[行业技术文章]变电站计算机监控系统的安全生产效应探讨

      摘 要:500kV变电站年夜多装备各类计较机监控系统．但今朝这些系统年夜多不尽完善，运用效果不甚理想。对平安生产的负面效应时有显现。本文就上述系统在需求掌控、功能设计等方面存在的问题、缘由及对变电站平安生产可能发生的效应作简单的分析和探讨，并提出改良的措施与设想，以求对系统的改良和完善有所扶助。 

　　0 引言

　　500kV变电站年夜多具有装备进步前辈、结线复杂、信息庞年夜、在电网中的地位重要等特点。在这些变电站里，传统的，以人的感官功能为主的监控手段和手工作的信息处置的方式已远远不能知足越来越高的平安生产需求。为此，国内自八十年月起头便在50’0kV变电站装备分歧类型的计较机监控系统，以图提高运行作的自动化水平和运行人员的工作效率．提升变电站的平安生产水平、近年来，这些系统在硬件设置装备摆设上不竭升级，结构拓扑日益进步前辈，靠得住性和处置能力年夜幅提高，建设费用动辄数百上万万元。但系统的运用效果、效费比，出格是对变电站平安生产所发生的效应．并未获得同步的提高和响应的体现，甚至泛起盲目追求高性能、高设置装备摆设、高投进而轻忽运用研究和运用开发的倾向。是以，有需要对现有变电站监控系统的平安生产效应进行审视、探讨和评估。找出存在的问题并加以改良，使其真正成为提高变电站运行及平安生产水平的实用装备和技术手段。

　　1 系统的适用性存在误差

　　今朝500kV变电站装备的计较机监控系统其焦点部门现实上是一个调剂SCADA软件，是基于对电网运行理论和凭据电网调剂部门运用需求设计的，它凡是是面向电网调剂员，而对变电站现场的现实需求和特点斟酌甚少。这类"代用"的性为变电站监控系统留下了许多灾以解决的先天不足。

　　调剂SCADA系统与变电站监控系统虽然在部门功能上是重合的、兼容的，但究竟结果在运用需求、运用方针上存在着很年夜的区分。电网调剂员更多关注的是系统潮水、有功无功平衡、调峰及负荷控制、事故或紧急情况下电网的稳定控制策略等。而变电站值班员关注的重点是倒闸操作的准确与平安，一二次装备的运行工况、异常症状或缺陷现象，事故及事故处置的各类信息。和运行维护是否准确有用。浮现在系统需求上调剂SCADA系统只需要快速、准确的负荷、潮水、电压、频率等远测数据和主要开关装备的状态数据，其实不需要更多的数据处置和分析，而变电站监控系统不仅需要有快速、准确、周密的装备检测信息，还需要对这些信息进行适当分析和处置．以获得比曩昔更容易、更有用的监视现场装备运行情况和发现、反映、捕捉装备的不正常工况的方式与手段：遗憾的是由调剂SCADA系统经简单修改而成的变电站监控系统其主要功能仅仅浮现在将原来的人工抄表改成机械记实数据；将原出处光字牌、失落牌继电器或中央旌旗灯号等暗示的信息转移到屏幕上显示；以数据库替换原本的记实簿；将原来在控制屏上进行的操作改在屏幕上进行等等。虽有一些诸如的描曲线，越限判别、报表生成等处置功能，但这些都是调剂SCADA系统所具有的传统功能，对提高变电站装备监控水平的作用极为有限。

　　不成否认，现有变电站监控系统替换了原本的数据记实方式、异常旌旗灯号显示方式，控制操作方式等在一定水平上减轻了运行值班人员的劳动，提高了工作，不失为是一种前进，但由于其主要功能与现实需求泛起了误差，使系统在装备监控的手段或效能上并没有无本的提高，相对高昂的投进，复杂的维护。整体的费／效比高得瑰异，其实不值得称道。更使人担忧的是。原有以抄表为形式的装备运行参数的周期性监视检查将难觉得继。而监控系统又不具有活络地反映没备不正常工况或运行数据相对正常值的偏移的能力。要求值班员按时经由过程切换多幅画面人工检查数据又难以获得切实的保证，由此引发的装备监测水平某种水平的下降，将可能对500kV变电站的平安生产造成晦气影响。

　　是以，必需改变在变电站监控系统建设中采用调剂SCADA系统代用的做法．要求承建厂商深进进行变电站运行特点、监控系统现实需求和系统运用方针等方面的研究，连系上的相关尺度，为变电站见机而作进行设计和研发，使监控系统真正成为提高变电站平安、稳定运行的有力工具和技术手段。

　　2 数据分析与处置能力相对亏弱

　　在影响变电站平安生产的诸多身分中，人的某些固有弱点是一个复杂难以控制的重要身分。例如人会对单调、重复的工作发生厌烦，对经常见到的工具或现象熟视无睹等等，是以在变电站的监控作中用计较机系统来削减或替换人的某些作用，是提高平安生产水平的重要措施。

　　由于变电所装备异常及不正常工况的发生具有偶发性、随机性及低频率等特点，完全靠人来监视存在很年夜的不肯定性，由于人在监控作中是很难连结经常的、恒定的注重力和敏感性的，是以，变电站监控系统经由过程数据收集、分析与处置，反映、捕捉装备的不正常工况的能力极为重要，是变电站运行人员对监控系统的年夜期看和现实的需求。

　　现有变电站监控系统壮大的数据收集及存储能力是无可置疑的，运行中天天城市发生年夜的装备运行数据。然而，由于系统数据分析与处置能力相对亏弱，使这些数据和信息远远没有被作为一种资本获得充实有用地哄骗，除少许的数据可被制成曲线、图表外，尽年夜部门成为垃圾，白白占用系统的年夜开销。

　　现实上，由监控系统收集运行数据中蕴含着装备运行特征，情况、电压、负荷等内外身分的效应与影响，装备缺陷发生、成长和变化趋向等丰硕而重要的信息，只是它们被淹没和稀释在年夜的、涣散的一般信息中不容易被发现，没有被哄骗而已。例如装备故障或异常引发的三相数据不服衡；不异运行条件下同类装备运行数据的相对变化和动态变化；某个监测旌旗灯号动作周期或频率的变化等等、若是我们经由过程数据分析加工将这些重要信息过滤、分手出来，并经由过程一定的方式使其成为可以直接暗示装备运行特征与变化的图表或告警阈值，从而使值班人员对这类变化的水平、速度和成长趋向进行跟踪、监视和评估。实时发现、捕捉装备的缺陷和不正常工况。甚至还有看实现某些故障或缺陷的展望和预警。这对于处于电网关头节点的500kV变电所尤其重要：也是装备的检修方式慢慢由周期性检修向状态检修过渡的重要条件，对于提高变电所运行监控水安然平静平安生产水平具有重要意义。况且，这类数据分析与加工的目的是定性地发现问题而不是切确诊断：尽年夜部门情况下其实不需要如家系统那样的复杂运算、严酷推理或切确的数理模子，也不会年夜增加系统资本的开销。是以，作为运用于变电昕的计较机监控系统具有这样的数据分析能力是十分需要的。 

　　3 信息处置不能知足现场要求

　　在变电站的运行工作中，不管是倒闸撮作，事故处置仍是日常维护都离不开对各类运行信息和装备信息的支持。一个运行人员工作能力与的凹凸在相当水平上取决于各类运行及装备信息的掌握水平与运用能力。500kV变电站装备众多，信息庞年夜。监控系统中由设计、开发人员凭据收集的数据界说的各类信息数以万计，对这些信息进行有用地组织。经管，使运行人员能简单、快速、准确地获得并运用所需信息是变电站监控系统必需具有的重要功能。

　　然而，现有的变电站监控系统在信息处置方面不尽人意，主要浮现在：

　　(1)系统提供的信息分类方式与现场要求年夜相径庭-开发人员按他们自己的理解将信息按其收集源进行分类，如开关变位信息，闸刀位置信息，庇护远信信息等。而现场运行人员对信息的分类是按其对于装备运行和事故处置的重要或影响水平加以区分的如传统的事故旌旗灯号。预告旌旗灯号等。这类需求熟悉上的错位，使系统的某些信息经管、查询、检索功能难以获得有用哄骗 一旦发生触及多个装备的事故或异常时，年夜一般信息会同时涌出，充溢于告警及SOE窗口。"淹没"重要或关头信息。或在后续信息的推挤下迅速溢出窗口，造成运行人员查找和判读关头信息的坚苦。甚至影响事故处置判断与决议计划

　　(2)无效或冗余信息过过滥，甚至操作一把闸刀会发生数十条信息 同时。庇护远信信息与报文信息的重复、系统COS信息与SOE信息的重复．和装备检修，维护、实验发生的频仍变位、SOE、庇护动作或复位等信息，使年夜一般或无效的信息充溢于屏幕之上。频仍的报警会给运行人员的监控作发生严重干扰，下降运行人员对各类事务的敏感度和反应能力，甚至造成难以预料的后果。

是以，现有监控系统信息处置功能的不足其后果有多是严重的。对平安生产的负面效应是显而易见的。必需引发重视并加以改良：对显示的信息按变电站现场的现实需求进行科学分类。凭据信息所表征事务或寄义的性、重要水平、影响范围区分为事故信息、告警信息，告之信息和查询信息等多个条理，并采用实时显示、理睬呼唤显示、查询显示等分歧的输出方式。对重覆信息接纳取适当的过滤、合并、或简化等施。同时，将信息按装备或装备单元进行分组，然后凭据装备检修、实验时必需将装备停役的特点，将装备停役的某个标志(如断路器停役其某一侧隔脱离关分隔)设为给定的逻辑条件自动对响应的信息组进行封锁，或对系统显示的停役装备置一小我工标志(如检修挂牌)以屏障无效信息的发出。

4 防误操作功能的显露化

　　变电站误操作事故具有成因复杂，偶然性、随机性高，预防和控制的难度年夜的特点、是以防误操作历来是变电站平安生产的重要内容，也是变电站监控系统必不成少的重要功能。但闭锁功能显露化，提醒过于较着和烦琐等问题，几近是今朝所有具有防误闭锁功能运用系统的通病，们总是火烧眉毛地想经由过程这些显示或提醒以显示系统的进步前辈和功能壮大，或试图以系统或装配的功能往替换现有的以各类规范为主的防误操作机制。却不知，这样做的负面效应会造成操作人员对系统或机械的依赖，久而久之会使运行值班人员防误操作的主观判断力、判别力退化和弱化。 削弱变电站平安运行的根蒂根基。是以是极不成取的，必需加以改良。

　　理想的防误操作功能应当是稳含的．秘而不露的 以促使操作人员提高操作技术．严酷执行操作规范，认真实行防误操作的各项制度。由防误装配组成的"硬"措施与防误操作规范组成的"软"措施配合作用，相互重合。一旦泛起工钱疏漏，装配或系统则阐扬作用。反之，若是系统或装配泛起问题。造成防误功能缺失。则操作人员执行的原有防误操作机制仍能阐扬重要作用。 是以．变电站监控系统应将防误操作功能作用时的各类信息或提醒隐往，化防误操作于无形之中。若有需要时可经由过程数据库查询获得防误操作功能作用的各类信息。

　　5 竣事语

　　随着电力系统规模扩年夜、变电站数目不竭增加、运行要求不竭提高，工作的增年夜与人力相对不足的矛盾日益突出。同时，为削减人毛病对平安生产的影响，500kV变电站实施少人值班，自动化将是一个不成逆转的趋向。变电站监控系统的改良和进一步完善是十分需要的，出格是充实阐扬计较机的潜力和特点，替换变电站值班人员易发生毛病或难以持久进行的某些工作，如某些单调、重复的检测、对低几率事务的持久监视等，其需求尤其迫切、为此。需要系统的研发厂商对系统的运用对象变电站进行深进的研究。准确掌控现场的运用需求，拓展运用领域，提高变电站监控系统的研发水平：同时，变电站的运行人员也应连系自己的工作实践，发现、挖掘并提出合理的运用需求和建议，运用部门-与研发单元的充实合作将对变电站监控系统的建设发生积极的影响，另外， 今朝在许多单元，变电站监控系统是由调剂通讯部门或自动化部门负责建设和经管的，他们出于常识的局限和往后维护的斟酌，往往对系统的硬件系统、数据网络、系统平台等会有周详的斟酌和很高的要求，而经常轻忽系统运用层的功能和变电站的现实运用需求，而主要的运用单元变电运行部门又往往会由于种种缘由难以保证能有用介入、介进和足够的讲话权。造成系统硬件强，软件弱；系统功能强，运用功能弱的情况，成为变电站监控系统运用效果不理想平安生产效应不较着的重要缘由。应引发有关方面的足够重视。