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淺談地調自動化系統監控信息規范化整治
摘要：基于國網技術規范“變電站典型監控信息表”要求，結合某地調自動化系統實際情況，分析地調自動化系統中監控信息現狀與國網規范的差異，提出解決方案。在新建變電站綜自系統調試和監控信息接入工作中應用“變電站典型監控信息表”規范，提出了調控主站制作信息表和確定點號的新概念，提高了綜自系統調試和監控信息規范化整改的工作效率，為其它單位開展同類工作提供了借鑒和參考。
關鍵詞：自動化系統 信息 規范化 監控
伴隨三集五大體系的建設，變電設備集中監控業務由原變電運維工區移交至各級調控中心。為提升集中監控工作效率，國網公司印發了各個電壓等級變電站的典型監控信息表技術規范，規范了無人值守變電站應上送調控主站的監控信息的范圍、監控信息的命名規范和告警等級。
110kV以下變電站從2000年左右開始推行無人值守，再加上集中監控變電站覆蓋率是“大運行”體系驗收的主要指標，大多數地市供電公司均在典型監控信息表技術規范發布前完成了無人值守變電站監控信息的接入驗收調試。大部分地調自動化系統中的變電站監控信息均不同程度在信息命名、告警等級、信息采集范圍等方面與規范要求存在差異。如何按照典型監控信息表的要求高效規范接入新增監控信息、穩妥安全整治現有監控信息，減少實時報警信息量和常亮光字，成為各地調自動化和設備監控專業人員亟待解決的問題。
一、典型監控信息表要求以及與監控信息現狀差異分析
1.1 典型監控信息表簡介
國調中心在2012年12月至2013年7月印發了35kV至1000kV共計7個電壓等級變電站的典型監控信息表，作為規范監控信息接入和調試驗收的技術標準，規范了無人值守變電站應轉發調控主站各類監控信息的范圍、監控信息命名規范和告警等級等內容。
典型監控信息表包括遙信信息表、遙測信息表與遙控信息表三部分內容組成，三類信息表均按照設備間隔排序，將一個間隔內的一二次設備監控信息排列在一起，與以前常見的按照傳輸序號進行信息表排序的方法不同。典型監控信息表強調的是設備的監控信息，規定了針對不同的設備，變電站綜自系統應轉發哪些信息給調控中心，規范不同信息的告警等級，沒有涉及自動化專業在實施監控信息接入調試時的需要考慮的信息點號、遙測系數、遙信極性等內容。
遙測信息表包括設備名稱、遙測名稱、遙測單位和是否設置越限等內容。強調了站用直流系統的母線電壓數據和直流系統的輸入交流電壓數據應轉發調控中心。明確了遙測數據的單位，規定電流數據的單位是A，有功、無功數據的單位為MW和MVar;一次系統母線電壓數據的單位為kV，站用直流系統母線電壓數據的單位為V。
遙控信息表包括遙控點名稱和該遙控點是否需要站端系統和調控主站系統實現等內容，規定在變電站應實現所有開關刀閘控制和主變檔位的升降操作，在調控主站只進行開關和主變中性點接地刀閘的遙控操作以及主變檔位的升降操作;適應擴展遠方操作范圍的需求，增加了35kV以下電壓等級線路保護重合閘軟壓板和備自投軟壓板的遠方操作遙控;對于開關遙控，分為普通分合(不檢同期)和同期合閘遙控點。
遙信信息表包括設備名稱、信號類型 、信息描述、信息分類，是采用“調控直采”還是“告警直傳”上送，以及是否參與一二次設備故障和告警信號合并計算等內容。遙信信號分為事故、異常、變位、告知四個等級，只有事故、異常、變位三個等級的信號才列入監控員監控范圍;考慮了減少調控主站數據庫建模信息量，每個間隔增加了一次設備故障、一次設備告警、二次設備故障、二次設備告警四個合并信號，由變電站遠動機合并生成，具體的告警信號通過告警直傳方式上送調控主站;為滿足“安規”要求的遙控操作雙確認判據的要求，配合重合閘軟壓板和備自投軟壓板的遠方操作遙控，增加了重合和備自投充電完成遙信。
1.2 差異分析與解決方案
因為在典型監控信息表技術規范發布前，各地市供電公司均依據自定規范完成了無人值守變電站監控信息接入調控技術支持系統調試驗收工作，再加上建設大運行技術支持系統時普遍采用將原有集控站監控系統主站的數據庫導入地調自動化系統的方法加快工作進度，導致地調自動化系統的監控信息現狀與典型監控信息表的要求存在一定差異，主要反映在以下幾個方面。
1.2.1 遙控信息表
大部分早期的綜自系統，特別是綜自系統集成商與保護裝置不是同一個廠家的情況，難以實現重合閘軟壓板和備自投軟壓板的遠方操作遙控功能;已實現的重合閘軟壓板遙控的變電站，部分變電站綜自系統無法提供“重合閘充電完成”遙信。建議新建或改造變電站按照新標準執行，現有變電站繼續維持現狀;已實現的保護重合閘軟壓板遙控的變電站，若不滿足雙判據條件，暫停遠方操作。
1.2.2 遙測信息表
典型監控信息表標準強調了站用直流系統的母線電壓數據和直流系統的輸入交流電壓數據應轉發調控中心。嘉峪關等變電站發生的站用直流系統異常導致變電站全停的事件說明，無人值守變電站的站用直流監控信息是非常重要的。通過對某地調OPEN3000系統中已接入的52座變電站監控信息進行排查，發現在國網企標《無人值守變電站和監控中心技術導則》實施前設計施工的28座變電站的站用直流遙測監控信息不同程度存在缺失情況，僅將直流裝置的重要遙信接入綜自系統，站用直流的遙測數據不完善，為滿足規范要求，需進行整改，現場增加變送器或采用通訊方式將站用低壓母線電壓和直流系統的輸入交流電壓等信息接入綜自系統并轉發調控主站。
1.2.3 遙信信息表
(1)部分信息的描述與標準要求不一致，甚至存在歧義。例如“測控裝置的遠方就地開入 動作或復歸”信號，難以從信息描述上直接了解測控裝置控制把手的位置，建議按照標準要求，修改信號描述為“XX測控裝置就地控制”
(2)因為早期設計理念與新頒布的規范存在差距，導致部分監控信息的采集方式不滿足規范要求或缺失部分監控信息。例如部分變電站的戶外開關機構箱的電機、控制、加熱的電源空開輔助接點并在一起，沒有按照規范要求分開采集，在夏季未投加熱器的情況下，電機電源空開跳閘將無法報警。建議按照規范要求進行整改，核實缺失信號的含義和影響，對于沒有間接判據的重要信號應通過增加接點、敷設電纜等途徑進行整改。例如對電機、控制、加熱的電源空開報警接點分開采集;確實因為電纜無備用芯等原因無法增加信號的情況，建議將加熱器電源空開的報警接點打開，避免次要信號影響電機電源空開報警信號的監視。
(3)本次國網新規范新增了告知告警等級，將例如“電機運轉”等正常操作過程中的伴生信號和機構加熱的電源空開斷開等正常信號列為告知等級的信號，告知等級的信號不屬于監控員的實時監控范圍。建議按照規范要求，修改完善主站系統的相關遙信的告警等級，并將告知等級信號設置為不上光字，減少監控員的實時監控信息量。
(4)國網新規范規定只轉發保護裝置的出口總信號遠動信息上傳調控主站，而XX地市供電公司尚未建成保護信息管理系統，無法通過其獲取保護裝置的具體動作信息，為此XX地調OPEN3000調度自動化系統中采集了所有無人值班變電站所有保護裝置的具體動作信息。為滿足調度人員快速獲取無人值守變電站故障信息的需求，建議維持現狀。
二、新規范在新建變電站綜自系統調試和監控信息規范化整治中的應用
常規的變電站綜自系統調試和信息接入方案，是先完成變電站綜自系統的調試，再根據調度要求制作轉發表，最后進行變電站的監控信息接入調控主站的信息核對。存在的耗時長，主站和廠站系統信息描述不一致等問題。XX供電公司自動化專業人員在110kV嵐皋變、35kV卡子變等變電站綜自系統調試和信息接入工作中，將技術規范“變電站典型監控信息表”應用于變電站綜自系統的建設和調試階段，提高了綜自系統調試和監控信息規范化整治工作的效率。
2.1 監控信息表制作
2.1.1 遙控信息表制作
主站系統維護人員制作遙控信息表和確定點號。主站調度自動化系統維護人員完成變電站開關、刀閘、重合閘壓板元件建庫及主變升降檔測點測點定義工作后，在遙信定義表中按照規范觸發需在主站進行遙控的開關、主變中地刀、重合閘壓板元件及主變升降檔等遙控，然后確定遙控點號。導出遙控定義表，廠站綜自系統調試驗收人員據此完成遠動機遙控轉發配置，需要注意的是遠動機和地調自動化系統前置機在遙控點號和遙控信息體起始地址、遙控命令類型應配置一致，一般來說，主站的點號0對應信息體地址為6001H(24577)點的遙控對象。
2.1.2 遙測信息表制作
主站系統制作導出遙測信息表。主站調度自動化系統維護人員完成變電站一次設備元件建庫及測點遙測信息表中增加站用低壓母線的三相電壓和線電壓、直流系統電壓遙測數據測點工作后，在前置遙測定義表中刪除國網典型監控信息表規范不要求調控主站采集的遙測數據記錄，然后對保留的記錄排列遙測點號，再導出遙測信息表，廠站綜自系統調試驗收人員據此配置遠動機的轉發數據庫，需要注意的是規范中要求轉發的110kV線路的電壓數據是指線路電壓互感器的電壓，不是指母線電壓。此外為提高遙測數據傳輸精度，廠站遠動機在具體條件的情況下宜采用短浮點數上傳，遠動機完成遙測系數處理，直接上傳一次值。
2.1.3 遙信信息表制作
廠站綜自系統調試驗收人員或設計人員制作遙信信息表。根據“典型監控信息表”規范、主接線圖調度命名文件、施工圖的“信號和控制回路原理圖”、裝置原理圖、說明書等技術資料制作該變電站的遙信信息表。主要步驟如下：
(1)根據調度命名文件中的設備命名替換典型監控信息表的的設備命名，按照設備數量復制制作遙信信息表;
(2)根據設備說明書，刪除與實際設備類型不一致的信息描述，例如刪除真空開關的“SF6氣壓低告警”信號;
(3)根據施工圖的“信號和控制回路原理圖”、“端子排圖”和裝置原理圖、說明書等技術資料確定遙信信息表中硬接點信號的來源，將硬遙信接點的屏柜和端子排名稱、端子號、線號等信息填入信息表。這樣做首先是便于后期進行信息核對，其次是通過對遙信采集位置的核查，可以確定現場采集的信息是否滿足要求。如圖1所示。
(4)使用EXCEL軟件的“COUNTIF( )”統計函數進行遙信信息表的描述和點號重新性檢查、非法字符檢查。例如“COUNTIF( “信息表描述單元格區域”，“某一行信息表的描述單元格”)”返回大于1就表示此行描述有重復，需要進行修改。
(5)排列主站轉發點號，建議開關刀閘的點號與保護信號的點號分開，保護信號從1000點開始，0號點固定為“事故總信號”，開關刀閘、手車位置等一次設備位置遙信的點號參照遙測信息表由調控主站確定。
(6)為減少主站常亮光字的數量，遠動機應設置部分遙信極性取反，例如“通訊中斷”、“遠方就地”位置等。應使信號的描述反映不正常的工作狀態。
(7)對于典型監控信息表中未列出的裝置，例如低周低壓減載、小電流接地選線等，應根據運行需求采集和轉發裝置的出口信號和自身的報警信號。
(8)對于現場采集了三相設備的分相位置信號，需要在遠動機中合并總的位置信號的情況，需要根據不同的設備類型正確設置計算公式。對于開關和主刀遙信，三相都合了才算合閘(與邏輯計算)，一相分閘就算分閘(或邏輯計算);對于地刀遙信，一相合閘就算合閘(或邏輯計算)，三相都分閘才算分閘(與邏輯計算)。
2.2 現場綜自系統調試和監控信息規范化整治
監控信息表經過調控中心的審核后作為調試稿發布，現場調試人員據此進行綜自系統圖庫制作、主站系統維護人員據此進行主站系統的圖庫制作，因為雙方依據同一份資料開展工作，就保證了當地綜自后臺和調控主站系統信息描述一致，為后期的調試和未來的運行帶來方便。
完成當地綜自系統的后臺系統圖庫維護和自動化設備安裝、線纜接線工作后，就可開展調試工作。我們首先根據技術協議和圖紙核對自動化設備的數量和配置是否滿足要求，檢查自動化設備板件有無明顯的松動、變形、移位;檢查自動化設備接線是否正確。 對現場的接線與設計圖的標號和編號、電纜的標號和編號、設備的標號和編號之間進行校對，做到“三對應”。 對現場的分布位置與設計圖、電纜、設備之間進行校對，做到“三一致”。同時進行屏柜、單元、接線排的標號、編號的檢查， 如遇不―致時，應改正并記錄，為數據校對作好準備。
完成綜自系統設備和接線的核對檢查后，就可開展遙信、遙測數據的核對和遙控傳動試驗工作。對于遙測數據，采用儀器在二次回路上施加電流、電壓的方法，檢查后臺系統顯示的數據是否與儀器施加的二次電流、電壓是否一致。對于遙信信息，在遙信采集回路的源頭短接遙信電源公共端或者斷開連線、一次設備實際變位、斷開二次設備電源等方法進行遙信傳動;進行現場實驗信號、數據庫數據、畫面數據之間的校對，做到“三對應”;進行實驗信號施加點的編號和標識、數據庫數據地址的編號和標識及畫面對象編號之間的檢查，做到“三一致”。對于遙控，在具體停電傳動條件時，盡可能進行帶開關的傳動試驗，若不具備停電條件，可采用外接模擬斷路器或完成斷開遙控回路的安全措施后測量遙控出口接點的方法驗證遙控的正確性。
信息表中填寫的硬遙信接點的屏柜和端子排名稱、端子號、線號等信息，這樣監控信息的描述、轉發點號、采集信息的源頭等就能在一張表格上一目了然的看到，相比施工圖紙可以更有效開展遙信信息核對工作。通過遙信信息傳動核對，可以確定現場能否提供典型監控信息表規范要求的信號，對于缺失的重要信號(異�；蚴鹿实燃壍男盘�)，應核實其含義，對于沒有間接判據的信號，應聯系設計人員修改設計圖紙，設法增加電纜和接點予以采集。
2.3 調控主站聯調
完成當地綜自系統調試驗收后和與調控主站的數據網通道、轉發104規約調試工作后，就可開展監控信息與調控主站的聯調工作。因為經過現場綜自系統的調試，變電站綜自系統監控后臺的監控信息是正確的，可以作為與調控主站系統聯調的參考。
遙信信息聯調。采用在測控裝置開入端子排短接遙信電源公共端或者斷開連線、利用測控裝置的綜自傳動菜單功能、使用第三方軟件等方法進行模擬變位;監控人員采用對比主站系統與后臺系統報警報文等手段檢查主站端遙信報警的正確性，應同步檢查告警窗、接線圖畫面、光字牌畫面，驗證遙信信號是否正確變位、信號分類是否正確。進行遙信模擬變位時，應根據現場情況采取必要的安全措施。
遙測信息聯調。運行中設備采用核對主站與變電站后臺遙測值的方式驗證主站遙測數據的正確性;對于具備條件的設備，也可以采用裝置模擬傳動，后臺與主站系統核對的方法驗證主站遙測數據的正確性。停電的一次設備，由試驗人員通過外加信號源、測控裝置模擬傳動、軟件模擬測控保護裝置發送的網絡報文等方式模擬產生電流、電壓、溫度等遙測信息。對于分相式設備，在各相遙測值加量時應有明顯大小差異以區分相別。
遙控傳動聯調。對于停電的一次設備，遙控(調)驗收應進行實控驗證，實際操作傳動開關、主變有載調壓開關以及重合閘功能軟壓板等。遙控后，應檢查監控畫面上相應位置信號是否正確變位，重合閘壓板等遙信信號是否對應變位，并與現場進行核對。主變有載調壓、電容器開關、電抗器開關、備用間隔開關在條件允許的情況下宜進行實控驗證。對于運行的一次設備，遙控驗收前現場應做好防止開關實際出口的安全措施，具備條件的應采用在測控(保護測控四合一)裝置上讀取遙控選擇/返校報文記錄等方式驗證遙控序號的正確性。
驗收遙控時應將全站測控裝置均放置“就地”位置，所有出口壓板在斷開位置，只有在驗收某開關時才可將其放置“遠方”，如測控裝置無出口硬壓板則應斷開遙控回路連線電纜。所有刀閘的操作電源均應拉開。在主站系統進行遙控傳動試驗，應由兩人進行，一人操作、一人監護;遙控操作前核對廠站名稱、設備名稱和雙重編號，杜絕誤遙控事故。
文獻8、9、10介紹了在變電站現場搭建模擬與實驗環境，開展與調控主站聯調和信息核對的一種技術方案，可以提高調試工作效率，縮短80%的工作時間。
對于站端配置雙套遠動機的情況，為提高工作效率，應先配置一套裝置進行與主站進行的聯調傳動，然后再把經驗證后的組態下裝至另一套裝置，隨機抽取若干點進行驗證。
三、結束語
通過對比分析XX地調自動化系統中監控信息現狀與技術規范“典型監控信息表”的差距，制定整改方案并進行實施，已完成8座變電站線路保護重合閘軟壓板滿足“雙判據”要求的遠方操作傳動試驗，申報大修項目，實施了28座變電站站用直流監控信息完善，對20座變電站的監控信息命名和規范進行了優化規范。提高了XX地調調度自動化系統中監控信息的規范了，減少了變電站的常亮光字，為無人值守集中監控提供了有力技術支持。
在110kV嵐皋變、35kV卡子變等變電站綜自系統調試和信息接入工作中，將技術規范“典型監控信息表”應用于變電站綜自系統的建設和調試階段，從源頭規范監控信息的命名和來源，首先完成監控信息表的制作，據此開展變電站綜自系統和調度主站的圖庫制作，統一了調度主站和綜自后臺的信息描述，調度主站確定信息點號減少了主站錄入點號工作量和出錯的可能性，大幅度提高了調試工作效率。
參考文獻：
[1]國家電網公司.Q/GDW214-2008變電站計算機監控系統現場驗收管理規程[S].
[2]國家電網公司.國家電網調監[2013]152號110kV變電站典型信息表(試行)[S].
[3]國家電網公司.國家電網調監[2013]152號35kV變電站典型信息表(試行)[S].
[4]國家發展和改革委員會.DL/T 5002-2005 地區電網調度自動化設計技術規程[S].
[5]周耀輝.地區電網調度自動化系統集中監控功能研究[J].電子設計工程，2011，19(24)：85-87.
[6]周耀輝.不停電進行綜自系統聯調的方法[J].電子設計工程，2012，20(2)：78-80.
[7]國網陜西省電力公司.陜電調綜[2012]110號 陜西電網運行集中監控系統接入330千伏及以上變電站“四遙”監控信息三措及調試驗收試驗方案[S].
[8]國網陜西省電力公司.陜電調[2012]46號110千伏及以下變電站監控信息接入工作指導意見[S].
[9]鄔捷龍，王俊鍇，杜文學，等.電網運行監控技術[M].北京：中國電力出版社，2014.
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