变电站监控信息点表快速生成技术研究与应用

顾春华 徐司聪

（国网江苏省电力有限公司盐城供电分公司，江苏盐城224005）

0 引言

监控信息点表是开展变电站集中监控工作的基础[1]。在变电站监控系统的建设工程和日常维护作业中，监控信息接入主站智能电网调度控制系统过程主要包括监控信息点表的设计、审核、接入（变更）申请、调试与验收等环节。首先，由设计院、设备厂家设计，变电站运维单位编辑并提供Excel格式的监控信息点表，然后，提交调度二次系统管理专职审核，再由自动化运维人员录入主站调度控制系统，最终进入联合调试验收。

在监控信息点表设计阶段，设计单位需要对各类规范文件和厂商众多设备进行全面了解，根据设备特点和工程要求，人工编写监控信息点表，由于监控信息编制人员对采集规范的理解偏差、人员的专业背景局限性、检修信息不对称以及监控信息点数量多等原因，再加上工期集中的情况，会造成监控信息点表编制质量不高，并给后续调控信息审核造成较大压力，在实际执行中，流程往往出现反复，审核周期延长，留给生产准备的时间大大缩水，严重影响变电站监控信息接入的验收工期。因此，有必要开展变电站监控信息点表快速生成技术研究与应用，提升监控信息点表设计的规范性和效率，同时减轻调控信息审核工作负担。

1 技术现状

根据国家电网公司“大运行”建设要求，变电站集中监控业务调整到调控中心后，需要具备集中监控功能的技术系统进行业务支持。智能电网调度控制系统（D5000）中设备监控功能模块提供了远方监视和控制功能，作为实现监视和控制功能基础的监控信息表如何编制和规范化，一直是调度部门监控信息管控的重点。国内电网公司针对监控信息规范性管理的措施主要是不断编制完善信息表命名规范文稿，例如国调、冀北以及江苏省调都发文针对各等级变电站监控信息进行了规范[2-6]。其中，江苏省调发的文搭建了一体化设计的设备库，使得设备厂家、设计院、检修公司以及调度中心各处室能够各司其职，从各自专业的角度，完成相应部分设备信息的专业化管理。

受益于监控信息点表典型规范的发布，监控信息编制人员在编制监控信息点表时有了参考对象，有助于监控信息命名规范性的提升。但由于缺乏有效的工具支撑，在实际执行过程中，人工编制带来的低效、遗漏、错误等问题未能从根本上得到解决。

2 设计思路

针对上述情况，本研究提出了一种基于监控信息点表典型规范的变电站监控信息点表快速生成方案，该方案借鉴IEC 61850（电力系统自动化领域通用标准，实现了智能变电站的工程运作标准，使得智能变电站的工程实施变得规范、统一和透明）面向对象建模的思想，首先将监控信息点表典型规范模型化，形成规范模板库，然后将规则模板库与监控信息点表建立映射关系，最后通过选定模型对象，辅以特定配置，即可快速生成规范的监控信息点表。

2.1 建立规范模板库

规范模板库建立的目的是搭建一个变电站规范监控信息点表的数据存储中心，对相关信息进行统一的创建、维护和使用。规范模板库的内容包括变电站信息、一次设备信息、二次设备信息等，如表1所示。

表1 规范模板库包含内容

在对监控信息点表典型规范进行建模的过程中，各类信息不是孤立存在而是具有级联关系的。例如：

（1）变电站类型影响间隔所包含的设备。相比较常规站，智能站增加了智能终端、合并单元等设备。

（2）接线方式的不同会导致包含的间隔类型不同。比如双母+旁路的接线方式会比双母接线方式多一类旁路间隔。

（3）电压等级对模型的影响更多体现在间隔中继电保护等相关设备上。例如，220 kV及以上线路、母线、主变等保护，都成双套配置，拥有两套主保护。

2.2 建立监控信息与模型映射关系

监控信息规范模板建立以后，为实现规范监控信息表自动生成，还需对监控信息和规范模板建立映射关系，通过对模板中模型对象的选定，根据映射规则，映射生成监控信息表模板，以遥信信息映射规则为例，如表2所示。

（1）遥信监控信息模板内“点号”需根据变电站实际情况进行分配，因此其生成方式为录入，即监控信息表生成后再录入；

表2 遥信映射规则

（2）规范模板内“间隔”“设备”“信息描述”和“信息分类”可直接映射到遥信监控信息模板内“间隔名称”“信号类型”“信息描述”和“信息分类”，其生成方式为映射生成；

（3）遥信监控信息模板内“设备名称”“信息描述”生成方式分别为配置和映射+配置，将在下一节进行详细说明；

（4）对于遥信监控信息模板内“设备类型”映射规则，设备类型按大类可分为设备类和保护信号类，其中设备类又细分为断路器、刀闸和接地刀闸，每种设备类型映射规则参考表3。

表3 设备类型映射规则

2.3 监控信息点表生成

2.3.1 监控信息规范模板生成

建立监控信息与规范模板的映射关系之后，按照变电站、电压等级、间隔、设备的顺序选定模型对象，根据映射规则，生成监控信息表模板。以遥信信息表模板的生成为例，某些间隔的设备（信号类型）存在互斥关系，互斥关系的设备只能选择其中一个。例如间隔M内有信号类型A和信号类型B存在互斥关系，则在选择模型对象时，若选中间隔M，则A和B只能二者选其一。

2.3.2 监控信息表生成

生成的监控信息规范模板内“信息描述”仍是规范名称，如“××2966线603保护出口”，为生成正式信息表，需根据变电站实际情况对监控信息规范模板，以上述220 kV线路保护出口信号为例，其中“××”为线路名称，“2966”为开关编号，“603”为保护编号，则对220 kV线路模板需要加上设备名称、开关编号、保护编号等配置，如实际情况有多条线路，则进行多组配置。最后用配置项替换规范名称内对应位置，同时根据配置项生成对应“设备名称”，即可生成正式的监控信息点表，如图1所示。

图1 监控信息点表生成流程图

3 应用分析

本研究提出的变电站监控信息点表快速生成方法已实际应用于某地区供电公司，开发建立了变电设备接入全过程管控系统，完成该地区不同电压等级所有变电站新建、改（扩）建工程所涉及的监控信息点表设计与生成。图2、图3分别展示了监控信息规范模板创建与监控信息（遥信）点表生成结果。

图2 监控信息规范模板创建

图3 监控信息遥信点表

通过对变电站监控信息点表典型规范进行建模，建立监控信息规范模板库，并根据监控信息和规范模板映射规则生成监控信息规范模板，再通过对规范模板的配置，实现监控信息点表自动生成。由于间隔信息、设备信息（包括数量、名称、编号等）是在系统的引导下进行选择或按照规范进行配置的，信号名称是由符合规范的监控信息规范模板配合配置项触发的，所以系统能够自动生成完整的监控信息点表。与传统的手工编制监控信息点表的方式相比，本研究提出的监控信息点表快速生成方案具有以下优势：

（1）根据监控信息规范模板库自动生成监控信息点表，效率高、节省人工；

（2）信息描述根据标准命名规则自动生成，严格遵循命名规范，减少了后期调控信息审核压力；

（3）监控信息规范模型化管理，便于统一调整并实现多单位及部门间数据共享。

4 结语

完整、规范的监控信息点表是变电站安全稳定运行的重要条件[7]，国内电网公司通过编制完善信息表命名规范文稿等措施加强监控信息规范性管理，提高信息点表的质量。但由于缺乏有效的工具支撑，无法有效地协调电力公司、设计院、设备厂家的关系，在监控信息点表编制方面，存在人工编制带来的低效、遗漏、错误、不规范等问题。本系统从存在的问题出发，基于面向对象建模的思想，提出将监控信息点表典型规范模型化，形成规范模板库，通过选定模型对象，辅以特定配置，快速生成规范的监控信息点表的解决方案，提高了监控信息点表设计工作效率与工作质量，提升了电网的安全运行水平。