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摘要：国家电网公司实行“调控一体化”和变电站无人值班后,当变电站发生设备故障跳闸时,调控中心监控系统会根据实时接收到的开关变位、保护出口或全站事故总信号进行开关事故跳闸判别。若判别为开关事故跳闸,则启动事故语音告警、推出相关的厂站或间隔画面,提醒监控员在第一时间发现故障,监控员再通过监控系统的报文进行故障初步分析判断,并汇报值班调度员故障简要情况和通知变电站运维人员检查现场设备。虽然监控员正常值班过程中,应对监控信息进行不间断监视,不能仅依赖于监控系统的事故推图或列表来发现故障跳闸,但实际运行中发现,监控系统开关事故跳闸误判率偏高,影响了监控员对故障的准确判断,延长了监控员通知运维人员故障时间,降低了故障处置效率。
关键词：电网调度；监控系统；事故跳闸；判别方法；改进
1电网调度监控跳闸事故的主要特征
通过对当下电力供应系统的运作进行实地考察中我们可以得知，所谓的电网系统中出现的跳闸现象其主要内容指的是，通过手动或自动控制或者通过保护装置将断路器断开，而引起电网跳闸的主要因素是由于接触网处在不间断的运行状态之中，接触网下不停地执行着繁忙的电力供应作业，因外界及设备运转情况出现异常的状况下导致出现了短路电流，从而引发断路器实施短路保护措施，而形成跳闸断电的现象。
而随着社会科学信息技术的不断进步，电网系统的监控管理已由原来的人为操作逐步被替换成为了电子无人监控，实施不间断无差别电网调度监控作业，由调控中心对无人值守变电站进行集中监视和控制，使得在不可抗拒因素和设备故障等影响下会接收到大量电网运作的遥感、遥测信号，相关监测人员根据信号的发射地而得出电网出现跳闸的具体方位，若系统无法实时准确地判断事故跳闸，很可能导致调度监控人员无法及时发现事故而延迟了事故的处理，从而也可能导致事故的进一步扩大，造成不必要的损失。
2开关事故跳闸判别存在问题
目前,调控中心监控系统接收到变电站开关分闸信息的同时,若有“事故总”类信号动作,会判该开关事故跳闸,即监控系统是将变电站“事故总”信号和开关分位信息取“逻辑与”的关系来判别开关是否事故跳闸。“事故总”类型信号一般包括:全站事故总、间隔事故总、XX保护出口等,用户可以自定义选取。该事故跳闸判别方法主要存在以下问题:
1)当设备检修调试时,会触发大量的保护出口、全站事故总、开关变位等信息。
2)实际运行过程中,全站事故总信号误报的缺陷较多,原因是参与合成全站事故总的分信号不合理,比如保护启动参与合成,电网稍有扰动,甚至正常操作都会触发全站事故总,导致全站事故总误报。
3)一些老旧变电站由于通讯规约转换装置、远动装置等通讯方面的问题,会批量报出全站或间隔保护装置的保护软报文信号,包括保护出口信号。
4)设备的正常停送电操作时会产生开关变位,特别是AVC系统日常的调压控制很频繁,产生很多电容电抗器开关变位信息。
5)个别厂家的智能终端事故总原理设计存在缺陷,导致监控员远方遥控和变电站现场遥控开关分闸时会报出间隔事故总,同时触发全站事故总。
以上情况实际上均未发生开关事故跳闸,但单独或组合发生时,可能会导致监控系统误判开关事故跳闸。可见,由于基础数据质量问题和缺乏对告警信息的有效辨识,导致开关事故跳闸判别误报率偏高。
3基于多源信息的开关事故跳闸判别
为解决以上问题,设计了一个新的开关故障跳闸判别方法。该方法不仅利用监控系统的开关变位、全站事故总进行判别,还结合AVC、OMS系统等多源信息或数据进行综合判断,可以减少开关事故跳闸误判率。
首先系统接收到保护出口、全站事故总、开关变位等原始告警信息后,先进行信息有效性辨识。当信息带有告警抑制或检修标识时,表明监控员对相应信号和设备进行了告警抑制或检修挂牌操作,系统判断该些信息为无效信息,不进行开关事故跳闸判别。
当系统接收到有效的开关分闸信息后,对信息进行解析,自动获取变电站、电压等级、开关编号等信息。然后判断开关分闸是否带有遥控标识,有遥控标识表明开关是由监控员远方分闸操作产生的变位,非事故跳闸;若无遥控标识,再根据不同电压等级进行判别:
若电压等级为35kV,则判断是否电容器或电抗器开关。是电容器或电抗器开关,则再判断同时是否有AVC控制该开关指令信号,有AVC控制信号,则说明该开关为AVC系统调压控制产生,非事故跳闸。
若电压等级非35kV或虽为35kV但非电容(抗)器,则判断该开关是否有相应监控转令信息,有监控转令则表明开关变位为现场运维人员操作产生,非事故跳闸。监控转令信息来源于OMS系统,主要包括监控转令记录或操作指令票。通过拓扑关系找到开关所属设备名称,如母线、主变、线路等,再将开关编号、所属设备、变位时间等关键信息与OMS中的监控转令记录和操作指令票信息进行匹配,匹配成功则判别为监控员转令后现场执行的操作;否则判别为开关异常变位。
当开关判别为异常变位后,若5s之内同时有该变电站的有效的全站事故总信号动作,则判别为开关事故跳闸。
按照该方法判别的事故跳闸,可以解决目前存在的问题:
1)设备检修调试期间,监控员会在监控系统上对检修设备进行检修挂牌和对全站事故总进行告警抑制,挂牌后检修间隔产生的保护动作、开关变位信号均会带上检修标识,全站事故总会带上抑制标识,均自动判为无效信息,不进行事故跳闸判别。
2)全站事故总单独误报,因开关没有异常变位,不判别事故跳闸;开关正常操作同时全站事故总误报,因开关非异常变位,仍不判为事故跳闸。
3)保护出口单独误报,因开关没有异常变位,不判别事故跳闸。
4)开关的监控远方遥控操作、现场运维人员操作、AVC系统调压控制时产生的开关变位,非异常变位,不会判别该开关为事故跳闸。
5)由于智能终端回路缺陷导致遥控开关分闸时同时报出全站事故总的问题,因开关变位带有遥控标识或有监控转令判为现场操作,非异常变位,不判为事故跳闸。
该方法在江西省省调集中监控数据集中监控分析与辅助决策系统上进行了应用。从应用效果来看,大大提高了事故跳闸推理分析的准确性和效率。若采用以往的判别方法,仅利用监控系统的开关变位、全站事故总、保护动作出口等信号作为系统故障分析推理机的启动信号,只要任一信号动作就进入故障推理程序,可能导致推理结果错误,即使推理时因不能成功匹配专家库而不误报,也严重占用了系统的工作时间和内存,影响了推理的准确性和效率,降低系统的实用化水平。
结论
综上所述，在社会市场经济高速发展的时代，确保电力供应顺畅，提升电力系统整体运行效率，通过对设备更新、技术管理等方面措施，同时受科学信息向智能化发展的影响，电网事故跳闸判明方式会随着技术、人员、管理的提升而转变，使电网调度更强有力的支持，使电网安全运行得到保障。
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