基于异常信息导航图的集控站监屏系统开发与应用

2010-02-12薛向阳朱德宝

浙江电力 2010年12期

薛向阳，朱德宝

（温州电力局，浙江温州 325028）

随着无人值班站的增多、站端自动化系统及通信手段的改善，自动化监控系统接收到的信息越来越多，运行人员的工作量也不断增加。传统监控方式下运行人员每天要看2000多条数据信息，超负荷工作将影响对信息的敏感性。自动化设备的抗干扰能力有限，误发信情况较多，而且自动化监控系统在事件多发时段（雷雨、台风）会出现“信息爆炸”和“信息淹没”现象，即有用信息伴生着大量的无用信息，加重了运行人员负担，影响判断的正确性和及时性，甚至出现漏判、误判，降低了电网的安全运行水平。曾经选取5组技术水平不同的运行人员作为样本进行模拟试验，发现在短时间内上传的异常信息越多，运行人员对信息判断的效率和正确率也越低，对信息判断处理所受到的干扰就越严重。为此，设计采用了一种运用异常信息导航图进行监屏的方法，有效提高了监屏效率及正确性。该方法对复杂信息的判断时间缩短50%以上，对故障判断的正确率可达100%，同时杜绝了信息遗漏现象。

1 集控站监控系统现状分析

1.1 监控系统应用现状

传统的集控站监控系统中，运行人员通过事件报文和声音报警监控系统运行并处理异常事件。以5组技术水平不同的运行人员作为样本进行模拟试验，发现存在以下问题：

（1）短时间内上传的异常信息增多时，运行人员的判断效率和正确率会受到明显影响。

（2）同一时间伴生的信息（如瞬时动作、瞬时复归信号、保护启动等）越多，运行人员判断处理受到的干扰就越严重。

（3）同一时间内收到不同变电所发来的报文信息，如果变电所很多，会使集控站监控系统接收到的信息发生交叉，而信息不连贯会更为严重地影响运行人员对信息的判断效率和正确率。

1.2 原因分析

（1）不能适应集控站同时收到大量信息的情况。比如雷雨台风天气时，所辖各站（所）上传的大量信号不仅分属多种类型（事故跳闸信息、装置异常信息、电压越限信息等），而且按时间顺序排列，来自各站（所）的信号混杂，运行人员很难从中理顺思路加以判别，影响事件的处理速度。

（2）不能实时掌控全站现存的遥信异常信息。没有任何提示手段，仅靠个人记忆来记住各站（所）是否有异常信号。

（3）不能实时掌握全站遥测数据的越限信息。虽然报文提供越限信息，但并不能将越限时长（如2 h）信息实时提供给运行人员，只能通过切屏（主接线图）查看，在越限信息较多且分散于各个站（所）时极易造成监视遗漏。

2 异常信息导航图的构思

针对现有监控系统应用现状和存在问题，本文从信号分类优化设置和异常信息导航图监屏两方面来探讨解决方案。

2.1 信息分类

根据多年的运行经验，发现监控系统存在不同事件的报警声相同，不能屏蔽或减少部分不必要的报警信号等问题。从有利于运行的角度出发，可将信号进行分类和定义。原则如下：

（1）按语音信息提示对遥信、遥测进行分类。例如开关位置信号发出“开关变位”语音信息，运行人员根据声音大致判别新发生事件的类型，在处理具体事件之前有所准备。

（2）按声音屏蔽情况对遥信信号进行分类。第一类是需瞬时报警的遥信信号；第二类是延时发声报警的信号，自动复归的信号系统只记录事件、不发声报警，如果这些信号点动作超过一定时间（5 min），仍会发正常声音报警；第三类是不发声音的信号，如闸刀变位信号等。

（3）按事件的记录情况分类。第一类重要事件，如开关事故跳闸、保护动作及保护装置异常等需要运行人员细心并逐条确认的信息，声音报警实时产生；第二类一般事件，仅作为记录处理，但可以进行分类查询，其他报警功能则由其性质决定。

2.2 异常信息导航

针对现有集控站监控系统显示器相对较少，只能靠引导切屏来监控所有变电站信息的现状，通过对监屏内容的分析，总结出7类监屏信号。

主要监屏信号分为三类：光字牌异常信号、开关事故跳闸信息、遥测越限信息。

辅助监屏信息分为四类：遥测停刷、遥信屏蔽、人工遥信、人工遥测。

运行人员实时了解并掌握这些异常信号后，就能间接掌握全站的其他正常信息。

根据上述监屏要点分类的特性，提出了异常信号导航的设想：用1个异常信息导航图画面同时监视全站十几个站（所）的全部异常信息，采用汇总的方式清楚地反映当前哪个站（所）有哪几类异常事件发生，每类异常事件各有几条异常，有几条是新发生而未确认的，以及准确统计各站（所）新发生的开关事故跳闸和重合情况。通过变色和声音告警提醒运行人员有新的未确认的异常发生，并在画面中提供相应链接以便异常事件的切屏确认和处理。

3 异常信息导航的实现

以下以光字牌异常信号导航为例，介绍如何实现异常信息导航。

通过对异常光字牌信号历史事件的分析可知，对于一个变电站，除少数能自动复归的信号外，如保护动作信号、弹簧储能信号、油泵启动信号等，其他异常遥信信号动作具有一定的稳定性，一般均需人为干预才能复归，短时间内不会频繁动作或自动复归。除自动复归的信号外，异常光字牌动作信号数具有一定稳定性。因此可采取异常光字牌动作信号数的变化量作为导航，再将光字牌动作行为数以光字牌瞬时动作未确认就复归数、光字牌动作确认后复归数、新动作未确认光字牌数等分类加以统计。自动复归的异常信号以声音延时报警屏蔽减少干扰（如果长时间动作照样会正常声音报警），而保护动作信号不用设置延时，因而增加了一种开关事故跳闸瞬时声音提醒的手段。

3.1 导航图介绍

先由系统自动统计出各站（所）光字牌画面中的“新动作未确认光字牌数”、“瞬时动作瞬时复归光字牌数”、“动作确认后复归光字牌数”、“现存的动作光字牌总数”4个遥测量，根据光字牌动作情况在显示屏上生成1个光字牌变化总信号点（此遥信点只起画面提醒作用），并在每站（所）设立人工确认光字牌总数的虚遥测点（每次光字牌检查确认后手动添入光字牌异常数），系统再利用人工虚遥测点和自动统计的现存动作光字牌总数的差值生成光字牌动作变化数，最后将遥测、遥信量进行画面统一规划定置。在数据库中，光字牌信息动作统计数的变化数上下限设置为+0.9、-0.9，光字牌变化数不等于0时数据底色有越限提示。

3.2 导航方法

利用各站（所）光字牌动作统计数的变化数进行导航处理。当有异常光字牌信息发生或复归时，光字牌变化数会有变化（不等于0），且有相应数据底色提示，红色表示增加，绿色表示减少，光字牌变化总信号点有闪烁和声音提醒。通过这些信息可初步判断哪个站（所）有几个光字牌新亮、光字牌瞬时动作瞬时复归、光字牌复归等动作情况，再根据提示通过链接切至相应站（所）光字牌画面，进行光字牌和光字牌动作总数的确认，最后在全站异常信息导航图的相应栏内添入确认光字牌总数，并双击相应光字牌变化总信号点，使此次异常信息导航复位。下一次的光字牌变化数即为自动统计的光字牌数异常数减去本次确认填写的光字牌总数。

3.3 其它导航

同样，对开关事故跳闸信息导航、遥测越限导航、遥信屏蔽管理导航、人工遥信、人工遥测、遥测停刷导航进行了分析，发现只要将各个站（所）的导航量变化数加以统计，并实时提醒运行人员关注，即能起到很好的导航效果。方法与光字牌异常信号导航相同。

3.4 综合导航

为方便监控，将7类监屏信号的导航功能汇总在一起，并在现场配置双显示器，实现了全站异常信息综合导航的功能。运行人员听到声音报警后，查看综合导航画面，根据彩色底纹提示和遥信点闪烁提示，通过链接切换，将各相应画面显示在另一显示器上，进行信息确认，可有效避免信息遗漏。特别在多站（所）多信息同时触发时，运行人员根据综合导航图可以清楚了解各站（所）异常情况，无需逐条分析报文，大大加快了事故及异常的处理，提高了工作效率。