变电站告警直传、远程浏览技术在电网调度中的应用

【摘 要】本文分析当前电网调度系统的运行情况与存在问题，提出在调度自动化系统中建设告警直传、远程浏览功能，以及基于E8000主站系统的应用。在实际应用中，这两项技术对电网调度具有十分重要的意义和推广价值。

【关键词】告警直传；远程浏览；源端维护

0 引言

电网的告警信息处理是调度监控的日常重要工作之一，告警信息的智能化水平对于提升调度全面感知电网运行状态、快速应对电网异常告警具有重要意义。随着经济不断发展和电网规模的扩大，传统的厂站端与调度主站的远动数据传输已不能满足调度监控集约化发展的需求。本文主要介绍在地区电网调度中采用告警直传和远程浏览技术，以满足电网调度、集中监控的需求。

1 地区电网调度系统的运行现状及存在问题

1.1 地区电网调度系统的运行现状

目前，地区电网调度中心值班人员监控到的信息是由变电站的远动装置将采集到的设备信息通过报文规约传输到调度主站系统，主站维护人员负责在系统中绘制变电站一次接线图，修改遥信、遥测、遥控表等方式，经过主站服务器处理后，将这些信息直观地反映给监控值班人员，以实现对电网的监视和控制。

随着电网运行规模的扩大、电网的运行和控制特性日趋复杂，对调控中心信息判断和事故处理能力的及时性和准确性提出了更高的要求。为此，当事故发生时，调度监控人员不能再花费时间从大量告警信息中寻找告警源，而是直接获得告警信息，缩短事故处理时间；处理分析复杂问题时，往往还需要浏览变电站内更详细的情况，因此站端应提供更多有效手段给调度监控人员远程调阅变电站的全景信息。

1.2 目前的运行模式中存在的问题

调度自动化系统在告警处理方面存在展示手段单一、信息繁杂等问题，调控中心对电网整体运行状态的掌握能力略显不足；尤其是在恶劣天气、自然灾害、电网出现故障的情况下，调控中心短时间内涌入大量信息，调度监控人员需要从上百条的告警中分析得出问题的根源和关键信息，无形中增加了故障处理的压力。

目前调度主站和变电站间实时数据业务基本上是采用IEC101和IEC104两种传输规约，这两种传输规约安全可靠，因此得到了广泛应用。但是上述两种规约是按照点号来匹配主、子站间的信息，因此若要接收变电站侧的相关数据，必须在站端和主站分别维护各自数据的点号，并严格核对以保证主、子站的统一。一般情况下单个500kV变电站的遥信量在5000个左右，甚至更多，对处理全区所有变电站信息的主站服务器来说负荷巨大；主站界面的电网一次设备图是由主站维护人员负责绘制，每次运行方式变更以及遥信、遥测点表调整，都要在调度员界面修改图形和关联量测。对于自动化系统维护人员来说，这些重复的维护操作占据了大部分的日常工作量。

基于以上分析，为了减少调度自动化主站系统的日常维护工作量，降低主站服务器的负荷，提高调度监控人员的工作效率，全面、及时地对站端情况进行监控，在电网调度中采取告警直传、远程浏览技术来满足目前“大集中、大运行”的需求。

2 告警直传和远程浏览技术简介

2.1 告警直传简介

告警直传是将变电站监控系统收到的告警信息以文本形式，采用标准化、规范化的告警描述语言格式形成直传信息，经变电站图形网关机通过DL476规约、调度数据网直接上送到调度主站，从而实现告警信息的源端维护、自动解析的技术。主站收到的告警直传信息是变电站处理过的格式，不需要再使用传统的按照点号进行信息匹配的传输模式；通过对变电站告警直传信息的整合，调度监控员可以全面掌握变电站的详细保护动作情况，为调度事故处理提供了重要的信息支撑，提高了主站侧在线故障诊断功能的实用性。

2.2 远程浏览简介

远程浏览是将变电站监控系统的画面（包括一次接线图、间隔图、光字牌、曲线等）转为标准G文件格式，经图形网关机上传到主站，主站系统提供远程浏览客户端，来监视变电站全景信息的技术。调度监控人员需要查看变电站的详细信息时，可以使用远程浏览界面调阅相应的实时画面和数据，这样一来主站维护人员就不用再重复地绘制，便能浏览到变电站的完整信息。

3 告警直传、远程浏览功能建设

3.1 总体架构

如图1所示，以江门地调EMS为例，我们在调度自动化主站E8000系统中增加功能扩展，在变电站增加一台图形网关机，作为告警直传、远程浏览模块的部署设备，且独立于变电站远动装置、监控后台运行。

3.2 告警直传功能实施

在调度主站端浏览变电站告警信息，需要在主站增加告警采集模块、告警处理模块，作为TCP连接的客户端；站端图形网关机增加告警信息转发模块，通过DL476/IEC104协议直接传输告警信息，作为TCP连接的服务器端。

3.2.1 告警直传数据流程

一般来说，告警直传的工作流程如下：有告警信息产生时，变电站监控系统先将本地后台的告警信息转换为标准格式的告警信息，再传输给主站；主站告警采集模块对接收到的报文进行解析，并发送消息给告警处理模块；主站告警处理模块对收到的站端信息进行处理、显示、存盘，及历史查询。如图2所示。

3.2.2 告警直传格式

为减轻传输数据量，传送的字符串里变电站名电压等级设备等不直接传输，采用编码上传； 在E8000系统设计告警直传时，采用八段式上传：“事项编号告警时间设备名称告警内容告警级别责任区量测类型告警代码”。

如：577 2014-11-06 10：25：56.031 鹤山上南变/110kV鹤上线1616开关 正常变位（人工置数）：合 3 3 701 B146.110kV.1616.B146161Cb。表示鹤山上南变的110kV鹤上线1616开关于2014-11-06 10：25：56.031合上，原因为人工置数。

3.3 远程浏览功能实施

远程浏览的关键技术是“G语言”，即电力系统图形描述规范。站端监控系统的图形由程序转换生成G格式文件，保存在图形网关机上；调度主站浏览变电站数据时，通过DL476/IEC104协议向站端发送获取相应G文件的请求；图形网关机收到主站的请求后，按通信格式要求将请求的文件分多帧发送，上送完成后，按G文件中关联的元件ID号取出对应的变化数据，发送给主站，并等待下一个请求。

我们在沿用国家电网模式的前提下，还对远程浏览的传输机制进行了扩展：改进通信协议，在主站服务器增加G文件缓存，开发对比程序、断点续传技术，提高了图形召唤的效率；采用版本控制的机制，保证了远程浏览结果的实时性和一致性。

4 告警直传、远程浏览的实用效果

目前，基于E8000平台的告警直传和远程浏览技术自开展研究以来，经过不断磨合和优化完善，如今已经在江门电网中实现，并在调度主站以及变电站系统中得到应用，运行效果显示具备良好的实用性，为无人值班变电站提供了重要保障。

通过告警直传，有效解决了在当前集约化大背景下重要信号容易被大量信号淹没的问题，一个500kV变电站遥测、遥信信息大幅减少，从近5000个点缩减到不到1000点，主站系统可以利用告警直传的全面性，对从其他渠道获得的告警信息加以辅助，帮助调度监控人员了解故障原因，做出合理判断。

通过远程浏览，调度自动化系统从传统意义上的单一主站扩展到纳入所有调控变电站的监控系统，是调度自动化的一次飞跃。主站系统无需人为维护，信息表编制、数据库制作、画面绘制等工作实现源端维护，极大减轻了主站维护人员的工作量。

5 结语

传统电网正处于逐步向智能电网过渡的阶段，在“大集中、大运行”的背景下，告警直传、远程浏览功能的实现和推广具有十分重要的意义。它们逐渐成为了日常调度监控中不可或缺的重要技术支持工具，起到提高调度应对电网故障的快速感知和紧急处理能力，实现源端维护，为调度监控、自动化业务提供了强有力的支撑。