变电站监控信息接入自动验收方法探索

高 翔，罗 俊，仲梓维

(江苏电力公司连云港供电公司电力调度中心，江苏 连云港 222004)

变电站监控信息接入自动验收方法探索

高 翔，罗 俊，仲梓维

(江苏电力公司连云港供电公司电力调度中心，江苏 连云港 222004)

随着现代电网规模的不断扩大，设备管理要求的不断升级，监控专业面临着更大的挑战。在此背景下，提出了基于智能电网的变电站监控信息自动验收体系构建，该体系用自动验收系统代替了传统的人工核对信息，解决了信息接入验收工作效率低下的问题，有助于提高变电站的信息验收效率，加强变电站信息接入验收的全过程管控，提升了监控专业的管理水平。

设备监控；信息接入；智能电网系统；自动验收

监控信息直接反映现场运行设备状态，现有的研究成果利用监控信息的综合研判作用，可以有效掌握电网运行情况，提高故障处理的效率[1-3]。但目前还没有相关文献关注过监控信息接入验收工作质量和工作效率。传统的监控信息验收以人工调试为主，工作效率低，安全风险高。本文将监控信息接入验收分解为三个系统，从而可以分别自动验收，并且保证了监控信息全回路验证，可提高信息验收的效率，提升监控信息验收的管控能力。

1 变电站监控信息自动验收体系支撑系统

变电站监控信息自动验收体系将常规验收工作[4]转变为三个自动验收系统，分别是主站端信息自动验收系统，厂站端信息自动验收系统，厂站端和主站端信息联调系统。变电站监控信息自动验收支撑系统创建了多模块，可视化的验收策略，实现变电站现场和调度主站信息全覆盖，保证监控信息验收的全管控。变电站监控信息自动验收体系支撑系统如图1所示。

图1 变电站监控信息自动验收体系支撑系统

1.1 主站端信息自动验收系统

主站端信息自动验收系统，是基于智能电网调度技术支持系统的高级应用，验收内容是模拟厂站上送的遥信、遥测、遥控信息，由计算机程序实现了前置信息校验、遥信联合自动验收、遥测联合自动验收、遥控联合自动验收、遥信链接正确性校验、遥测链接正确性校验六项功能(见图2)。

前置信息校验以信息表管理系统中的信息表为标准，从遥信、遥测、遥控3方面，读取主站数据库中的信息内容，检查主站端数据库信息维护工作是否正确，遥信表检查内容包括点号、名称、间隔ID、电压等级、告警类型、是否光字牌等，遥控、遥测仅检查点号和名称。校验工作结束，集中给出比对结果，监控人员根据比对结果，统一反馈给自动化人员修改。

图2 主站端信息自动验收系统

遥信自动验收在现场后台和远动通信装置验收合格后进行，由厂站端自动验收程序按照点号顺序，逐一上传监控信息，主站端验收程序根据设定好的发送顺序和变位顺序，检查上送信息是否正确。遥信自动验收具备以下功能：复位主站端前置系统、站端远动通信装置所有遥信功能；触发厂站端设备遥信上送功能；校验告警信息点号与预置标准信息表点号顺序是否一致，记录校验结果，校验结果不一致时给出提示和备注错误原因，生成遥信联合自动验收报告。

遥测自动验收校验现场上传的数据与预先设定的遥测值是否一致，判断验收是否通过，需要在现场遥测校验通过后执行。遥测自动验收具备以下功能：对主站端前置系统、变电站站端远动通信装置所有遥测量复位为0；启动厂站端遥测数据上送；完成前置解析数据与自动验收系统预置数据的比对，并记录差值，校验结果不一致时给出提示，能生成遥测自动联合验收报告。

遥控自动验收按照验收标准采取实控操作，通过验收程序实现遥控“合、分”一次，自动采集现场设备位置，检查位置变化是否满足要求，判断遥控是否成功。遥控验收具备以下功能：防止误遥运行开关功能，实现方式包括使用权限认证、遥控许可厂站判别、受责任区和主站开关遥控防误闭锁控制；根据遥控序列表，可自动完成开关“合、分”操作。遥控序列表中，可人工选择待验收开关，依次决定遥控顺序，能够区分运行开关，确保不误选；验收过程中，能自动判断遥控结果，可人工干预验收进程，暂定后续验收，也可重新启动中断的遥控验收；对遥控操作失败的开关，可在遥控序列表中标记，自动生成遥控操作失败序列；能够生成遥控联合自动验收报告，包括验收开关名称、初始状态、控制指令、控制后状态、失败记录等。

遥信链接正确性校验，包括开关位置，同期切换开关，光字牌画面，间隔图，验收采用发送单个数据，单个校验的方式，由主站端自动验收系统接收单个变化遥信，监控人员核对遥信内容与所属间隔是否一致，判断遥信链接是否正确。验收过程发现的问题，自动化人员负责修改。

遥测链接正确性校验，验收内容是遥测值与所属间隔对应情况，采用批量发送模拟数据、逐个校验的方式，由主站端自动验收系统为每个测点设置不同的遥测值，批量发送后核对发送数据，监控员人工检查数据位置，判断遥测链接是否正确。

主站端验收步骤分为三步。第一步信息表比对，监控人员向自动验收系统导入标准信息表，检查数据库里的信息维护是否规范，发现问题通知自动化人员修改。第二步联调验收，启动自动验收系统联调功能，接受现场上送的信息，系统判断信息上送是否正确。第三步数据链接检查，系统自动上送遥信遥测信息，监控人员检查数据信息与间隔对应是否一致。

主站端验收系统建立遥信、遥测、遥控验收表模型，开创数据自动核对机制，验收范围涵盖了主站端验收全部内容，可以针对性的修改遥信、遥测参考值，遥控操作序列表，验收方式灵活。系统由监控人员操作，自动比对，并生成验收报告，对于验收不通过的信息，监控人员可以集中通知相关人员处理，并确定是否需要人工进一步核对。

1.2 厂站端信息自动验收系统

厂站端信息自动验收系统由虚拟前置系统，虚拟厂站系统组成，实现远动通信装置信息表校验(遥测、遥控和遥信)，虚拟前置、变电站操作员工作站与一二次设备信号关联性校验、变电站告警信息自动触发上送这3个功能(见图3)。验收范围是变电站现场一二次设备，包括断路器、变压器，保护、测控、交直流系统、公用装置等。

图3 厂站端信息自动验收系统

虚拟前置系统用计算机程序，在变电站现场模拟调度主站前置系统的功能，负责接收一二次设备的调试信息，与变电站操作员工作站同步验收。虚拟厂站系统通过计算机程序模拟现场远动通信装置功能，负责在主站端与厂站端信息联调时，按照信息表的顺序，自动触发上送告警信息，代替常规验收过程中检修人员上送信息的工作。虚拟前置系统和虚拟厂站系统是厂站端信息自动验收系统的特有设备，实现现场设备信息接收和上传的功能，保证监控信息全回路验证。

厂站端自动验收步骤分为3步：第1步核对远动通信装置信息。以虚拟前置系统里的监控信息表作为标准，读取远动通信装置内的监控信息，利用计算机程序比较两者一致性；第2步站端设备调试。检修人员在现场装置中，通过实际操作设备或者短接拆接端子的方式，模拟发出告警信息，检修人员同步检查变电站操作员工作站和虚拟前置系统信息，检查两者是否符合现场调试信息；第2步联调验收。通过虚拟厂站系统，按照信息表的顺序，上传告警信息至主站验收系统，判断上送信息与接收信息是否一致。

厂站自动验收系统实现3个功能：一是远动通信装置信息表校验功能，以虚拟前置系统内置信息表作为标准，包括遥信、遥测、遥控信息表，通过计算机程序读取远动通信装置内的数据信息，按信息表顺序比较两者的点号、信息描述是否一致，自动生成比对结果，提示错误点号及名称；二是虚拟前置、变电站操作员工作站与一二次设备信号关联性校验功能，现场人员出发告警信息，虚拟前置系统和操作员工作站接收和显示告警信息内容、信息地址，校验结果由检修人员手动标记；三是变电站告警信息自动触发上送功能，虚拟厂站系统负责告警信息触发上送，按照信息表顺序模拟变电站侧信息，通过调度数据网和远动通信装置，触发告警信息至调度主站自动验收系统。

厂站端自动验收系统，在变电站侧常规验收的基础上，增加了虚拟前置和虚拟厂站两个功能，满足虚拟系统前置验收合格的条件后，可以通过虚拟厂站系统进行信息联调，减少了检修人员二次调试的过程，提高了变电站端的验收效率。

1.3 厂站端和主站端信息联调系统

厂站端和主站端信息联调，需要满足厂站端信息表验收合格，一二次设备信息关联校验合格，主站端信息表验收合格的条件，联调系统验收范围包括遥信、遥测、遥控信息表内容，由厂站端按点号顺序触发告警信息，主站端核对，判断调度数据网通信是否正常。

联调系统的验收步骤有4步：第1步将主站前置、厂站远动通信装置内所有遥测、遥信、遥控复位，遥测初始状态零，遥信初始状态为复归，遥控初始状态是开关在分位；第2步主站端启动自动验收程序，变电站启动上送程序，主站端由监控人员操作，变电站现场由检修人员操作，操作前双发需电话确认；第3步主站自动验收系统发送总召，厂站自动验收系统收到信息后启动程序。在发送总召命令后，主系统检查遥信、遥测、遥控初始状态，然后校验上送信息与标准信息表顺序是否一致，模拟量和状态量是否符合设定规则，其中遥信按照动作复归，遥测按照点号加固定值，遥控按照先合后分的原则自动验收，程序结束记录校验结果，结果不一致时给出提示和备注错误原因；第4步生成验收报告，报告包括验收失败的名称及原因，监控人员根据验收报告，快速查找问题根源，有针对性地汇报相关部门。

2 变电站监控信息自动验收体系实施案例

2.1 案例实施

根据变电站监控信息自动验收体系构建的论述，在2016年8月8日至19日，连云港地区110 kV灌西开关站升压改造过程中，进行了监控信息自动验收的实际检验，检查监控信息自动验收体系具体实施的效果。

2.2 实施效果分析

对2016年新接入变电站以及灌西变监控信息接入验收工作耗时情况进行统计(见表1)。统计结果显示，采用传统人工验收方法，信息验收单位时间在209 s，约3 min，考虑到与现场人员的沟通配合，以及设备状况、总控通道切换、人工识别等等情况，该时间较准确可信。而与此相比，采用自动验收系统，信息验收单位时间仅为1 s，遥控每个断路器合、分操作一个循环30 s，核对匹配度100%，有效减少了信息验收单位时间。

表1 灌西变监控信息接入验收耗时情况统计表 s

以110 kV灌西变升压为例，按苏电调〔2013〕855号文规定，110 kV变电站升压验收时间为6个工作日(法定工作日8 h)，实施自动验收后可缩短整个工程工期为5.9天(见表2)，综合验收效率显著提升。

表2 灌西变监控信息接入验收效率表 h

3 自动验收系统实施过程中遇到的问题

3.1 主站信息表格式问题

主站信息表比对程序，对信息表的格式要求很高，程序设计按照规定的信息表格式才能比对，目前导出的第三方监控信息表格式不能满足程序要求，遥信信息表问题最多，需要改动的地方较大，在导入自动验收系统前，需要对监控信息表作调整。

3.2 主站信息表比对问题

主站信息比对工作，是将主站数据库中的监控信息与第三方信息表的监控信息比较，第三方监控信息表是标准的信息表，但是在比对过程中发现，数据库中的信息与第三方信息在内容描述上存在不一致。部分典型不一致信息如表3所示。

表3 通过主站比对结果中典型不一致的信号

3.3 虚拟厂站验收问题

虚拟厂站和现场后台同步验收，虚拟厂站验收过程中出现的问题主要是现场设备发不出某些信息，和厂站端自动验收系统没有关系。如西徐4E41合并单元A采集器异常信息，只有当采集器坏了才会发出，因此厂站端无法验收。此类问题占厂站端验收的很大一部分。还有部分信息验收不了，因为信息表中的信息已经删除，或者一些设备在本次施工中没有装设，造成厂站端未通过验收。

部分验收典型问题如表4所示。

表4 虚拟厂站验收异常的信息

3.4 主站端与厂站端联调验收问题

在主站端与厂站端联调验收时，是自动验收的核心环节。通过此次验收，发现主站端验收不通过主要存在两类问题，一类是信息动作后没有复归，造成自动验收不通过。另一类是信息滞后，开关位置传输慢，当滞后信息传到主站端时，主站端已经开始验收下一个信息，部分问题如表5所示。

表5 主站—厂站联调验收异常的信息

4 结语

变电站监控信息自动验收已经通过变电站的实际检测，验收效果好，正确率100%，具备推广价值，现阶段需要对存在的问题及时讨论，制定解决方案。还需要对相关问题进行思考。

对于主站信息表格式问题，目前的解决方法是监控人员手动调整信息表格式，调整最多的是遥信信息表，信息表在导入主站系统或者虚拟总控装置中，需要按照点号，遥信名称，告警类型，间隔ID，是否光字牌，设备类型和电压等级这样的顺序安排信息表。

对于主站信息表内容比对过程中出现的问题，解决的方法主要有3种：一是在比对过程中发现问题，手动修改第三方标准信息表(数据库中的部分描述无法修改，如名称前的电压等级)，保证比对一致；二是修改信息比对程序，使用模糊比对的方式，将部分不一致描述(如多了线或者电压等级)在比对过程中省略，保证比对一致；三是自动化人员在数据库维护过程中，严格按照信息表的内容，避免比对过程中出现的问题。另外严格按照监控信息表规范命名信息名称也是很重要一点，第三方标准信息表是所有信息比对的基础，需要严格执行。

虚拟厂站出现的问题主要是现场设备不具备信息触发条件，与自动验收程序关系不大，在验收过程中可以跳过。

[1]高尚,吴奕,唐元合,等. 电网设备监控信号综合智能分析技术及应用[J]. 电气应用,2015(S2):475-479.

[2]黄新波,张瑜,朱波. 智能变电设备监控与决策辅助系统数据库的设计与实现[J]. 高压电器,2016(3):116-122.

[3]任萱,汤欣,孙维伟,等. 变电站在线监测及辅助设备监控系统研究与应用[J]. 江苏电机工程,2012(06):31-36.

[4]张永健.电网监控与调度自动化[M]. 北京：中国电力出版社, 2004.

(本文编辑：赵艳粉)

电力简讯

我国核发首批绿色电力证书

我国绿证的申领与核发工作按照“申领一批、核发一批”的原则，通过国家可再生能源发电项目信息管理平台完成。按照《国家发展改革委财政部 国家能源局关于试行可再生能源绿色电力证书核发及自愿认购交易制度的通知》(发改能源[2017]132号)文件要求，我国向提交申请的华能、华电、中节能、中水顾问等企业所属的20个可再生能源发电项目核发了首批绿色电力证书(以下简称“绿证”)，本次共对20个新能源发电项目核发了230 135个绿证，绿证表征的上网电量共23 013.5万千瓦时，所获绿证项目主要分布于江苏、山东、河北、新疆等六个省份，合计装机容量112.5万千瓦。

陆上风电和光伏电站项目可经信息平台完成自愿开展绿证权属资格登记后，申请核发绿证。国家可再生能源信息管理中心经信息平台核对项目是否纳入电价附加补助目录、列入补助目录容量、申领月度结算电量以及相关凭证的有效性后，向企业予以核发对应项目上网电量的绿证。7月1日起试行绿证自愿认购交易。

(本刊讯)

Automatic Inspection and Acceptance Methods of Substation Monitoring Information

GAO Xiang, LUO Jun, ZHONG Ziwei

(Lianyungang Electric Power Dispatching and Control Center, Lianyungang 222004, China)

With the expansion of modern power grid and the upgrading of equipment management requirements, the monitoring work is facing greater challenges. Under this background, this paper proposes the construction of substation monitoring information automatic inspection system based on smart grid, which replaces the traditional manual information check for automatic approval system, solving the problem of low efficiency in information access acceptance. The system helps to improve the substation information approval efficiency, strengthen the control of the whole-process substation information access approval, and promote monitoring management level.

equipment monitoring; information access; smart grid system; automatic inspection and acceptance

10.11973/dlyny201703011

高 翔(1986-)，男，硕士，工程师，从事电力系统运行分析、无功功率补偿、电能质量控制等方面研究。

TM86

A

2095-1256(2017)03-0263-05

2017-02-13