 薇 刘永亮 刘惠群

青岛供电公司 山东 青岛 266002

0 引言

随着国网公司“大运行”体系建设的深入推进，集中监控功能成为制约电网发展的关键问题。据统计，青岛电网监控信息总量已达187984条，监控告警窗日均告警信息数量达2万余条。随着青岛电网规模的不断扩大和智能化水平的不断提高，青岛电网监控信息总量仍保持不断增长的态势，电网监控任务日益繁重，监控工作效率有待提升。大量频繁动作、复归信号，极易造成监控告警窗刷屏，严重影响正常的电网监控工作，甚至遗漏重要电网异常信号。青岛供电公司调控中心广泛征集监控值班员建议，对监控信息进行深入研究，会同监控设备厂家更新程序，结合调度主站侧OPEN3000监控系统实际，采取一系列治理措施，优化电网监控信息，减少上送监控告警窗信息数量，取得良好效果。

1 监控系统介绍

青岛电网调度主站侧使用OPEN3000系统，主要由数据采集与监控（SCADA）、接收前置子系统（FES）、高级应用软件 （PAS）和调度员培训系统（DTS）四个子系统组成。SCADA是OPEN3000最基本的应用，集调度和监控功能于一体，用于实现完整高效的数据采集与监控，为其他应用提供可靠的数据服务。SCADA系统提供告警信息浏览、地理接线图、地区潮流图、一次接线图、动态曲线图、设备状态、监控告警窗、潮流图及各种图表等，可对断路器、隔离开关状态进行手动封锁，可对遥测值进行置数。可方便的对设备进行接地、检修、故障、危险、保电、带电等置牌操作，给调度员以提示。可结合保护动作信号、遥信变位和遥测数据综合分析、判断事故。事故跳闸时自动推出跳闸厂站，并伴有语音告警。对异常信号，可查看专家告警定义，给监控值班员判断电网异常提供参考。对于一般异常事件，遥测越限值可变色显示，开关变位具有闪烁功能。系统具有可靠的遥控遥调功能，可对断路器进行远方遥控操作，对主变分接头进行远方遥调，对电容器进行远方投切，以及用户定义的其他遥控遥调功能，全部操作均生成记录。具有告警信息查询功能，可查询全网的事故、异常、越限、变位、告知信息。

监控值班员负责青岛地区受控站设备的监控工作，通过综合OPEN3000系统的上述功能，全面掌握青岛电网的运行方式、设备状态、电网事故、异常、越限、变位情况，并根据事故及异常情况进行相应处理。

2 监控系统存在的问题

OPEN3000系统在青岛电网调度主站集中监控中发挥了重要作用，但也存在一些不足。青岛电网集中监控告警信号按重要级别依次分为事故、告警和提示，按功能分为SOE及越限、操作信号、工况告警、系统运行等类别。告警信息分类繁多，且信息分类原则不甚明确，部分信息分类界限模糊，影响监控值班员判断电网异常信息。由于监控信息名称和信息分类缺乏统一的标准和规范，造成信息描述不规范、信息分类不明确，冗余信息量大，影响监控运行人员对运行设备的实时监控，加大了监控运行人员的劳动强度。

另外，现场设备调试信号，误发频发信号，无功优化操作等变位信号，开关变位产生的控制回路断线、弹簧未储能等伴生信号，电压、电流、油温等越限信号频繁上传至调度主站，造成监控系统告警窗信号数量庞大，导致监控值班员工作繁重，极易造成重要告警信号漏监、延误调度员处理事故，严重危及电力系统的安全稳定运行。

3 监控信息分类

3.1 监控信息分类

变电站远动设备来自不同制造厂商，对于相同涵义的监控信息，因缺乏统一的命名标准导致信息描述大相径庭，加大了监控值班员的信息分析难度。在充分考虑青岛电网运行实际的基础上，对变电站监控信息进行统一规范化命名，加强信息与设备的联系，以提高监控信息的准确性。

根据信息种类和监控工作实际，制定统一的信息分类原则，完善信息分类机制，为信息分类工作提供指导依据。明确信息的重要级别，将数据库原有告警信息重新定义为A级事故、B级异常、C级越限、D级变位、E级告知信号，信息分类清晰，便于监控值班员按重要级别查看，如表1所示。

表1 信息分类原则

同时，为规范今后新建、改建或扩建变电站信号名称，根据变电站信息种类和青岛电网运行实际，制定统一的变电站典型监控信息表，将信息分类标准具体到每一条信息。

3.2 遥测信息动态统计

通过对主要设备情况进行实时排序和直观显示，电网监控值班员能在很短的时间内按电压等级查看母线电压、主变负载率、线路负载率等遥测信息，便于监控值班员全面掌握电网主要设备运行情况，加强调度员对电网实时运行状况的掌控能力，确保电网安全稳定运行。通过饼图展示电网中主变、线路负载率等越限信息所占比例，电网重载设备一目了然，在青岛电网高荷期间发挥重要作用。

需要巡视的遥测数据通过“一窗多图”的形式，集中体现在6个窗口中的15幅图表中，通过排序可方便的查看遥测越限信息。巡视一次时间由5～6分钟缩短为1～2分钟。监控值班员不再局限于两小时巡视一次，可随时查询主变及线路负载率、母线电压，更好的掌握电网的运行情况。10kV和35kV母线相电压界面可及时发现因现场设备缺陷导致接地信号或语音告警未发出时的母线接地现象，通过实时排序便能很快的筛选出母线电压不合格的变电站，有效避免了母线长时间接地运行。

4 信息优化及治理措施

4.1 优化操作伴生信息

经过监控运行分析和历史数据比对，发现影响异常信号的主要原因有3类，其中一类是操作伴生信息，如变电站开关正常变位或事故跳闸时伴随着“控制回路断线”、“弹簧未储能”、“母线保护保护装置异常”、“开关装置报警”等瞬时动作复归的信号，导致开关变位时伴随的动作复归信号数以十计。经统计，操作伴生信号动作保持时间存在一定的规律性，即3秒内即可复归，而异常情况下长期保持不能复归，将操作伴生信号告警延时时间设置为5秒。

通过对操作伴生信息制定延时告警的策略，将5秒内动作复归的操作伴生信息屏蔽，操作伴生信息得以屏蔽，将反映电网异常的真正异常信息合理化展示，有效缩短监控值班员事故判断时间和发现异常时间。

4.2 压缩误发频发信息

误发频发信号全部上送监控告警窗，天气不好或现场设备异常等原因经常造成信号频发误发，导致监控告警信号数量短时急剧增加，影响监控值班员对电网异常的正确判断，失去对真正反应电网异常信号的监视。

对于大量的频发信号，采用信号计次的策略，对频发信号只显示最后动作的一条信号，并在信号末尾用数字标注信号动作次数，告警信号清晰明了，信息数量大幅减少，有效消除了监控告警窗“刷屏”现象。经过一段时间的应用取得了较好效果，大大减少了实时监控信息量，提高集中监控效率，减少各类信号对正常信号的干扰。

4.3 规范检修告警信息

电网检修时往往发出大量调试信号，且全部上送监控告警窗，大幅增加监控告警窗信号数量。若此时电网设备确有异常且发出告警时，极易被监控值班员忽视。大量的调试信号严重制约监控工作的高效开展。在电网春检和秋检期间，大量设备检修调试信号加大了监控难度。

对检修告警信息制定单独的检修告警窗。对检修设备，采用间隔置牌的方式使调试信号上送检修告警窗。设备检修时，调度员在一次系统接线图上查找需检修间隔，通过间隔置牌的方式置检修或接地牌，该间隔调试信号将仅上送检修告警窗。实现设备调试信号与正常信号的有效隔离，避免正常监控和调试信号的相互干扰，方便信号调试工作顺畅进行。监控值班员仅需在设备送电后查看检修告警窗是否还有未复归的信号并及时通知变电运行人员。检修信号上送告警窗流程如图1所示。

图1 检修信息上送告警窗流程图

5 监控信息优化治理成效

调控中心自2014年4月开始逐步推进监控信息治理，至6月底优化治理措施完全启用，无效、重复的监控信息大幅减少。上送监控告警窗信号总量从5、6月份的月均60万条减少到7、8月的月均2.4万条，监控信息优化率高达日均每站告警信息数量从最初的127条减少到5、6条，有效减轻监控人员工作强度，提高了监控告警信息质量。如表2、图2所示。

表2 2014年1～8月监控告警信息数量

图2 2014年1～8月监控告警信息数量

6 结束语

青岛电网监控信息优化治理工作取得了良好效果。监控信息分类标准明确，遥测越限信息巡视时间缩短，发现事故和电网异常时间加快。开关操作伴生信息大幅优化，频发信息得到有效治理，检修告警信息正确上送检修告警窗。监控告警窗信号数量压缩至优化前的5%~7%，上送监控告警窗信号数量大幅减少，避免了重要信号的漏监、误判。监控值班员能更有针对性地对电网异常信号进行分析处理，快速消除电网隐患，提高电网应急响应能力。监控值班员工作效率提高，极大地促进监控业务的扩展，加强了监控业务与调度业务的联系，促进调控一体化和地县一体化专业管理水平的提升。

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