CN106451760A - 一种500kV变电站集控系统遥测信息实时监控方法 - Google Patents

Abstract

一种500kV变电站集控系统遥测信息实时监控方法,该方法步骤如下：（1）各元件开关及刀闸状态是否和遥测数据不冲突；（2）“通信中断”为基础判断，判断其本身数据是否有效；（3）与上送值比较判断上送数据是否有效；（4）判断线路是否为双回线；（5）比较判断数据是否有效及正确；（6）主一次有功功率总加为所有500kV线路有功功率总加和；（7）主二次有功功率总加为所有220kV线路有功功率总加和；（8）主三次无功功率总加为所有电容器电抗器无功功率总加和；（9）主一次有功功率与主二次有功功率相近；（10）主三次无功功率与主一次、主二次无功功率总和相近。其及时发现遥测信息的不正常状态，消除设备事故隐患，提高电力系统的安全可靠性。

Description

一种500kV变电站集控系统遥测信息实时监控方法

技术领域：本发明提供一种500kV变电站集控系统遥测信息实时监控方法。

背景技术：随着现代化、城镇化发展步伐加快，我国电力需求仍保持较快增长，“三集五大”战略思想的实施，对电力系统的安全可靠性提出了更高的要求。在电力系统中遥测信息的准确性是非常重要的，是保证电网稳定运行的一个重要指标。目前，辽宁省500kV变电站集控系统采用的是OPEN3000集控系统平台，在日常维护和使用过程中，发现open3000系统在遥测信息(有功、无功、电流、电压等)的实时反馈和异常处理方面存在不足和缺陷。经过调查发现能够导致遥测信息异常的因素有很多，例如：厂站端测控装置通讯故障、厂站端CT/PT参数错误及采样板件故障、厂站端远动机转发点号错误或系数填错造成的遥测数据异常及无效，主站端通信中断、主站端人工置数或遥测封锁后忘恢复、主站端接收遥测故障等。由于导致遥测数据的不确定因数太多，且每个集控系统的基础条件也不尽相同，所以，南瑞公司并没有对遥测异常做出相应的处理。而当这些故障发生的时候，尤其是单个遥测信息出现故障的时候并不容易被发现，监控过程中也很难及时发现设备隐患，反映不出数据传输是否正常；遥测信息只有数据反馈而没有直观的报警信息，给监控带来了一定的难度和一些不确定因素。一旦集控系统的遥测数据不准确，就会影响调控员的判断，对电网运行带来负面影响。

现阶段，对于大部分集控系统，想要发现遥测数据的异常，还只是通过手动的日常巡检，对比相关遥测信息的变化情况来判断数据是否正常，或者是一些资历比较丰富的老师傅通过经验来判断。这样对于电力系统的运行可靠性不 会起到好的作用。

在一次日常巡检中，我们发现了王石变电站500kV王渤一线遥测有功值为250.07MW，而当时王渤二线遥测有功值为148.87MW，两条500kV线路为同杆并架的双回线,若一、二次设备正常运行无故障的情况下，两条线路的有功值应该差不多大小。但此时双回线功率严重不平衡，且在open3000系统中没有任何告警信息提示调控人员有功值异常。在与厂站端自动化人员联系后发现是500kV王渤二线测控装置的遥测采样板故障，更换后恢复正常。

类似于上面所述的实例，在接下来的实际运行中我们又发现了多次。因此，我们认为提高遥测信息准确性，需要研究出一种方法或功能模块，能够在open3000集控系统出现遥测数据异常时，实时做出反应提醒调控员处理，及时发现遥测数据的异常，及时消除事故隐患，提高电力系统安全可靠性、稳定性和安全性具有重要意义。

发明内容：

发明目的：本发明提供一种500kV变电站集控系统遥测信息实时监控方法，其目的是解决以往所存在的问题。

技术方案：本发明是通过以下技术方案实现的：

一种500kV变电站集控系统遥测信息实时监控方法,其特征在于：该方法步骤如下：

总结影响遥测数据异常的基础判定条件和扩展判定条件：

(1)各元件开关及刀闸状态是否和遥测数据不冲突

根据集控系统电网拓扑分析，电气设备间隔的有电、无电、接地状态和同一电气设备间隔的遥测数据之间存在逻辑关系：当电气设备间隔的电网拓扑分析显示该间隔有电而该间隔上送的遥测数据为0，或者该间隔上送的遥测数据不为0，但电网拓扑分析显示该间隔处于停电或接地状态时，即可以根据相关 条件判定出是遥测数据异常还是相关电气设备上送的遥信数据异常；

(2)“通信中断”为基础判断，判断其本身数据是否有效

若确认该变电站与集控系统通讯中断或者该间隔测控装置与变电站网络通讯中断，则遥测数据必然与实时数据不符，不需要进行正确性判定；

(3)通过对电流电压等实测值计算出有功功率、无功功率，与上送值比较判断上送数据是否有效；

(4)判断线路是否为双回线，由于双回线线路参数基本一致，因此有功功率、电流数据误差较小，通过双回线比较判断数据是否有效；

(5)通过线路两端数值比较判断数据是否有效及正确；

(6)主一次有功功率总加为所有500kV线路有功功率总加和；

(7)主二次有功功率总加为所有220kV线路有功功率总加和；

(8)主三次无功功率总加为所有电容器电抗器无功功率总加和；

(9)主一次有功功率与主二次有功功率相近；

(10)主三次无功功率与主一次、主二次无功功率总和相近。

(一)设计遥测数据分析及告警程序流程；

根据单回线线路两端遥测值平衡、双回线同变电站侧线路遥测值平衡为基础，设计遥测数据是否异常判定条件流程，通过流程图能有效解决告警信息的弊端；

流程：(1)、判断该线路通讯状态是否正常，如通讯中断则报“通讯中断”数据异常；

(2)、通讯状态正常，判定线路功率是否符合有功功率P＝UIcosφ无功功率Q＝UIsinφ，不满足公式，报“潮流异常”告警；

(3)、如线路功率符合(2)步骤的判定公式，判定该线路是否为双回 线，是否在监控系统内有对侧变电站端；

(4)、有对侧变电站端，判定对侧线路(1)、(2)步骤是否满足条件，如条件满足且线路两端有功功率平衡则不报警，如两侧功率不平衡则报“线路两端潮流不平衡”告警；

(5)、存在双回线路，判定双回线路另一条线路1、2步骤是否满足条件，如条件满足且两线路有功功率平衡则不报警，如有功功率不平衡则报“双回线潮流不平衡”告警；

(二)、编制线路遥测数据平衡比较公式

根据以下公式定义，能及时有效发现线路遥测数据是否平衡；

表一：双回线潮流不平衡公式

表二：潮流报警公式

表三：线路两侧潮流不平衡公式

(三)编制全系统有功监视表及有功总加一览表

系统中共涉及6个操作队，每个操作队所监管的变电站数目不尽相同，以沙岭操作队和董家操作队为例，绘制操作队有功监视表，表中数字部分均为系统自动计算的，能有效直接发现遥测不平衡问题；

表四：沙岭操作队有功监视表

表五：董家操作队有功监视表

表六：全系统有功总加一览表

(四)编制遥测数据监视统一光字画面；

在集控系统主目录建立“遥测异常信息图”，图中列出系统全部变电站名称；当某一变电站遥测出现异常时，该变电站会变为红色来提示运维人员，点击该变电站名称进入变电站遥测异常告警信息表，可以看到是具体哪个遥测数据出现异常状态；通过该画面的编制实现遥测数据统一监视，能合理有效发现数据异常，及时解决设备存在隐患。

优点及效果：本发明提供一种500kV变电站集控系统遥测信息实时监控方法，通过500kV变电站集控系统遥测信息实时监控与可视化平台研发，实现全部遥测信息送受平衡量、双回线路遥测值平衡量、遥测数据分析计算值与厂站端上送值平衡量的计算，在OPEN3000集控系统出现遥测信息(有功、无功、电流、电压等)异常时，发出声音告警和光字告警双重提示，及时发现遥测信息的不正常状态，消除设备事故隐患，提高电力系统的安全可靠性。

附图说明：

图1为王石变电站500kV王渤一线间隔图；

图2为王石变电站500kV王渤二线间隔图；

图3为流程图；

图4为双回线潮流不平衡公式；

图5为潮流报警公式；

图6为线路两侧潮流不平衡公式；

图7为沙岭操作队有功监视表；

图8为董家操作队有功监视表；

图9为全系统有功总加一览表；

图10为系统遥测异常信息图；

图11为沙岭变遥测异常告警信息表。

具体实施方式：下面结合附图对本发明做进一步的说明：

如图1所示，本发明提供一种500kV变电站集控系统遥测信息实时监控方法，该方法步骤如下：

总结影响遥测数据异常的基础判定条件和扩展判定条件：

(1)各元件开关及刀闸状态是否和遥测数据不冲突

根据集控系统电网拓扑分析，电气设备间隔的有电、无电、接地状态和同一电气设备间隔的遥测数据之间存在逻辑关系：当电气设备间隔的电网拓扑分析显示该间隔有电而该间隔上送的遥测数据为0，或者该间隔上送的遥测数据不为0，但电网拓扑分析显示该间隔处于停电或接地状态时，即可以根据相关条件判定出是遥测数据异常还是相关电气设备上送的遥信数据异常；

(2)“通信中断”为基础判断，判断其本身数据是否有效

若确认该变电站与集控系统通讯中断或者该间隔测控装置与变电站网络通讯中断，则遥测数据必然与实时数据不符，不需要进行正确性判定；

(3)通过对电流电压等实测值计算出有功功率、无功功率，与上送值比较判断上送数据是否有效；

(4)判断线路是否为双回线，由于双回线线路参数基本一致，因此有功功率、电流数据误差较小，通过双回线比较判断数据是否有效；

(5)通过线路两端数值比较判断数据是否有效及正确；

(6)主一次有功功率总加为所有500kV线路有功功率总加和；

(7)主二次有功功率总加为所有220kV线路有功功率总加和；

(8)主三次无功功率总加为所有电容器电抗器无功功率总加和；

(9)主一次有功功率与主二次有功功率相近；

(10)主三次无功功率与主一次、主二次无功功率总和相近。

(一)设计遥测数据分析及告警程序流程；

根据单回线线路两端遥测值平衡、双回线同变电站侧线路遥测值平衡为基础，设计遥测数据是否异常判定条件流程，通过流程图能有效解决告警信息的弊端；

流程：(1)、判断该线路通讯状态是否正常，如通讯中断则报“通讯中断”数据异常；

(2)、通讯状态正常，判定线路功率是否符合有功功率P＝UIcosφ无功功率Q＝UIsinφ，不满足公式，报“潮流异常”告警；

(3)、如线路功率符合(2)步骤的判定公式，判定该线路是否为双回线，是否在监控系统内有对侧变电站端；

(4)、有对侧变电站端，判定对侧线路(1)、(2)步骤是否满足条件，如条件满足且线路两端有功功率平衡则不报警，如两侧功率不平衡则报“线路两端潮流不平衡”告警；

(5)、存在双回线路，判定双回线路另一条线路1、2步骤是否满足条件，如条件满足且两线路有功功率平衡则不报警，如有功功率不平衡则报“双回线潮流不平衡”告警；

(二)、编制线路遥测数据平衡比较公式

根据以下公式定义，能及时有效发现线路遥测数据是否平衡；

表一：双回线潮流不平衡公式

表二：潮流报警公式

表三：线路两侧潮流不平衡公式

(三)编制全系统有功监视表及有功总加一览表

系统中共涉及6个操作队，每个操作队所监管的变电站数目不尽相同，以沙岭操作队和董家操作队为例，绘制操作队有功监视表，表中数字部分均为系统自动计算的，能有效直接发现遥测不平衡问题；

表四：沙岭操作队有功监视表

表五：董家操作队有功监视表

表六：全系统有功总加一览表

(四)编制遥测数据监视统一光字画面；

在集控系统主目录建立“遥测异常信息图”，图中列出系统全部变电站名称；当某一变电站遥测出现异常时，该变电站会变为红色来提示运维人员，点击该变电站名称进入变电站遥测异常告警信息表，可以看到是具体哪个遥测数据出现异常状态；通过该画面的编制实现遥测数据统一监视，能合理有效发 现数据异常，及时解决设备存在隐患。

项目的创新点及应用情况:

(一)设计遥测数据分析及告警程序流程框图。

根据单回线线路两端遥测值平衡、双回线同变电站侧线路遥测值平衡为基础，设计遥测数据是否异常判定条件流程框图。通过流程图能有效解决告警信息的研究。

(二)编制线路遥测数据平衡比较公式。

根据以下公式定义，能及时有效发现线路遥测数据是否平衡。如下图所示：图4：双回线潮流不平衡公式；图5：潮流报警公式；图6：线路两侧潮流不平衡公式。

(三)编制全系统有功监视表及有功总加一览表

以操作队监管变电站为基础，绘制全系统有功监视表，能有效直接发现遥测不平衡问题。如下图所示：图7：沙岭操作队有功监视表；图8：董家操作队有功监视表；图9：全系统有功总加一览表。

(四)编制遥测数据监视统一光字画面。遥测数据统一监视，能合理有效发现数据异常，及时解决设备存在隐患。图10为遥测异常信息图。

Claims (2)

1.一种500kV变电站集控系统遥测信息实时监控方法,其特征在于：该方法步骤如下：

总结影响遥测数据异常的基础判定条件和扩展判定条件：

(1)各元件开关及刀闸状态是否和遥测数据不冲突

根据集控系统电网拓扑分析，电气设备间隔的有电、无电、接地状态和同一电气设备间隔的遥测数据之间存在逻辑关系：当电气设备间隔的电网拓扑分析显示该间隔有电而该间隔上送的遥测数据为0，或者该间隔上送的遥测数据不为0，但电网拓扑分析显示该间隔处于停电或接地状态时，即可以根据相关条件判定出是遥测数据异常还是相关电气设备上送的遥信数据异常；

(2)“通信中断”为基础判断，判断其本身数据是否有效

若确认该变电站与集控系统通讯中断或者该间隔测控装置与变电站网络通讯中断，则遥测数据必然与实时数据不符，不需要进行正确性判定；

(3)通过对电流电压等实测值计算出有功功率、无功功率，与上送值比较判断上送数据是否有效；

(4)判断线路是否为双回线，由于双回线线路参数基本一致，因此有功功率、电流数据误差较小，通过双回线比较判断数据是否有效；

(5)通过线路两端数值比较判断数据是否有效及正确；

(6)主一次有功功率总加为所有500kV线路有功功率总加和；

(7)主二次有功功率总加为所有220kV线路有功功率总加和；

(8)主三次无功功率总加为所有电容器电抗器无功功率总加和；

(9)主一次有功功率与主二次有功功率相近；

(10)主三次无功功率与主一次、主二次无功功率总和相近。

2.根据权利要求1所述的一种500kV变电站集控系统遥测信息实时监控方法,其特征在于：

(一)设计遥测数据分析及告警程序流程；

根据单回线线路两端遥测值平衡、双回线同变电站侧线路遥测值平衡为基础，设计遥测数据是否异常判定条件流程，通过流程图能有效解决告警信息的弊端；

流程：(1)、判断该线路通讯状态是否正常，如通讯中断则报“通讯中断”数据异常；

(2)、通讯状态正常，判定线路功率是否符合有功功率P＝UIcosφ无功功率Q＝UIsinφ，不满足公式，报“潮流异常”告警；

(3)、如线路功率符合(2)步骤的判定公式，判定该线路是否为双回线，是否在监控系统内有对侧变电站端；

(4)、有对侧变电站端，判定对侧线路(1)、(2)步骤是否满足条件，如条件满足且线路两端有功功率平衡则不报警，如两侧功率不平衡则报“线路两端潮流不平衡”告警；

(5)、存在双回线路，判定双回线路另一条线路1、2步骤是否满足条件，如条件满足且两线路有功功率平衡则不报警，如有功功率不平衡则报“双回线潮流不平衡”告警；

(二)、编制线路遥测数据平衡比较公式

根据以下公式定义，能及时有效发现线路遥测数据是否平衡；

表一：双回线潮流不平衡公式

表二：潮流报警公式

表三：线路两侧潮流不平衡公式

(三)编制全系统有功监视表及有功总加一览表

系统中共涉及6个操作队，每个操作队所监管的变电站数目不尽相同，以沙岭操作队和董家操作队为例，绘制操作队有功监视表，表中数字部分均为系统自动计算的，能有效直接发现遥测不平衡问题；

表四：沙岭操作队有功监视表

表五：董家操作队有功监视表

表六：全系统有功总加一览表

(四)编制遥测数据监视统一光字画面；

在集控系统主目录建立“遥测异常信息图”，图中列出系统全部变电站名称；当某一变电站遥测出现异常时，该变电站会变为红色来提示运维人员，点击该变电站名称进入变电站遥测异常告警信息表，可以看到是具体哪个遥测数据出现异常状态；通过该画面的编制实现遥测数据统一监视，能合理有效发现数据异常，及时解决设备存在隐患。