监控信息在实际运行中的缺陷和改进措施

摘要：现今变电所无人值班模式已非常普遍，随之带来了运行监控人员对无人值守变电所的监控出现了许多实践中的困难，本文着重从本人所在集控站实际运行监控中出现的问题，对其进行分析，提出相应的解决方法及设想，希望能够尽可能的减轻运行监控人员的监控压力，保证运行监控的安全运行，也为以后监控中心的设立后，运行监控人员的迅速适应提供帮助。

关键词：运行监控信息；精简；明确；可靠；可视

中图分类号： U672.7+4 文献标识码： A

引言

随着计算机在电力系统中的广泛应用，变电站计算机监控系统也随之产生，这就为实现对变电站二次设备包括测量仪表、控制系统信号系统及运动装置等的功能进行重新组合和优化设计，对变电站内的主要电气设备的运行情况进行监视、测量、控制和协调，部分代替或取代变电站常规二次系统，减少和代替运行值班人员对变电站运行进行监视、控制的操作成为可能。变电站计算机监控系统逐渐成熟则为集控站的成立和发展创造了有力条件，实现了无人值班，提高了生产效率和经济利益。随着集控站的不断发展，电网的不断扩展，集控站下属的变电站越来越多，且几个110KV无人值守变电所的监控系统的基本结构也有所不同，有经过多次改造过，最后形成集中式计算机监控系统的变电所，如图1：

图1集中式系统结构

有些新上的110KV变电所则是分层分布式计算机监控系统的结构，如图2：

图2 计算机监控系统的结构

现场总线型、双主控单元以及220KV变电所的双层、双网结构。然而虽然集控站监控系统不断的改进与完善，可是在实际运行实践中仍然暴露出来以下一些隐患及不安全因素。

1、集控站运行监控

110KV无人值守变电所监控系统，网络采用双网、双冗余结构，发生故障时可自动切换，保障系统的不间断运行。网络主要设备由主从服务器、主从终端服务器、双集线器、若干工作站、打印机、FAX/MODEM、网络设备、卫星时钟接收装置及相关软件等组成。主站内系统采用上海申贝的YJD-2000实时监控系统软件，报警窗口只设一个开关变位告警窗口，一个SOE窗口，一个线路越限窗口。开关跳闸时还可将跳闸开关所在无人值守变电所接线画面推出，以提醒运行监控人员注意那个变电所什么开关跳闸了。运行监控人员通过报警窗口的开关变位信号，结合变电所接线图显示情况，作出判断并汇报调度，根据调度命令及时处理电网故障，迅速恢复电网的稳定，保证电网安全运行。

在变电所还较少的情况下，应用非常的方便，直观。然而，随着集控站下属的变电站越来越多，下属变电站的信息量也越来越大，集控站运行监控人员在恶劣的天气情况下，面对巨量的上传信息，无法迅速的看清主要的信息，有效的掌握、监控所属电网的实时情况。也就无法及时处理电网产生的故障，对电网安全运行产生严重的威胁。

2、变电所设置的信息，理解和习惯很不相容

无论是老变电所的改造还是新变电所的投运，在前期变电所信息表设置、名称表述方面，都是厂家技术人员根据变电所监控系统技术要求及验收标准和安装调试人员的意见及其以往经验、习惯、厂家技术人员自己的理解来对以往做过的变电所的拷贝信息名称进行修改，期间几乎没有运行监控人员的参与，而在验收时如信息又不一条一条的做，有些信息名称对运行监控人员来说就有可能引起误解或误判，这对安全运行是非常大的威胁。如本集控站220KV变电所，正常的运行方式为35KV母线分段运行，#1、#2主变35KV分别送35KVI、II母线，35KV母分开关热备用，35KV母分备自投为互为自投。然而正常情况下监控机内“KKJ闭锁备自投” 光字牌却报动作。按照运行监控人员的理解，此时35KV备自投在闭锁状态。而实际情况却是未闭锁。那么产生这种现象的原因什么呢？35KV母分开关是用RCS-9651保护装置，装置引入1DL、2DL开关位置接点(TWJ)，加上装置自带操作回路产生的分段开关位置接点（TWJ），用于系统运行方式判别、自投准备及选择自投方式。装置将1DL和2DL的KKJ接点串联后接入KKJ闭锁备自投开入端子（51n313），用作给备自投放电，正常情况下#1、#2主变35KV开关在合位，1KKJ、2KKJ也就在闭合状态，开放备自投，装置通过自投方式控制字实现备自投不同的自投方式，当1KKJ、2KKJ中有任意一个接点断开（即#1主变或#2主变35KV开关手动断开时）备自投放电，备自投不动作（如图3）

图3备自投方式

而装置的KKJ接点就是手动拉开关时闭锁备自投接点，正常情况下，1KKJ、2KKJ动作闭合，厂家根据KKJ是手动拉开关时闭锁备自投接点这个含义，在KKJ动作闭合后，光字牌信息就设置成发“KKJ闭锁备自投”动作，“KKJ闭锁备自投”光字牌就亮，1KKJ、2KKJ任意一个接点断开复归后，信息就发“KKJ闭锁备自投”复归，“KKJ闭锁备自投”光字牌就灭，这就产生了字面含义是闭锁备自投而实际情况是开放备自投，字面含义是闭锁备自投复归而实际情况是闭锁备自投（即备自投放电）的情况。由此可见，有些信息命名在厂家看来是合情合理的，可是对运行监控人员来说却是不合适的，甚至是错误的。

3、变电所检修，严重影响监控人员的监控

本集控站下属变电所年检期间的运行模式是：当下属变电所年检时，将从集控站下派一个变电所年检运行小组，并把此变电所所有的调度关系，与检修部门的关系，以及相关职责全部转给或授权给此运行小组，集控站的运行监控人员将不再监控此年检变电所，此变电所的所有操作任务及工作票许可，正常运行设备的监控均由变电所年检运行小组人员负责。这是因为年检变电所的实际情况，在集控站的运行监控人员对现场情况的了解肯定没有现场的运行人员清楚，如果发生设备故障，现场运行人员可以比集控站运行监控人员反应更快，现场现象更直观，现场运行人员可以得到现场检修人员的协助，迅速对故障设备进行隔离并立即进行消缺许可工作。检修人员则可马上对故障设备进行及时处理。效率是非常高的。其目的就是确保年检变电所在年检期间有足够的技术力量及人员配置，保证变电所在年检期间的安全运行，特别是在此期间，如果发生突发性的恶劣天气，可大大减轻集控站运行监控人员的监控负担。然而，因为检修变电所的检修及试验信息现在仍然上传至集控站，集控站的运行监控人员仍然为年检变电所的大量检修及试验信息所困扰，特别是大量的保护带开关试验的事故告警信息不断上传，事故音响也不断的响着，给运行监控人员造成很大的精神压力和疲劳。对上传的信息，集控站运行监控人员对检修变电所的信息又不能不理，仍然要每个信息每个信息的查看，防止有其他变电所的故障信息夹在这些信息当中，一不小心漏过其他变电所的异常信息，就有可能引起其他变电所处理故障的延迟或故障的扩大，设备损坏加重、事故范围扩大。因此阻断检修变电所的遥信信息的上传就显得非常的必要。根据实际运行监控的要求，可以通过对检修变电所的上传信号在检修期间进行闭锁。使检修变电所的运行工作全部从集控站真正剥离出去，由年检运行小组全权负责，使年检变电所的信息不会影响到集控站运行监控人员的监控。待变电所年检结束后，再恢复年检变电所的上传信号，集控站接管年检后的变电所运行监控。这样，集控站运行监控人员才能真正的从检修变电所的大量上传信息中解放出来，排除检修变电所上传信息的干扰，减轻集控站运行监控人员的负担，专心的对付其它变电所的运行监控，保障集控站的运行安全。

4、电网监控出现的状况

本集控站在2011年建立之初，是设在220KV变电所内但与220KV变电所又相互独立。在当时220KV变电所中只有一组蓄电池，所用变低压进线及分段开关为ME---630A型万能式段路器。屏顶母线型号为TMY—50×5。I II 段所用电可以并列运行，不能互为备用，没有备用回路。所以，仅可手动操作改变运方。正常运行方式为#1所用变供全所交流负荷运行，#2所用变备用。35KV一次接线方式为#1、#2主变35KV开关分别送35KVI、II段母线及其出现35KV母分开关热备用，35KV母分备自投为互为自投，如图4所示。

图41K、3K合上2K断开

集控站监控机电源正常情况下由#1所用变交流电源供电，在交流电源失去时，将由蓄电池组经逆变供给集控站监控机电源。可是在运行实践中，在一次雷击35KV一段母线上的出线时，引起35KVI段母线瞬时失压，在交流电源瞬时失压瞬间，引起集控站监控机交流电源也瞬时失压。虽然其时间很短，但还是引起集控站监控机重启，使集控站运行监控人员在监控机重启过程中对集控站下属变电所的情况完全失去监控。可以说当时的运行监控人员就是聋子、瞎子。而当时的天气极为恶劣，集控站下属变电所多个变电所多路开关跳闸，集控站监控人员却无法及时了解、掌握。经过事后分析原因，可能是交流电源瞬时失压时监控机的直流逆变电源未有输出，交流就又恢复了电压。使监控机在瞬时压降下重启计算机，从而失去监控。虽然试验结果却不能重复当时现象，但电源的不可靠是确定的，对集控站监控电源进行改造是必须的。根据这种情况及现在220KV变电所有两组独立的蓄电池组的条件（2004年220KV蓄电池进行改造，配备了两组独立的蓄电池组），依据电网220kV变电站计算机监控系统技术要求和验收标准：变电站计算机监控系统的电源应安全可靠，UPS 电源应双套配置，应采用由所用交、直流系统供电的逆变型UPS，主备双套设备应由两套UPS分别供电的要求。本人认为应将集控站#1、#2监控机的监控电源分别接在独立的两条交流电源上，同时将#1、#2监控机的备用逆变电源直流输入电源分别接在220KV变电所#1、#2蓄电池组上，使#1、#2监控机的电源相互独立，这样即使在两条交流电源都失压，甚至同时还有一条直流电源也失去的最坏情况下，也能保证有一台监控机仍然有一路直流电源供其正常运行，确保对集控站下属变电所的监控不中断。对图像监控机及打印机的电源，也应该和监控机的电源分开，另外设立的交流电源，防止负荷过大而导致过负荷跳闸。其次，对所用变的二次设备进行必要的改造，此变电所是1999年底投运的变电所，现在绝大部分设备都已经改造或更换，但所用变二次回路却仍然是原来的设计和设备。当时的设计没有考虑#1、#2所用变二次的自动切换，已经不适应现在对所用电可靠性的要求。通过对#1、#2所用变二次设备的改造，使#1、#2所用变二次回路能相互自投，进一步提高集控站监控机电源的可靠性。

5、图像监控系统问题，对集控站有效措施

随着电网的发展，远程图像监控产品的出现与成熟，变电站远程图像监控系统的应用，真正使绝大多数无人值班变电站的所谓第五遥功能（遥视）成为现实。集控站在成立之初，已经有一个新投运的变电所实现了图像监控的功能，对开关室、电容器室控制室及大门口都可进行监视。并且在变电所两次设备故障着火中提供了现场视频，为集控站运行监控人员迅速隔离故障提供了依据。然而图像监控的维护及管理存在职责不清，对图像监控系统的缺陷不能及时的维护消缺，导致一些部位的图像监控因故障不能实现监控。对老变电所也未及时的进行改造安装，使图像监控系统不能覆盖集控站的所有变电所。对于这种现象，主要还是因为对图像监控系统不太重视，将其视为可有可无的设备。事实是在图像监控系统刚投入不久，就和火警报警系统一起起到了很大的作用。其实随着图像监控系统的不断升级，不但可以用于监视变电站设备的运行情况，同时还可满足防火防盗的要求。因此加强图像监控系统的维护和管理，充分发挥图像监控系统的作用，整合现有的图像监控系统、火警报警系统、场地照明系统等实现远方变电站端装设摄像机获取图像，监视并记录变电站的安全以及设备的运行情况，并提供事后分析事故的有关图像资料，从而极大地提高整个电力系统的自动化程度，提高电网的安全，稳定，经济运行水平。

随着变电站计算机监控系统在电网中的广泛应用，在实际运行中暴露出了各种各样的问题和缺陷，这些问题和缺陷需要通过厂家设计、软件编程、安装调试、变电运行等人员的相互交流，相互协作，才能不断的改进和完善。在电网不断扩展中，集控站模式正在向监控中心的模式发展，监控中心的信息量将十几倍的增加，会使监控变得更难以掌控，不同厂家设置的信息名称及理解与运行人员的理解和习惯很不相符，下属变电所检修期间大量的信息上传，严重影响监控人员的监控等，这些问题将更加的突出。特别是庞大的上传报警信息对现行集控站产生的运行监控困难，带有很大的普遍性。对以后的监控中心的运行监控就更难。因此解决这些问题，特别是对上传信息进行分类分层，减少上传报警信息量以解决运行监控因庞大的信息量而产生监控的困难。无论对现在的集控站还是以后的监控中心的安全运行，都是非常需要的，是电网发展的要求。只有解决了这些问题，集控站或监控中心的运行安全才能得到更有力的保障。

参考文献

[1] 张永健,电网监控与调度自动化,2009-05-01

[3] 唐惠明,张健.变电站远程图像监控系统设计.电力系统自动化2001-07

作者简介：彭铖 (1979-)，男，湖南长沙人，本科，工程师，研究方向:变电运维管理。