电力调度监控一体化系统的信息告警优化研究

赵 亮

（北京地铁运营有限公司，北京 100044）

0 引 言

经济的发展带动社会各个行业的不断进步，人们的生活水平也在随之提升。作为人们生活、企业生产的基础能源，对电能的需求量日益增加，电力企业需要不断提升电能供给水平，优化电力系统运维，保证电能的高质量供应。电力系统布设繁杂且包含的设备众多，日常运维的工作量大，难免会有疏忽的情况发生，严重影响着电力系统的运行稳定性。随着计算机技术、网络信息通信技术的不断发展，电力企业将多种先进技术融合到电力系统中，实现了电力调度监控一体化。电力调度监控一体化系统的应用能够优化电力系统设备运行的监控工作，减少电力设备发生故障的概率。根据相应的电力数据信息能够对电能进行高效的调配，提高电能的利用率，简化运维人员的日常工作量，对电力系统的稳定运行有着重要的促进作用[1,2]。

1 电力调度监控一体化系统概述

采用计算机技术、网络信息通信技术对电力系统进行改造和设计，实现电力调度与监控的一体化运营，是目前电力企业的发展方向与技术革新目标。电力调度监控一体化系统对电力系统的正常稳定运行有着非常重要的作用，系统采用智能终端对电力数据进行实时采集，将采集到的数据传递到网络信息监控平台，实现对电力系统数据的实时监控。工作人员通过对数据的分析和统计，采用网络信息平台，可有选择性地实施电能调度与分配，提高电能的利用率。此外，电力调度监控一体化系统的构建需要有完善的网络配置与计算机作为基础，同时配合信息显示平台充分反映电力系统的情况，实时监测电力数据，确保电能供应的正常、稳定[3,4]。

2 电力调度监控一体化系统应用存在的问题及原因

2.1 存在的问题

现阶段，随着电力系统的不断发展，大部分电力企业都开展了集中化的监控管理，逐步实现智能化电力系统建设目标。电力调度监控一体化系统的实际应用中，电力数据信息会随着使用时间不断扩增，工作人员依靠传统的运维监测方式已经不能满足现阶段电力系统的需求。随着工作量越来越大，长时间的超负荷工作会增加工作人员的疲劳度，进而发生工作失误[5]。

2.2 问题产生的原因

（1）电网系统设备在长时间的运行工作中，其自身的抗磁能力会下降，受到外界的电磁影响时，极易提示错误的故障信息。虽然系统具备自主修复错误信息的功能，但是系统不同设备的运行方式不同，各设备的自主修复方式不一致，所需的修复时间也不同，这样就会延误故障的调查时间，导致故障问题进一步加深。

（2）电力系统运行中，受外界环境的影响较大，如出现恶劣天气时，电力系统会报告大量的异常告警信息，信息量不断增大，运维人员很难短时间完成处理，延误运维工作。此外，大量的告警信息有可能产生遗漏的情况，严重影响电力系统运行的稳定性。

3 电力调度监控一体化信息告警优化措施

3.1 构建电能调度自动化一体系统

系统的基本结构如图1 所示，由控制中心主站系统、远程终端单元（Remote Terminal Unit，RTU）和信息通道3 部分组成。

图1 系统结构

根据功能的不同，系统可分为信息采集与执行子系统、信息传输子系统、信息处理子系统以及人机交互子系统。信息采集与执行子系统的主要功能是采集发电厂和变电站电力系统运行的实时信息，接收和执行上级控制中心发出的工作命令、运输命令或控制命令。信息传递子系统为信息采集执行子系统和传递控制中心之间的信息交互提供了桥梁，通过解调器连接到基站和前端计算机的RTU。人机交互子系统处理发送到控制中心的各种信息，通过各种显示设备、监控设备、打印输出设备等实时向上级控制中心提供完整的电能信息。系统能够准确、及时且高效地采集、检测、处理电力系统运行的实时信息，整个电网在输电协调下实现高效供电。

3.2 功能实现

（1）信息采集及监控功能。系统信息采集主要覆盖发电厂、变电站各电力系统运行状态的信息采集，并向上级控制中心发送各种信息的汇总报告，用于输电、变电调度与安全分析。监控功能主要实现电力系统运行中发生故障时的信息采集与提示，当发生故障时，能够主动发出报警信号、打印故障电录波表、自动识别故障以及反映各种用电设备的工作参数。

（2）安全分析。系统配置模拟修复软件，可以对电力系统中跳闸、设备保护误动作等故障进行分析，明确各类故障对系统安全构成的威胁，包括电流过载、电压超出安全范围。对于出现故障的设备，模拟修复软件可根据故障类型提示修复方案与修复时间，并制定相应的预警机制，降低安全相关事故的可能性和损失。

（3）电能调配控制。系统可自动检测电能输送状态，评估电力系统的电能消耗情况，并及时调整。

（4）告警信息分区。根据电力系统的实际运行需求，构建调度监控一体化系统。结合系统不同分区的实际情况，设置不同的告警信息，告警信息需要对应系统中不同设备的故障状态。在告警信息的传输过程中，要明确告警信息的类型和发送位置，防止出现告警信息混淆的情况。按照电力系统的相关规范要求，可以将告警信息分为短路故障、开关故障、越线故障以及接地故障等，再通过二次分区的方式分级分层处理信息，提高信息处理的效率。

（5）过滤干扰信息。当电力系统发生多级故障时，可以根据告警信息类别确定故障状况，再根据不同的故障状况选择马上处理或延时处理。延时处理可将相关的告警信息暂时关闭，从而减少窗口的信息累计数量。工作人员在进行设备维修时，可以在电力调度监控一体化系统的后台暂时屏蔽告警信息，完成维修工作后上传检修信息，最后取消屏蔽操作，实现对告警信息的单点封锁，减少系统界面的信息累计量。

3.3 系统技术方案

目前，大部分电力调度数据采集系统依靠数据通道彼此连接，可以借助数据通道从变电站等终端设施实时采集数据到服务器端。传统的电力调度数据采集包括变电站等数据采集终端、接入路由器、服务器等。其中，数据采集终端有多条数据通路经由中间路由与存储数据的服务器相连接，系统可以选择其中任意一条通道作为主通道，并将该通道上的实时数据上送至服务器。在传输过程中难免会有传输故障等问题，可能导致部分通道上传的数据延迟，造成时间戳不匹配的问题。

对于采集到的数据，由于电力调度数据包含时间戳信息，是典型的时序数据，具有很强的时效性，对电力调度数据的分析与应用必须将时间戳作为重要的参考依据。电力系统的时间戳生成架构如图2 所示，包括时间戳客户端和时间戳服务端。

图2 时间戳生成架构

采用统一时间戳的改进方法一般是将时间戳加上时间源提供的时间标记，并用数字签名来保证时间标记的完整性与真实性。

4 结 论

通过对电力调度监控一体化系统进行阐述，结合在实际使用过程中存在的问题，探析问题发生的原因，结合智能电网建设实际需求以及电力调度监控一体化系统的应用情况提出了告警信息逐层分区设置、构建电网调度自动化一体系统以及过滤干扰信息的优化策略，有助于减少供电企业工作人员的工作量，提高电力调度监控一体化系统的信息处理效率，促进电力事业的可持续发展。随着科学技术的发展，电力调度监控一体化系统仍需不断开发和研究，通过融合多方面的技术和知识，加快电力系统的智能化、自动化建设，促进我国电力事业的发展。