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浅谈地调自动化系统监控信息规范化整治
摘要：基于国网技术规范“变电站典型监控信息表”要求，结合某地调自动化系统实际情况，分析地调自动化系统中监控信息现状与国网规范的差异，提出解决方案。在新建变电站综自系统调试和监控信息接入工作中应用“变电站典型监控信息表”规范，提出了调控主站制作信息表和确定点号的新概念，提高了综自系统调试和监控信息规范化整改的工作效率，为其它单位开展同类工作提供了借鉴和参考。
关键词：自动化系统 信息 规范化 监控
伴随三集五大体系的建设，变电设备集中监控业务由原变电运维工区移交至各级调控中心。为提升集中监控工作效率，国网公司印发了各个电压等级变电站的典型监控信息表技术规范，规范了无人值守变电站应上送调控主站的监控信息的范围、监控信息的命名规范和告警等级。
110kV以下变电站从2000年左右开始推行无人值守，再加上集中监控变电站覆盖率是“大运行”体系验收的主要指标，大多数地市供电公司均在典型监控信息表技术规范发布前完成了无人值守变电站监控信息的接入验收调试。大部分地调自动化系统中的变电站监控信息均不同程度在信息命名、告警等级、信息采集范围等方面与规范要求存在差异。如何按照典型监控信息表的要求高效规范接入新增监控信息、稳妥安全整治现有监控信息，减少实时报警信息量和常亮光字，成为各地调自动化和设备监控专业人员亟待解决的问题。
一、典型监控信息表要求以及与监控信息现状差异分析
1.1 典型监控信息表简介
国调中心在2012年12月至2013年7月印发了35kV至1000kV共计7个电压等级变电站的典型监控信息表，作为规范监控信息接入和调试验收的技术标准，规范了无人值守变电站应转发调控主站各类监控信息的范围、监控信息命名规范和告警等级等内容。
典型监控信息表包括遥信信息表、遥测信息表与遥控信息表三部分内容组成，三类信息表均按照设备间隔排序，将一个间隔内的一二次设备监控信息排列在一起，与以前常见的按照传输序号进行信息表排序的方法不同。典型监控信息表强调的是设备的监控信息，规定了针对不同的设备，变电站综自系统应转发哪些信息给调控中心，规范不同信息的告警等级，没有涉及自动化专业在实施监控信息接入调试时的需要考虑的信息点号、遥测系数、遥信极性等内容。
遥测信息表包括设备名称、遥测名称、遥测单位和是否设置越限等内容。强调了站用直流系统的母线电压数据和直流系统的输入交流电压数据应转发调控中心。明确了遥测数据的单位，规定电流数据的单位是A，有功、无功数据的单位为MW和MVar;一次系统母线电压数据的单位为kV，站用直流系统母线电压数据的单位为V。
遥控信息表包括遥控点名称和该遥控点是否需要站端系统和调控主站系统实现等内容，规定在变电站应实现所有开关刀闸控制和主变档位的升降操作，在调控主站只进行开关和主变中性点接地刀闸的遥控操作以及主变档位的升降操作;适应扩展远方操作范围的需求，增加了35kV以下电压等级线路保护重合闸软压板和备自投软压板的远方操作遥控;对于开关遥控，分为普通分合(不检同期)和同期合闸遥控点。
遥信信息表包括设备名称、信号类型 、信息描述、信息分类，是采用“调控直采”还是“告警直传”上送，以及是否参与一二次设备故障和告警信号合并计算等内容。遥信信号分为事故、异常、变位、告知四个等级，只有事故、异常、变位三个等级的信号才列入监控员监控范围;考虑了减少调控主站数据库建模信息量，每个间隔增加了一次设备故障、一次设备告警、二次设备故障、二次设备告警四个合并信号，由变电站远动机合并生成，具体的告警信号通过告警直传方式上送调控主站;为满足“安规”要求的遥控操作双确认判据的要求，配合重合闸软压板和备自投软压板的远方操作遥控，增加了重合和备自投充电完成遥信。
1.2 差异分析与解决方案
因为在典型监控信息表技术规范发布前，各地市供电公司均依据自定规范完成了无人值守变电站监控信息接入调控技术支持系统调试验收工作，再加上建设大运行技术支持系统时普遍采用将原有集控站监控系统主站的数据库导入地调自动化系统的方法加快工作进度，导致地调自动化系统的监控信息现状与典型监控信息表的要求存在一定差异，主要反映在以下几个方面。
1.2.1 遥控信息表
大部分早期的综自系统，特别是综自系统集成商与保护装置不是同一个厂家的情况，难以实现重合闸软压板和备自投软压板的远方操作遥控功能;已实现的重合闸软压板遥控的变电站，部分变电站综自系统无法提供“重合闸充电完成”遥信。建议新建或改造变电站按照新标准执行，现有变电站继续维持现状;已实现的保护重合闸软压板遥控的变电站，若不满足双判据条件，暂停远方操作。
1.2.2 遥测信息表
典型监控信息表标准强调了站用直流系统的母线电压数据和直流系统的输入交流电压数据应转发调控中心。嘉峪关等变电站发生的站用直流系统异常导致变电站全停的事件说明，无人值守变电站的站用直流监控信息是非常重要的。通过对某地调OPEN3000系统中已接入的52座变电站监控信息进行排查，发现在国网企标《无人值守变电站和监控中心技术导则》实施前设计施工的28座变电站的站用直流遥测监控信息不同程度存在缺失情况，仅将直流装置的重要遥信接入综自系统，站用直流的遥测数据不完善，为满足规范要求，需进行整改，现场增加变送器或采用通讯方式将站用低压母线电压和直流系统的输入交流电压等信息接入综自系统并转发调控主站。
1.2.3 遥信信息表
(1)部分信息的描述与标准要求不一致，甚至存在歧义。例如“测控装置的远方就地开入 动作或复归”信号，难以从信息描述上直接了解测控装置控制把手的位置，建议按照标准要求，修改信号描述为“XX测控装置就地控制”
(2)因为早期设计理念与新颁布的规范存在差距，导致部分监控信息的采集方式不满足规范要求或缺失部分监控信息。例如部分变电站的户外开关机构箱的电机、控制、加热的电源空开辅助接点并在一起，没有按照规范要求分开采集，在夏季未投加热器的情况下，电机电源空开跳闸将无法报警。建议按照规范要求进行整改，核实缺失信号的含义和影响，对于没有间接判据的重要信号应通过增加接点、敷设电缆等途径进行整改。例如对电机、控制、加热的电源空开报警接点分开采集;确实因为电缆无备用芯等原因无法增加信号的情况，建议将加热器电源空开的报警接点打开，避免次要信号影响电机电源空开报警信号的监视。
(3)本次国网新规范新增了告知告警等级，将例如“电机运转”等正常操作过程中的伴生信号和机构加热的电源空开断开等正常信号列为告知等级的信号，告知等级的信号不属于监控员的实时监控范围。建议按照规范要求，修改完善主站系统的相关遥信的告警等级，并将告知等级信号设置为不上光字，减少监控员的实时监控信息量。
(4)国网新规范规定只转发保护装置的出口总信号远动信息上传调控主站，而XX地市供电公司尚未建成保护信息管理系统，无法通过其获取保护装置的具体动作信息，为此XX地调OPEN3000调度自动化系统中采集了所有无人值班变电站所有保护装置的具体动作信息。为满足调度人员快速获取无人值守变电站故障信息的需求，建议维持现状。
二、新规范在新建变电站综自系统调试和监控信息规范化整治中的应用
常规的变电站综自系统调试和信息接入方案，是先完成变电站综自系统的调试，再根据调度要求制作转发表，最后进行变电站的监控信息接入调控主站的信息核对。存在的耗时长，主站和厂站系统信息描述不一致等问题。XX供电公司自动化专业人员在110kV岚皋变、35kV卡子变等变电站综自系统调试和信息接入工作中，将技术规范“变电站典型监控信息表”应用于变电站综自系统的建设和调试阶段，提高了综自系统调试和监控信息规范化整治工作的效率。
2.1 监控信息表制作
2.1.1 遥控信息表制作
主站系统维护人员制作遥控信息表和确定点号。主站调度自动化系统维护人员完成变电站开关、刀闸、重合闸压板元件建库及主变升降档测点测点定义工作后，在遥信定义表中按照规范触发需在主站进行遥控的开关、主变中地刀、重合闸压板元件及主变升降档等遥控，然后确定遥控点号。导出遥控定义表，厂站综自系统调试验收人员据此完成远动机遥控转发配置，需要注意的是远动机和地调自动化系统前置机在遥控点号和遥控信息体起始地址、遥控命令类型应配置一致，一般来说，主站的点号0对应信息体地址为6001H(24577)点的遥控对象。
2.1.2 遥测信息表制作
主站系统制作导出遥测信息表。主站调度自动化系统维护人员完成变电站一次设备元件建库及测点遥测信息表中增加站用低压母线的三相电压和线电压、直流系统电压遥测数据测点工作后，在前置遥测定义表中删除国网典型监控信息表规范不要求调控主站采集的遥测数据记录，然后对保留的记录排列遥测点号，再导出遥测信息表，厂站综自系统调试验收人员据此配置远动机的转发数据库，需要注意的是规范中要求转发的110kV线路的电压数据是指线路电压互感器的电压，不是指母线电压。此外为提高遥测数据传输精度，厂站远动机在具体条件的情况下宜采用短浮点数上传，远动机完成遥测系数处理，直接上传一次值。
2.1.3 遥信信息表制作
厂站综自系统调试验收人员或设计人员制作遥信信息表。根据“典型监控信息表”规范、主接线图调度命名文件、施工图的“信号和控制回路原理图”、装置原理图、说明书等技术资料制作该变电站的遥信信息表。主要步骤如下：
(1)根据调度命名文件中的设备命名替换典型监控信息表的的设备命名，按照设备数量复制制作遥信信息表;
(2)根据设备说明书，删除与实际设备类型不一致的信息描述，例如删除真空开关的“SF6气压低告警”信号;
(3)根据施工图的“信号和控制回路原理图”、“端子排图”和装置原理图、说明书等技术资料确定遥信信息表中硬接点信号的来源，将硬遥信接点的屏柜和端子排名称、端子号、线号等信息填入信息表。这样做首先是便于后期进行信息核对，其次是通过对遥信采集位置的核查，可以确定现场采集的信息是否满足要求。如图1所示。
(4)使用EXCEL软件的“COUNTIF( )”统计函数进行遥信信息表的描述和点号重新性检查、非法字符检查。例如“COUNTIF( “信息表描述单元格区域”，“某一行信息表的描述单元格”)”返回大于1就表示此行描述有重复，需要进行修改。
(5)排列主站转发点号，建议开关刀闸的点号与保护信号的点号分开，保护信号从1000点开始，0号点固定为“事故总信号”，开关刀闸、手车位置等一次设备位置遥信的点号参照遥测信息表由调控主站确定。
(6)为减少主站常亮光字的数量，远动机应设置部分遥信极性取反，例如“通讯中断”、“远方就地”位置等。应使信号的描述反映不正常的工作状态。
(7)对于典型监控信息表中未列出的装置，例如低周低压减载、小电流接地选线等，应根据运行需求采集和转发装置的出口信号和自身的报警信号。
(8)对于现场采集了三相设备的分相位置信号，需要在远动机中合并总的位置信号的情况，需要根据不同的设备类型正确设置计算公式。对于开关和主刀遥信，三相都合了才算合闸(与逻辑计算)，一相分闸就算分闸(或逻辑计算);对于地刀遥信，一相合闸就算合闸(或逻辑计算)，三相都分闸才算分闸(与逻辑计算)。
2.2 现场综自系统调试和监控信息规范化整治
监控信息表经过调控中心的审核后作为调试稿发布，现场调试人员据此进行综自系统图库制作、主站系统维护人员据此进行主站系统的图库制作，因为双方依据同一份资料开展工作，就保证了当地综自后台和调控主站系统信息描述一致，为后期的调试和未来的运行带来方便。
完成当地综自系统的后台系统图库维护和自动化设备安装、线缆接线工作后，就可开展调试工作。我们首先根据技术协议和图纸核对自动化设备的数量和配置是否满足要求，检查自动化设备板件有无明显的松动、变形、移位;检查自动化设备接线是否正确。 对现场的接线与设计图的标号和编号、电缆的标号和编号、设备的标号和编号之间进行校对，做到“三对应”。 对现场的分布位置与设计图、电缆、设备之间进行校对，做到“三一致”。同时进行屏柜、单元、接线排的标号、编号的检查， 如遇不―致时，应改正并记录，为数据校对作好准备。
完成综自系统设备和接线的核对检查后，就可开展遥信、遥测数据的核对和遥控传动试验工作。对于遥测数据，采用仪器在二次回路上施加电流、电压的方法，检查后台系统显示的数据是否与仪器施加的二次电流、电压是否一致。对于遥信信息，在遥信采集回路的源头短接遥信电源公共端或者断开连线、一次设备实际变位、断开二次设备电源等方法进行遥信传动;进行现场实验信号、数据库数据、画面数据之间的校对，做到“三对应”;进行实验信号施加点的编号和标识、数据库数据地址的编号和标识及画面对象编号之间的检查，做到“三一致”。对于遥控，在具体停电传动条件时，尽可能进行带开关的传动试验，若不具备停电条件，可采用外接模拟断路器或完成断开遥控回路的安全措施后测量遥控出口接点的方法验证遥控的正确性。
信息表中填写的硬遥信接点的屏柜和端子排名称、端子号、线号等信息，这样监控信息的描述、转发点号、采集信息的源头等就能在一张表格上一目了然的看到，相比施工图纸可以更有效开展遥信信息核对工作。通过遥信信息传动核对，可以确定现场能否提供典型监控信息表规范要求的信号，对于缺失的重要信号(异常或事故等级的信号)，应核实其含义，对于没有间接判据的信号，应联系设计人员修改设计图纸，设法增加电缆和接点予以采集。
2.3 调控主站联调
完成当地综自系统调试验收后和与调控主站的数据网通道、转发104规约调试工作后，就可开展监控信息与调控主站的联调工作。因为经过现场综自系统的调试，变电站综自系统监控后台的监控信息是正确的，可以作为与调控主站系统联调的参考。
遥信信息联调。采用在测控装置开入端子排短接遥信电源公共端或者断开连线、利用测控装置的综自传动菜单功能、使用第三方软件等方法进行模拟变位;监控人员采用对比主站系统与后台系统报警报文等手段检查主站端遥信报警的正确性，应同步检查告警窗、接线图画面、光字牌画面，验证遥信信号是否正确变位、信号分类是否正确。进行遥信模拟变位时，应根据现场情况采取必要的安全措施。
遥测信息联调。运行中设备采用核对主站与变电站后台遥测值的方式验证主站遥测数据的正确性;对于具备条件的设备，也可以采用装置模拟传动，后台与主站系统核对的方法验证主站遥测数据的正确性。停电的一次设备，由试验人员通过外加信号源、测控装置模拟传动、软件模拟测控保护装置发送的网络报文等方式模拟产生电流、电压、温度等遥测信息。对于分相式设备，在各相遥测值加量时应有明显大小差异以区分相别。
遥控传动联调。对于停电的一次设备，遥控(调)验收应进行实控验证，实际操作传动开关、主变有载调压开关以及重合闸功能软压板等。遥控后，应检查监控画面上相应位置信号是否正确变位，重合闸压板等遥信信号是否对应变位，并与现场进行核对。主变有载调压、电容器开关、电抗器开关、备用间隔开关在条件允许的情况下宜进行实控验证。对于运行的一次设备，遥控验收前现场应做好防止开关实际出口的安全措施，具备条件的应采用在测控(保护测控四合一)装置上读取遥控选择/返校报文记录等方式验证遥控序号的正确性。
验收遥控时应将全站测控装置均放置“就地”位置，所有出口压板在断开位置，只有在验收某开关时才可将其放置“远方”，如测控装置无出口硬压板则应断开遥控回路连线电缆。所有刀闸的操作电源均应拉开。在主站系统进行遥控传动试验，应由两人进行，一人操作、一人监护;遥控操作前核对厂站名称、设备名称和双重编号，杜绝误遥控事故。
文献8、9、10介绍了在变电站现场搭建模拟与实验环境，开展与调控主站联调和信息核对的一种技术方案，可以提高调试工作效率，缩短80%的工作时间。
对于站端配置双套远动机的情况，为提高工作效率，应先配置一套装置进行与主站进行的联调传动，然后再把经验证后的组态下装至另一套装置，随机抽取若干点进行验证。
三、结束语
通过对比分析XX地调自动化系统中监控信息现状与技术规范“典型监控信息表”的差距，制定整改方案并进行实施，已完成8座变电站线路保护重合闸软压板满足“双判据”要求的远方操作传动试验，申报大修项目，实施了28座变电站站用直流监控信息完善，对20座变电站的监控信息命名和规范进行了优化规范。提高了XX地调调度自动化系统中监控信息的规范了，减少了变电站的常亮光字，为无人值守集中监控提供了有力技术支持。
在110kV岚皋变、35kV卡子变等变电站综自系统调试和信息接入工作中，将技术规范“典型监控信息表”应用于变电站综自系统的建设和调试阶段，从源头规范监控信息的命名和来源，首先完成监控信息表的制作，据此开展变电站综自系统和调度主站的图库制作，统一了调度主站和综自后台的信息描述，调度主站确定信息点号减少了主站录入点号工作量和出错的可能性，大幅度提高了调试工作效率。
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