基于信息预处理技术的监控系统优化策略

赵 巍，倪国强(国网浙江省电力公司嘉兴供电公司，浙江 嘉兴 314000)



基于信息预处理技术的监控系统优化策略

赵 巍，倪国强
(国网浙江省电力公司嘉兴供电公司，浙江 嘉兴 314000)

〔摘 要〕为提升调控中心应急处置能力，结合电网生产运行实际情况，某供电公司调控中心制定了基于信息预处理技术的监控系统优化策略。阐述了该优化策略的制定、实施及技术措施；并通过实践证明，该优化策略缩短了调控应急处置时间，提升了电网事故处置效率。

〔关键词〕电力调度；监控系统；信息预处理；应急处置

0 引言

随着国家电网公司“大运行”体系建设的持续推进，“电网集中监控”成为国家电网公司系统电力调度部门的核心业务。如何在庞大而繁杂的信息海洋中，第一时间快速监视到影响电网安全稳定运行的重要信息，是监控员首先需要面对的难题。针对这个难题，某供电公司调控中心从监控信息及监控画面的优化入手，根据电网生产运行的实际需求，通过相关部门通力合作，对该地区监控系统告警服务需求进行了统筹分析、系统调整、专项整治、统一发布；争取在确保电网、设备安全运行的同时，减少监控信息数量，解决监控信息散落式分布问题；以此提高监控工作效率，提升电网预控能力，缩短调控应急处置时间，实现电网应急处置能力的提升。

1 监控系统优化策略的制定与实施

根据设备实际情况与监控业务需求，按照“三步走”(第1步明确目标需求，第2步制定整合方案，第3步优化整改提升)模式，制定总体方案。

(1) 规划阶段。按照“大运行”体系的实施方案，明确监控业务需求，开展现场考察，收集整理资料，汇总疑点、难点，明确工作方向，完成监控系统优化的总体设计工作。

(2) 计划阶段。加强信息统计分析，编写监控系统优化方案，明确优化原则，列出具体的实施计划。按照先易后难、轻重缓急的原则，有序推进监控系统优化工作。

(3) 实施阶段。开展试运行工作，查漏补缺，完成变电站调控信息表中的信息分类调整，统一规范监控画面。全程跟踪试点工作，及时反馈存在的问题，对优化方案进行调整，实现闭环管理模式。

2 监控系统优化策略的技术措施

按照国家电网公司监控系统优化处置的有关思路，紧密结合生产实际，通过责任分区优化、监控信息分类优化、设备检修工作信息优化、监控画面优化、信息提醒功能优化等措施，对监控信息进行预处理，实现电网监控系统的整体优化和提升。

2.1 责任分区优化

按照电网设备调管范围、电压等级的不同，结合负荷分配特点及监控员人员安排，对现有责任区进行重新梳理。将整个监控范围设置为1个总监控责任区，涵盖所有监控范围内的变电站；再设置3个分责任区，分别为：500 kV电压等级责任区，包括地区范围内的所有500 kV变电站；220 kV电压等级责任区，包括地区范围内的所有220 kV变电站；110 kV及以下电压等级责任区，包括地区范围内的所有110 kV及35 kV变电站(10 kV电压等级电网由配调和县调负责监视）。每个责任区仅显示该责任区告警信息。

2.2 监控信息分类优化

变电站信息按对电网直接影响的轻重缓急程度可分为事故信息、异常信息、越限信息、变位信息、告知信息5类。针对不同类别的信息，可采取如下方法进行优化。

(1) 双重化监视。公共信号由上下级监控同时监视。如事故总信号一般由地调、配调或县调同时监视；若事故总信号是由10 kV电网设备故障或异常引起的，则由配调或县调监控负责及时确认，并向地调监控汇报。

(2) 合理化处理。采用延时过滤的方法，防止设备正常运行或操作过程中发出的伴生信号(通常属于异常信号)误报或重复上报。

(3) 差异化设置。根据不同的季节设置遥测限值，一般取冬季值(25 ℃)和夏季值(40 ℃)2种。

(4) 简单化展示。变位信息仅显示开关设备状态(分、合闸)改变的信息。告知信息分为上告警窗、不做光字牌和不上告警窗、不做光字牌2种。

(5) 便捷化查询。除了设置以上5类告警信息窗外，还新增了操作、系统运行、SOE信息等3个分告警窗。

2.3 设备检修工作信息优化

当变电站间隔和装置检修时，对该间隔(装置)上送的遥信信号、遥测信号、保护软报文进行信息屏蔽，但不影响自动化调试。被屏蔽的信息可通过醒目标识(白颜色+可加标牌)与正常信息进行区别。新建、改建、扩建工程的调控主站系统应先设置调控信息联调责任区，在工程投产前再将新增信息归入相应监控责任区。

2.4 监控画面优化

监控中心从监控运行的实际需求出发，结合Open3000系统的特色，对监控画面进行了人性化的创新设计。将各变电站按运维站管辖范围进行列表，整站监控的变电站设置站总光字；非整站监控的变电站按监控范围选取监控间隔，不设站总光字。通过对各变电站的监控信息进行分类汇总、集中显示，新增主变档位、主变油温、母线电压、功率因数及无功、电压日波动率、自动化巡检、重要断面监控及告警抑制、置牌、封锁信息等新画面。同时，在此基础上，还增加了事故推画面功能，统一规范主画面、分画面的设置，使监控员可快速连接到与所需信息相关的监控画面。

2.5 信息提醒功能优化

由于监控信息数量大、种类多、实时性强，可通过声音、文字、语音、颜色、画面闪烁等多重化手段进行信息提醒，确保监控员在第一时间掌握重要信息。除上述5类告警以外的系统操作信号与系统运行信号等不设专门告警声音，系统故障信号采用有别于5类告警的另一种声音。

3 实践效果

(1) 合理划分责任区，提高监控业务深度。将监控责任区进行合理划分，每名监控员按照责任分区重点监视，明确各个监控区域的责任主体，使各值班监控员能够发挥专业优势，充分挖掘监控信息的内在含义，有针对性地制定处置措施，提高集中监控业务的深度，强化调控一体化应急处置能力。在事故处理中，事故发生区域的监控员应配合监控值班长进行事故处理，其余监控员继续按责任分区进行监控，在全力进行事故处理的同时，保证变电站的监控工作正常。

(2) 监控信息预处理，提高监控工作效率。随着电网规模的不断扩大，所辖变电所规模的日趋增大，相应的监控中心所面临的信息数量也越来越庞大。尤其是在恶劣天气或者现场设备调试等情况下，急剧增加的报文数目造成监控员很难及时掌握变电站的运行情况。以打雷时频繁出现的“35 kV母线接地信息”为例，对打雷时的监控信息进行统计、分析，各类信息的比重如图1所示。

图1　打雷时段各类信息比重

由图1的统计数据可知，打雷时段“35 kV母线接地信息”比重约占整个时段信息的45 %。但是通过对“35 kV母线接地信息”的分析，发现该信息几乎都在2 s内完成动作、复归，因此可对“35 kV母线接地信息”设置2 s的延时量，以减少打雷时段的信息数量。

通过对监控画面和信息进行优化，监控员对事故、异常等运行情况的平均处理时间由优化前的10 min减少为优化后的2 min，平均用时降低了80 %；同时也大幅减少了监控员查看、调阅监控画面的用时。

对变电站光字进行监控是监控运行的一种重要的有效方式。一般情况下，当设备出现故障时，其相应的光字就会变亮；但调查发现，设备存在缺陷但对运行影响不大而长期未处理造成的常亮光字，占所有常亮光字的10 %左右。可通过对光字的灵活设置，减少常亮光字的数量，从而提升电网的风险预控能力。

(3) 智能化信息提醒，提高监控信息辨识度。告警界面可以根据用户的需求进行符合运行人员实际需要的分类，而且分类后的每类告警可以根据需要进行不同的告警行为设置，主要包括：声音信号、推画面情况、是否人工确认等，以达到重要信息与一般信息区别明显和重要信息不遗漏的目的，做到告警界面信息层次清晰、重点突出。

4 结束语

监控系统的优化工作使得监控业务有了强有力的技术支撑；使推进落实“大运行”体系建设工作收到了显著的成效。同时，这也是一项“边使用、边摸索、边改进”的工作，今后将在上述优化措施的基础上，结合系统实际运行的效果，对优化工作进行持续的评估改进，切实缩短调控应急处置时间，提高电网事故处置效率，有效应对电网运行风险。

参考文献:

1 张全元．变电运行现场技术问答(第2版)[M]．北京：中国电力出版社，2003．

2 贾 伟．电网运行与管理技术问答[M]．北京：中国电力出版社，2007．

3 李海燕，程 刚，王建峰．“调控一体化”监控信息的分层和分类[J]．科学之友，2010，31(12)：106-108．

4 杨世勇，陈 林，胡为民．调度监控信息分级分类标准及展现方式研究[J]．湖北电力，2011，38(4)：13-14．

赵 巍(1987-)，男，助理工程师，主要从事电力系统安全稳定控制与在线分析研究工作，email：njlgzw10@163．com。

倪国强(1968-)，男，高级技师，主要从事电网调控运行专业管理工作。

作者简介：

收稿日期：2015-10-23。