论文部分内容阅读
【摘要】随着电网运行模式快速转变,变电站已由就地监控转变为远方集中监控。大量变电站集中监控直接导致了信号总量的增加,特别是当不同变电站同时发生故障时,监控后台信号的频繁发出往往使监控人员应接不暇。本文从监控系统告警信息量大、无用信号多的问题入手,提出了告警信息分层分类、告警画面、实时告警窗口、频发遥信和遥测信号分类处置的措施,有效减少无用信号对正常监控的干扰率,提高了电网运行设备监控质量。
【关键词】集中监控变电站;监控信息;提高监控质量;
1 概述
OPEN-3000系统是基于当今最新的国际、国内技术标准,采用了计算机网络、数据库等IT领域的最先进技术而开发成功的集SCADA、AGC、PAS、DTS、DMS等各种应用于一体,适用于网、省调和大中型地调的新一代开放型、分布式管理系统。但是在系统的实际使用中我们发现,由于监控中心同步监控多座变电站的电气设备运行,后台信息众多,包括各种断路器储能、收、发讯机通道交换等提示信号,变电站运行操作中的各种变位信号,设备检修过程中的试验信号,以及变电站发生各种事故、异常时的上传信号,各种电压电流功率越限信号。而在这些众多信号中,有很多都是无用信号,不需要监控人员做出判断,对设备运行不构成影响,但这些信号的存在影响了监控人员的判断,甚至可能因为无用信号的频繁发出,导致监控机频繁“刷屏”进而错过一些对设备具有潜在危害的告警信号。因此,降低OPEN-3000系统无用信号对监控的干扰率,不仅关系到监控人员对变电站设备事故、异常的及时发现、判断,而且可以降低监控人员的工作量,提高工作效率,也直接关系到变电站、甚至系统的安全稳定运行。
2 集中监控站目前现状
随着智能电网建设步伐的加快,各地区电网无人值班变电站的数量逐步增多,上传至集中监控中心的各类信号量突然增加,而其中输变电设备关键信号数量却占比不大,大量的信号给监控人员增加了工作压力。如:部分遥信信号的伴随信号、×××断路器油泵启动、×××断路器打压启动、×××故障录波装置启动等信号不断的上传干扰监控人员判断。据某地调监控人员对监控的53座变电站上传信息统计,每年的总信号量约在58万条,而其中有用信号仅为10%左右,无用信息占上传总量的比重较大,信息可用率低。同时由于集中监控的各变电站保护装置型号不同,保护配置及一些智能设备的报文信息不相同。目前,集中监控站装置报文信息还没有成文的规范,现状是保护装置有什么信息就上送什么信息,在装置后台也未进行挑选或屏蔽,许多普通或无用的信息成百上千的上送,造成监控信息量增大,干扰了监控人员对集中监控站设备的正常监控和判断。
3 集中监控站监控信息量大原因分析与判断
3.1同一内容的多类信号;主要指遥信变位、事件SOE,遥测启动、厂站工况、结点工况、封锁显示、遥控调节、人工操作、资源信息、状态估计等信号,这些信号的存在导致同一内容的信号经由不同点多次发出。
3.2 由于现场装置运行不稳定造成的误发信号;在实际监控中,经常会有一些信号瞬时发生又瞬时复归,例如:现场开关在运行,有遥测数据但系统发出报文“开关位置分”,经毫秒级时间,系统再次发出报文“开关位置合”这明显是误发信号。
3.3设备检修时产生的无用信号,即间隔检修状态下,由于装置本身设计缺陷或现场运行人员未及时将检修设备置入检修压板,造成设备检修过程中产生大量信息上传至监控中心,这此信息除工作结束时设备传动验收信号外的所有信号均为无用信号,不需要监控人员进行识别和判断。
3.4变电站设备保护装置型号不统一,在运行中产生的无用信号,是比较难判断的。调控组所辖变电站多,由于历史、厂家、设备型号等多方面原因,导致不同变电站点号、名称、光字牌不尽相同。甚至,同一變电站不同间隔都会出现不同的遥信设置。
3.5由于对部分输变电设备设置了越线告警信息,由于越限值设置不合理,致使各种电压、电流、功率越限信号太多,一般很快复归,属于二类信号。
4 减少监控无用信息,提高监控质量的几种方法
针对上述主要问题,为了更好的查找OPEN-3000系统检修信号中的无用信号干扰率高这一特点,根据监控信息的处置原则,对监控告警信息分层分类、告警画面、实时告警窗口、频发遥信和遥测信号及新改扩建接入验收告警信号这几个方面进行了整改优化。具体方法如下:
4.1同一内容的多类信号
OPEN-3000系统报警窗分为上下两个界面,同一内容的多类信号主要在下窗发出,下窗信号包括:遥信变位、事件SOE,遥测启动、厂站工况、结点工况、封锁显示、遥控调节、人工操作、资源信息、状态估计等信号。这些信号的存在,导致同一内容的信号经由不同点多次发出。实时告警信息窗分为上下两栏,上栏设置显示为未复归信息,下栏设置显示为实时刷新信息,信息复归后上栏信号可自动消失。而监控人员只需观测上窗信息未复归的信号即可,下窗的大量重复信号,将干扰监控人员对监控信息的判断。将越限告警类信息加一个60秒的短延时,此类信息在60秒内自动复归,则不发越限告警信号。
对异常、事故、变位这三类最重要的信号采取归类分栏显示,如果要查看事故信息就得用鼠标点击切换到事故信息一栏,此时其他信号不会显示无法看到,如果查看异常信息,就得用鼠标点击切换到异常信息一栏,此时其他信号不会显示无法看到,可在主画面增加设置电压、电流越限监视表,用来监控越限信息,在告警客户端另外增加一栏,将异常、事故、变位3类信号合并归类其中,这样,平时需要监控的越限表将显示在左屏,异常、事故、变位3类合并重要信号同时显示在右屏,监控人员就可以同时刻看到越限和异常、事故、变位类重要的信息。
4.2由于现场装置运行不稳定造成的误发信号
对如现场开关在运行,有遥测数据但系统发出报文“开关位置分”,经毫秒级时间,系统再次发出报文“开关位置合”无任何保护动作信息,这明显是误发信号。其典型特征是正常情况下由于装置运行不稳定,短时内发出即可复归,异常情况下长期保持不能复归,将此类由于装置运行不稳定造成的信息告警,增加一个20秒的延时;再是对变电站设备通信状态信息,如变电站监控系统及其测控单元、继电保护装置、直流电源监视装置等 “通信中断”等信息,其典型特征是不同厂家之间设备易产生通信链路瞬时中断但快速恢复,虽不影响其他监控信息正确上送,但频发“通信中断”信息,不影响运行的“通信中断”信息动作保持时间存在规律性,根据统计数据并进行专题研究后,将此类信息告警延时时间设置为30秒。 4.3检修工作多,设备检修时产生的无用信号
日常检修工作产生的无用信号,由于设备间隔转检修后,系统本身未实现检修信号屏蔽功能,仅对开关变位信号进行注释。当保护开关检修时经常上送大量检修信号,这些无用信号干扰监控人员的正常监视。另外,从程序角度来说,挂检修牌起到了程序触发作用,只要触发正确,通过对程序简单的改造,完全可以屏蔽无用的检修试验信号。
针对检修信号不能屏蔽的问题,对目前电网中广泛使用OPEN-3000系统、使用了安全性最高的UNIX操作系统,数据库采用效率高、支持SQL语言,具有Client/Server模式的商用Sybase数据库;核心程序全部采用面向对象的程序设计语言C++编写。目前,系统报文的上送还无成文的规范,现状是有什么送什么,后台也未进行挑选或屏蔽,可通过要求现场值班人员对检修设备置检修牌,或由监控人员投检修置牌关联到间隔告警抑制,来屏蔽检修时的无用信号。
4.4监控变电站数量多,变电站设备保护装置型号不统一,在运行中产生的无用信号
集中监控站设备保护装置型号不统一造成的上传信号增大,对此类信息可通过规范变电站信息点表,统一信息名称的方法,对同类信息统一规类的方法,来减少变电站信息上传数量。
4.5越线告警信息设置不合理及事故告警信號不能区分,对监控人员监控质量造成的影响
为使集中监控运行设备提前预警,多数集中监控变电站对输变电设备均设有越线告警信号,但若设备越限值设置不合理,将造成大量的监控信息上传至集中监控站,大量的越限信号,不停地刷屏,致使一些对设备具有潜在危害的告警信号不易被发现,导致遗漏重要的异常、事故、变位监控信息。如“XXX变母线电压越上限”、“XXX变母线电流越上限”短时又复归等类频发信号,导致的告警信息增加问题,根据统计数据并进行专题研究后,将此类信息告警延时时间设置为30秒,以此来减少集中监控站的信息上传数量。
对重要信息未设置明显区别的提示声音,目前OPEN3000系统中,所有的告警信号都是用同样的语音声音播报,越限和其他信息非常多,语音不停地在播报,数万条信息中语音相同很难区别重要的信息。可采取在事故告警窗口设置警铃提示声音,在集中监控站设备发生事故、开关变位等重要信号发出时,如果监控机同时发出警铃声音,明显的区别开越限类信息,这样就可以及时发现异常、事故、变位类重要信号。
5 结束语
本文分析了集中监控无用信号对正常监控的干扰及存在诸多隐患,严重影响监控质量,通过提高监控质量的几种方法,来降低无用信号对电网监控质量的干扰,保证了OPEN-3000系统更好的运行,信号量的减少使得系统运行更加稳定、可靠,最大能力的减小了因信号量大堵塞通路的可能。监控信号警铃的设置使得重要异常信号更容易被识别,较好的提升了电网运行设备监控质量。
参考文献:
[1]陆长岭.变电站异常及事故应急处理程序分析与应用.黑龙江电力,2007,29(3):1-210
[2]王锡生.500kV 变电站事故及异常处理的体会与探讨.电力安全技术,2002,4(7): 6-7
[3]陈文金,王本胜,石立行.无人值守变电站告警信息的判断及处理.农村电工,2004,(11):29
[4]王元,葛钰,高瑞峰. 监控系统信息显示及报警功能优化. 城市建设理论研究,2012,(7):1-3
【关键词】集中监控变电站;监控信息;提高监控质量;
1 概述
OPEN-3000系统是基于当今最新的国际、国内技术标准,采用了计算机网络、数据库等IT领域的最先进技术而开发成功的集SCADA、AGC、PAS、DTS、DMS等各种应用于一体,适用于网、省调和大中型地调的新一代开放型、分布式管理系统。但是在系统的实际使用中我们发现,由于监控中心同步监控多座变电站的电气设备运行,后台信息众多,包括各种断路器储能、收、发讯机通道交换等提示信号,变电站运行操作中的各种变位信号,设备检修过程中的试验信号,以及变电站发生各种事故、异常时的上传信号,各种电压电流功率越限信号。而在这些众多信号中,有很多都是无用信号,不需要监控人员做出判断,对设备运行不构成影响,但这些信号的存在影响了监控人员的判断,甚至可能因为无用信号的频繁发出,导致监控机频繁“刷屏”进而错过一些对设备具有潜在危害的告警信号。因此,降低OPEN-3000系统无用信号对监控的干扰率,不仅关系到监控人员对变电站设备事故、异常的及时发现、判断,而且可以降低监控人员的工作量,提高工作效率,也直接关系到变电站、甚至系统的安全稳定运行。
2 集中监控站目前现状
随着智能电网建设步伐的加快,各地区电网无人值班变电站的数量逐步增多,上传至集中监控中心的各类信号量突然增加,而其中输变电设备关键信号数量却占比不大,大量的信号给监控人员增加了工作压力。如:部分遥信信号的伴随信号、×××断路器油泵启动、×××断路器打压启动、×××故障录波装置启动等信号不断的上传干扰监控人员判断。据某地调监控人员对监控的53座变电站上传信息统计,每年的总信号量约在58万条,而其中有用信号仅为10%左右,无用信息占上传总量的比重较大,信息可用率低。同时由于集中监控的各变电站保护装置型号不同,保护配置及一些智能设备的报文信息不相同。目前,集中监控站装置报文信息还没有成文的规范,现状是保护装置有什么信息就上送什么信息,在装置后台也未进行挑选或屏蔽,许多普通或无用的信息成百上千的上送,造成监控信息量增大,干扰了监控人员对集中监控站设备的正常监控和判断。
3 集中监控站监控信息量大原因分析与判断
3.1同一内容的多类信号;主要指遥信变位、事件SOE,遥测启动、厂站工况、结点工况、封锁显示、遥控调节、人工操作、资源信息、状态估计等信号,这些信号的存在导致同一内容的信号经由不同点多次发出。
3.2 由于现场装置运行不稳定造成的误发信号;在实际监控中,经常会有一些信号瞬时发生又瞬时复归,例如:现场开关在运行,有遥测数据但系统发出报文“开关位置分”,经毫秒级时间,系统再次发出报文“开关位置合”这明显是误发信号。
3.3设备检修时产生的无用信号,即间隔检修状态下,由于装置本身设计缺陷或现场运行人员未及时将检修设备置入检修压板,造成设备检修过程中产生大量信息上传至监控中心,这此信息除工作结束时设备传动验收信号外的所有信号均为无用信号,不需要监控人员进行识别和判断。
3.4变电站设备保护装置型号不统一,在运行中产生的无用信号,是比较难判断的。调控组所辖变电站多,由于历史、厂家、设备型号等多方面原因,导致不同变电站点号、名称、光字牌不尽相同。甚至,同一變电站不同间隔都会出现不同的遥信设置。
3.5由于对部分输变电设备设置了越线告警信息,由于越限值设置不合理,致使各种电压、电流、功率越限信号太多,一般很快复归,属于二类信号。
4 减少监控无用信息,提高监控质量的几种方法
针对上述主要问题,为了更好的查找OPEN-3000系统检修信号中的无用信号干扰率高这一特点,根据监控信息的处置原则,对监控告警信息分层分类、告警画面、实时告警窗口、频发遥信和遥测信号及新改扩建接入验收告警信号这几个方面进行了整改优化。具体方法如下:
4.1同一内容的多类信号
OPEN-3000系统报警窗分为上下两个界面,同一内容的多类信号主要在下窗发出,下窗信号包括:遥信变位、事件SOE,遥测启动、厂站工况、结点工况、封锁显示、遥控调节、人工操作、资源信息、状态估计等信号。这些信号的存在,导致同一内容的信号经由不同点多次发出。实时告警信息窗分为上下两栏,上栏设置显示为未复归信息,下栏设置显示为实时刷新信息,信息复归后上栏信号可自动消失。而监控人员只需观测上窗信息未复归的信号即可,下窗的大量重复信号,将干扰监控人员对监控信息的判断。将越限告警类信息加一个60秒的短延时,此类信息在60秒内自动复归,则不发越限告警信号。
对异常、事故、变位这三类最重要的信号采取归类分栏显示,如果要查看事故信息就得用鼠标点击切换到事故信息一栏,此时其他信号不会显示无法看到,如果查看异常信息,就得用鼠标点击切换到异常信息一栏,此时其他信号不会显示无法看到,可在主画面增加设置电压、电流越限监视表,用来监控越限信息,在告警客户端另外增加一栏,将异常、事故、变位3类信号合并归类其中,这样,平时需要监控的越限表将显示在左屏,异常、事故、变位3类合并重要信号同时显示在右屏,监控人员就可以同时刻看到越限和异常、事故、变位类重要的信息。
4.2由于现场装置运行不稳定造成的误发信号
对如现场开关在运行,有遥测数据但系统发出报文“开关位置分”,经毫秒级时间,系统再次发出报文“开关位置合”无任何保护动作信息,这明显是误发信号。其典型特征是正常情况下由于装置运行不稳定,短时内发出即可复归,异常情况下长期保持不能复归,将此类由于装置运行不稳定造成的信息告警,增加一个20秒的延时;再是对变电站设备通信状态信息,如变电站监控系统及其测控单元、继电保护装置、直流电源监视装置等 “通信中断”等信息,其典型特征是不同厂家之间设备易产生通信链路瞬时中断但快速恢复,虽不影响其他监控信息正确上送,但频发“通信中断”信息,不影响运行的“通信中断”信息动作保持时间存在规律性,根据统计数据并进行专题研究后,将此类信息告警延时时间设置为30秒。 4.3检修工作多,设备检修时产生的无用信号
日常检修工作产生的无用信号,由于设备间隔转检修后,系统本身未实现检修信号屏蔽功能,仅对开关变位信号进行注释。当保护开关检修时经常上送大量检修信号,这些无用信号干扰监控人员的正常监视。另外,从程序角度来说,挂检修牌起到了程序触发作用,只要触发正确,通过对程序简单的改造,完全可以屏蔽无用的检修试验信号。
针对检修信号不能屏蔽的问题,对目前电网中广泛使用OPEN-3000系统、使用了安全性最高的UNIX操作系统,数据库采用效率高、支持SQL语言,具有Client/Server模式的商用Sybase数据库;核心程序全部采用面向对象的程序设计语言C++编写。目前,系统报文的上送还无成文的规范,现状是有什么送什么,后台也未进行挑选或屏蔽,可通过要求现场值班人员对检修设备置检修牌,或由监控人员投检修置牌关联到间隔告警抑制,来屏蔽检修时的无用信号。
4.4监控变电站数量多,变电站设备保护装置型号不统一,在运行中产生的无用信号
集中监控站设备保护装置型号不统一造成的上传信号增大,对此类信息可通过规范变电站信息点表,统一信息名称的方法,对同类信息统一规类的方法,来减少变电站信息上传数量。
4.5越线告警信息设置不合理及事故告警信號不能区分,对监控人员监控质量造成的影响
为使集中监控运行设备提前预警,多数集中监控变电站对输变电设备均设有越线告警信号,但若设备越限值设置不合理,将造成大量的监控信息上传至集中监控站,大量的越限信号,不停地刷屏,致使一些对设备具有潜在危害的告警信号不易被发现,导致遗漏重要的异常、事故、变位监控信息。如“XXX变母线电压越上限”、“XXX变母线电流越上限”短时又复归等类频发信号,导致的告警信息增加问题,根据统计数据并进行专题研究后,将此类信息告警延时时间设置为30秒,以此来减少集中监控站的信息上传数量。
对重要信息未设置明显区别的提示声音,目前OPEN3000系统中,所有的告警信号都是用同样的语音声音播报,越限和其他信息非常多,语音不停地在播报,数万条信息中语音相同很难区别重要的信息。可采取在事故告警窗口设置警铃提示声音,在集中监控站设备发生事故、开关变位等重要信号发出时,如果监控机同时发出警铃声音,明显的区别开越限类信息,这样就可以及时发现异常、事故、变位类重要信号。
5 结束语
本文分析了集中监控无用信号对正常监控的干扰及存在诸多隐患,严重影响监控质量,通过提高监控质量的几种方法,来降低无用信号对电网监控质量的干扰,保证了OPEN-3000系统更好的运行,信号量的减少使得系统运行更加稳定、可靠,最大能力的减小了因信号量大堵塞通路的可能。监控信号警铃的设置使得重要异常信号更容易被识别,较好的提升了电网运行设备监控质量。
参考文献:
[1]陆长岭.变电站异常及事故应急处理程序分析与应用.黑龙江电力,2007,29(3):1-210
[2]王锡生.500kV 变电站事故及异常处理的体会与探讨.电力安全技术,2002,4(7): 6-7
[3]陈文金,王本胜,石立行.无人值守变电站告警信息的判断及处理.农村电工,2004,(11):29
[4]王元,葛钰,高瑞峰. 监控系统信息显示及报警功能优化. 城市建设理论研究,2012,(7):1-3