减少电力监控系统告警信息上传方法的研究(QC成果)

1、 QC作品减少及优化到调控端的设备监控信息上传量发布人：张利平单 位:XXX小组名称：XXX设备监控QC小组二0一九年三月小组概况小组名称XXX设备监控QC小组活动课题名称减少及优化到调控端的设备监控信息上传量注册时间2016年1月课题类型现场型活动次数10次出勤率98%小组成员情况姓名性别学历职务组内分工XXX男本科组长全面负责XXX男硕士监控员技术分析XXX女本科监控员具体实施XXX男本科监控员具体实施XXX男本科监控员具体实施XXX男本科监控员具体实施XXX男本科监控员具体实施XXX女本科监控员数据统计XXX男本科监控员数据统计XXX男本科监控员具体实施小组获奖情况一、实施背景随着经济的

2、发展，社会对电力的需求不断增加，使得原有电网 的监控模式已经不能满足现今电网运营的需求。对于以往的电网 监控模式来说，不仅在设备上存在一定问题，在技术方面也存在 一定的滞后现象，大大降低了电网监控工作的监控效率和监控效 果。在大运行模式下，监控人员利用调度自动化系统对电网运行 进行监控，内容包括各变电站运行方式、主变挡位、负荷及温度、 系统潮流、无功电压、继电保护运行情况、各类告警事项、异常 信号、防盗报警、火灾报警等遥信、遥测信息及遥控遥调操作。 监控44座35kV及以上变电站，监控信息每日信息量极大,如果出 现漏监、错监、忙监的情况，就会给设备、电网、用户造成一定的安全影响和安全事 故。所

3、以必须采取有效 措施，提高电网监控工 作效率，提升精细化管 理水平。(-)选题理由1,管理及技术要求：从监控系统告警信息存在的问题入手，提出告警信息筛选、 分层分类完善，告警画面、实时告警窗口等辅助功能的优化方法， 从而改善巡视检查方式，完善整个自动化的信息管理系统，提高 电网运行设备监控质量，满足调控人员业务需要，有效提高监控工作效率。,存在问题电网大运行模式日益深化，变电站由常规的有人值守转 变为集中监控，使得监控运行的效率大大提高。但同时还遗留下 一些会给监控带来严重安全隐患的问题急需处理，比如监控站接 受的无效信号过多、信号分类不明析、信号量过大、干扰信号过 多等，这些都会给监控工作带

4、来很多困难，更会影响电网的安全 稳定运行。在通过对大规模不重要信息长期分析后发现，绝大部 分告警信息的来源途径主要包括了以下4个方面（表1）:监控告警信息来源问题分析表工序号监控告警来源信息问题分析1本身利用监控系统对现场各种设备进行控制，由此所产生的信息和监控系统运行以及维护人 员开展各种维护操作都会产生大量的告警信息，这一部分的信息大多在时间分析方面，主要 是检亘相关工作操作是否落实到位，监控人员无须在第一时间便对其进行处理，因而可不予 以在时序告等窗口将之显示出来.2自动化设备实际抗干扰能力的下降，而在短期之内错误发送了抖动信息，测量控制装置的故 障信息处理系统、通信故障信息、短时中断时

5、钟时间校对和因为电力扰动所导致的遥测信息 发生突然性改变，以上信息通常在几秒后便可自行恢复正常，仅有部分长时间未恢复正常的 才有可能是设备发生了异常现象.3在开展现场操作之时所产生出的大量信息内容与检修作业过程之中所产生出的某些信息,可 利用臬一项技术手段来促使其暂时不向时序告警窗发送报吉。4无法实施控制的事故异常信息和超越限定范围的信息内容，例如突然遭遇异常天气状况，变 电站便会大规模发生告普信息报告，鉴于变电站数量较多，同时其信号时常会出现混杂现象,表1 监控信息来源分析表制表人：张利平 时间：2018年12月确定课题为了使调度和监控人员能高效、快速、准确的监视到可用信 息，全面提升监控工

6、作效率。设备监控QC小组成员一致确定本次 活动的课题：对监控系统告警信息进行整改优化，减少监控告警 信息量，减轻监控工作量。（二）现状调查为了便于活动的更好开展，小组全体成员对2018年1月至 2018年12月份监控信息做了详细的调查和统计，并汇成下表（表 2）：2018年12月份监控信息统计表表2月份监控信息数量（条次）误发信息数量（条次）频发信息数量（条次）1693410285267252023236612402184640550189561732017665953801537564630110852129089948593067104411205311413320481238109032

7、合计66878001652表2 监控信息统计表制表人：张利平 时间：2018年12月(=)目标确定.小组活动目标(如图3所示)对监控系统告警信良进行餐改优化，减少监控告警信良置，减钱监控工作量图3监控信息优化前后月平均报送量目标制表人：张利平时间：2018年1月 警信息存在.目标设定的依据监控信息处置原则：从监控系统告警信息存在的问题入手, 提出告警信息筛选、分层分类完善，告警画面、实时告警窗口等 辅助功能的优化方法，从而改善巡视检查方式，完善整个自动化 的信息管理系统，提高电网运行设备监控质量，满足调控人员业 务需要，有效提高监控工作效率。监控上送信息如不发、误发、频发信息直接危及电网安全

8、稳定运行，所以各级领导重视，活动的时间、费用和人员配合容 易落实。班组开展QC活动多年，经验丰富，成果显著，有较强的 组织实施能力，小组成员专业素质强，对监控信息柜关的知识以 及处置都有实践经验，本次课题目标值的实现在组织上、技术上 是有保证的。二、主要做法(-)存在问题由以上调查可知，完善监控系统告警信息是解决问题的根本 所在，通过充分讨论，小组成员认为主要解决以下几类问题，如 图4所示：监控系统告大量冗余的保护调试未在技术和管理上规范图4 监控系统告警信息存在的问题制图人：张利平时间：2018年12月根据以上可以清楚地看到监控系统告警信息存在如下问题： 大量冗余的信息上送、监控信息的名称不

9、规范、监控信息分类不 彻底、监控告警画面不完善、实时保护信息不上送、保护调试未 在技术和管理上进行规范。（二）要因分析L大量冗余的信息上送2018年全年监控信息统计，监控信号总量达70万余条，在 正常运行方式和气候条件下，每日确认信号量将约有1.52万条。 在特殊运行方式或异常天气条件下，信号量可激增至3-4万条， 对告警信息进行深入分析后发现，海量信息流中仅有5.7%的告警 信息真实反映了电站设备异常运行状况,另外94.3%的信息无需 监控人员处理。对监控值班员来说是非常严峻的考验，大量冗余 信息会造成重要信号被遗漏，事故异常处理时间过长等问题。.监控信息的名称不规范不同的变电站对某一个同线

10、路的电流配件的称呼和定义都不 尽相同，描述也都不一样，同时也还存在一些不规范的称呼，造 成了不同的地方有不同的称呼的情况，除了描述不够规范之外还 有非常模糊的一些定义，称呼和理解模糊都是很常见的问题，这 都给信息监控人员的工作增添了非常多的困难和阻碍。.监控信息分类不彻底监控告警信息分类、分层不完全，告警信号分类分层不彻底， 时常发生告知信号错发至异常信号告警栏，有些事故类信号在告 知类信息栏才能找到，或者在全部实时信息都找不到，而在监控 信息后台存储数据查询才能查询到，这样很容易发生漏监。.监控告警画面不完善间隔光字牌数量多，光字牌之间未形成联动关系， 造成每日交接班巡检和正常巡检效率低。需

11、要监控人员手动在实 时库进行未复归信号检查，再逐个间隔点击查阅核对，工作量大 且耗费时间较多，并且容易发生遗漏，对于发生过的事故和异常 信号查询不便捷。.实时保护信息不上送变电站事故总信号及间隔事故总是以开关变位和实时保护动 作信息（COS信息）呈与的逻辑关系并发，监控系统才能发事故 总、事故音响、事故推图，常有保护动作信息不上送或以SOE量 上送，就不会启动事故总，事故推图，这样都会造成监控人员误 判或监盘遗漏。.保护调试未在技术和管理上进行规范变电站现场间隔具有检修压板，而现场检修压板基本未合理 #使用，监控系统设备检修挂牌设置不规范，造成现场大量调试、 检修信号不经过抑制直接上送至监控系

12、统，严重干扰监控监盘。（三）实施对策.监控信息梳理筛选及规范命名监控信息梳理筛选及规范命名逐站筛选合并告警信息以省调山西35-220kV变电站典型监控信息表（试行）为依据，逐站进行 梳理，对监控信息进行筛选和合并，对主要的反应设备运行状态的监控信息进 行上传，其他信息保存至后台，对无用监控信号的屏蔽处理。规范信息命名各个站使用统一的标准，同一个元件使用相同的名字。对于一些关键技术进行精准定义，避免出现歧义。提高告警级别“气体压力闭锁”和“交直流母线接地”等重要信息由异常类信息提升为事故 类信息，提高告警级别。.告警信息分层、分类、分区告警信息分层、分类、分区排查分类按国调和省调监控系统告警信息

13、采集规范要求，由生成新的监控信息表对照监 控系统中自动化点表信息库进行集中排查，严格完成事故、异常、越限、变位 和告知信息的分类。规范设置 责任区将责任区定义为：监控责任区、验收调试责任区。系统工作站按照所属用户的 管辖区域，分别展现所需的信息责任分区：监控工作站显示监控管辖范围内变 电站设备的遥测和遥信信息，包括事故、异常、变位、越限、告知信息。验收 调试工作站显示新改扩建变电站全站或间隔的遥测和遥信信息，包括事故、异 常、变位、越限、告知信息。验收调试工作站可配置单人遥控验收操作。.冗余、无效信息优化冗余、无效信息优化频发信息“手动抑制”直采信息频发、呈刷频状态时，系统能够在告警信息窗或间

14、隔光子图中人工 设置抑制，减少实时显示信息量。被抑制的直采信息应在未复归窗口中置顶 显示，间隔告警总光字为点亮或闪烁状态；抑制后的直采频发信息仍保留在告警查询历史库中。被屏蔽的信息标注加框，区别于正常信息，监控人员容 易辨识。屏蔽信号保持屏蔽时间为一值12小时（原则上当值屏蔽，当值解 锁），到时间后自动撤销屏蔽功能。若频发信号仍然存在，则按照屏蔽原则 再次实施屏蔽。优化“告知类受控站经过监控信息规范，信息分层分类告完善后，告警窗全部信息中取消信息”“告知类信息”，同时将“告知类信息”从光字牌信息中删除。监控人员定 期巡视查看“告知信息”页而，并将巡视结果做好记录。.集中监视画面优化集中监视画面

15、优化建立“事故在索引中建立“事故总”和“光字牌”状态浏览模块，点击模块可实现各受总”和“光字控站“事故总”和“光字牌”信号“一屏式浏览”。将受控站“事故总”和牌”状态浏览“光字牌”信号以光字牌形式显示在一个界面上，“事故总”和“光字牌”模块信号未动作以绿色显示，发生事故异常后以红色显示，便于监控人员直观发 现并及时处置，避免“事故总”和“光字牌”长时间不复归造成信息误报。光字牌信息在各站一次系统图画而各间隔加入光字状态索引显示，其状态分为三种：正圆面的优化常（绿色）、未确认（红色闪烁）、异常（实心红色）可以方便间隔光字牌 异常信号的查找，提升监控人员巡检和监控效率。事故跳闸“对为此在不改变推图

16、逻辑的基础上，增加事故推图对话框或者推列表功能（对话式推图”话框或列表应显示事故变电站、事故间隔、事故发生时间等），当目前事故 处理未确认前，系统中出现第二、三个或更多事故时，系统不再进行推图， 只在事故推图对话框或列表中按照时间顺序依次新增事故记录，监控人员可 根据重要性选择对事故推图对话框中或列表中的事故信息进行处理。完善间隔检变电站设备有检修工作时，监控员可通过对该间隔进行挂牌操作，实现监控修挂牌功能信息按间隔屏蔽，避免检修信息对运行厂站的干扰；间隔挂牌后，应在监控 主画面和间隔画而同时显示挂牌图元和操作人：被挂牌信息仍保留在告警查 询历史库中：被挂牌的检修间隔还应在检修挂牌间隔汇总表中

17、集中展示，表 格中包含厂站名称、间隔名称、挂牌时间、挂牌人员等内容，挂牌解除后自 动在本表中消失。变电站现场具备“状态检修压板”功能的，在检修调试时 投入该装置检修压板，检修调试结束后退出。rr增加SF6监视平分模块建立SF6监视平分模块，与监控光字牌导航“GIS”相链接，平台采集各项 数据为调控人员处理异常提供依据。.辅助查询功能辅助查询功能完善监控业务数据查询功能同业对标体系中“设备监控运行报表主要数据合格率”加入监控系统数据 分析，需完善“事故、异常、越限、变位和告知等告警数据统计功能，实 现各类信息量的分类统计，方便进行优化前后的数据对比以及相关报表的 上报。增加未复归” 报文的查询功

18、 能设定在1小时内不能复归的报文，自动转至“未复归”报文查询窗口，便 于监控人员的及时查询。在主接线图上变电站名称旁边增加“未复归”链 接（经自动化人员进行模板设置后，由厂家人员配合整改），应能实现点 击此链接，即可查询本站未复归信息列表，且此列表应无时间限制，即只 要是本站的未复归信息，都可看到，不会因为时间问题被刷新或冲走。快捷查询开关 跳闸及保护动 作信息功能对主接线图上的某一开关编号上点右键，能查询到历史时段此开关事故跳 闸信息（包含保护动作信息）例如：XX站XX开关事故分闸，过流X段动作， 避免进入告警历史库繁琐查询。.保证COS量的实时上送保证COS量的实时上送仅上送S0E 信息S

19、0E信号要经过过滤、跳变沿识别、防抖、计数等一系列措施经一定延时上 送，比较慢，目前主要应用于要求准确记录开关量输入时间的监控对象，以 便区分多个受控对象动作的先后顺序，其分辨率高，作为事故追忆的手段， 而COS信号稳定、可靠，作为事故总启动，所以变电站必须保证COS量的实 时上送，作为监控人员监视受控站异常和发生事故的主要手段。（四）组织实施实施一： # 实施项目实施方法实施过程效果验证完善监控 信息并优 化冗余、无 效信息对监控信息 进行统一命 名2018年1月至今，项目组成员首先对 11座220KV变电站的监控信息点表进 行修改规范。2018年11月，己 经完善的220kV变 电站监控信

20、息上 报类型清晰，而且 上报量明显减少。2201V赵庄变电站监控信息表（谣信信息描述（规出后）个不力故总忆匕十点IJ 1：安220N刊 201 开关1号1 a2TBe丫丸二01开关籍助接点.1号匚变2期V九20卜东的1*； 1-220kVW201-/； M 於助优点IJ 1 220kV*V!201-.；科1 号 k$220kVW201- Jm 转助接点1号1交2二OXV测201-1刀用1号|：例2（BcVV1201T 】JM 油助极点 信息描述（境范的）保护节点衣赵住站事故总筋玉65531-0-0）还储俏 部立；，一：- V：1 .； 85531-0-1，；：，.?. ,： 201 遥，& M

21、H：站 20M：l：站 201-D 滋，二侑1 ；W2 4中姑 201-D 轴曲节占洲储侑1 . - r ：.201-X 诬E值赵用3i 201-X.助1Y卢郑佑也赵庄乡i 201-1生仁力1 .!*?赵中站201-1 4助节点上月侑1对监控信息 进行分类分 区处理逐站对已经规范的变电站信息进行 分区分类处理。（_441/上一冗余、无效 监控信息在 监控窗口进 行选择性上 传直采信息频发、呈刷频状态时，在 告警信息窗或间隔光子图中人工设 置抑制，减少实时显示信息量。被 屏蔽的信息标注加框，区别于正常 信息，监控人员容易辨识。告警窗 全部信息中取消“告知类信息”， 同时将“告知类信息”从光字牌信

22、 息中删除。监控人员定期巡视查看 “告知信息”页面。表6实施项目表（一）制表人：张利平制表日期：2018年12月实施二实施项目实施方法在索引中建立“事 故总和光字牌 状态浏览模块。将 受控站“事故总” 和“光字牌”信号 以光字牌形式显 示在一个界面上实施过程小组成员按如下变电站监控事故 总、光字牌信息样板图进行设计。 c：黄玄H M*sn| - -*-*一 * I3 yrZZW甯效果验证“交皿L 建.”:,)ud ：MT.布塞，I |.监控一次系统图光字状态索引样1.发生事故 异常后以红 色显示，便于 监控人员直 观发现并及 时处置，避免“事故总”和 “光字牌”长 时间不复归监控画面 的完善优

23、 化在各站一次系统 图画面各间隔加 入光字状态索引 显示，其状态分为 三种：正常（绿 色）、未确认（红 色闪烁）、异常（实 心红色）板如下。I.状态分为 卜种川,以方 li间隔光字 牌异常信号“光字牌”信息应规范归类放置。化成信息误建立SF6监视平 台模块，与监控光 字牌导航“GIS” 相链接完善间隔检修挂 牌功能并增加事 故推图对话框展早内容各逆线路.开关 何需图氧花中间需送温、递a. * ,成遗椎索有下变.软JE校理隹 单独邦出井有标国.软的5伶里二m扶同遇图氢君主间/直线兵育过速 .选信.SS单独跷费“m线向 摄图“拈电电工线 何港图虱恰”里电文.宣质.UPS 总线递猿、起言信总设置单独

24、里集“每我间 看图“自动皆何 濡图包播备自投.低频低收M级 制L检蚣鎏量.a，c信息设置单独乳1F仔找间 熊图“会晤设备问 密图时何用少、PMV.故欣、公用测隹.交换赳.网笫报 文分析仪、设置单独里集“每我间 看图“具体归类如下表所示。变电站SF6设备相关参数统计如 下。电压i t改方 EpnJ. 压力 (Mpri,镇压力台局闭 钺任力 （Mpa）. J 次压力 (Vpa)注220kVUOkV35d在监控主画面和间隔画面同时显 示挂牌图元和操作人；被挂牌信 息仍保留在告警查询历史库中： 被挂牌的检修间隔还在检修挂牌 间隔汇总表中集中展示，表格中 包含厂站名称、挂牌人员等内容, 挂牌解除后自动在

25、本表中消失。 在不改变推图逻辑的基础上，增 加事故推图对话框。的查找，提升 监控人员巡 检和监控效 率。3.目前事故 处理未确认 前，系统中 出现第二、 三个或更多 事故时，系 统不再进行 推图，只在 事故推图对 话框或列表 中按照时间 顺序依次新 增事故记 录，监控人 员可根据重 要性选择对 事故推图对 话框中的事 故信息进行 处理。表6 实施项目表（二）制表人：张利平制表日期：2018年1月实施三：表7实施项目实施方法实施过程效果验证完善监控 业务数据 查询功能完善“事故、 异常、越限、 变位和告知 等告警数据 统计功能， 实现各类信 息量的分类 统计信息展示，实现各类信息量 的分类查询功

26、能，查询字段 应不少于下表中所列内容。.实现各类信息量的分 类查询功能，方便进行 定期统计和优化前后的 数据对比和分析。.可查询本站未复归信 息列表，无时间限制， 即只要是本站的未复归 信息，都可看到，不会 因为时间问题被刷新或 冲走。.对主接线图上的某一 开关编号上点右键，能 查询到历史时段此开关 事故跳闸信息（包含保 护动作信息）例如：XX 站XX开关事故分闸，过 流X段动作，避免进入 告警历史库繁琐查询。查诗字段备注4楼告警 信总数景理校捶牛 次数足止时用.电压3殁. 爱电站名杯.信息分关 .上送方式.动作复归 属性.美镀司提止时同.电压等级.受电站名怀.遇控刘配 （开关.77M.芨压板

27、 .主爻分练头等）.校 台控分分年头调整.遗物成功夫败等各字段均可皂建各字段均可曼皮完成告警客 户端S0E、 事故、异常、 操作类和越 限类等几大 类信息的历 史时段数量 统计告警查询按“事故、异常、 越限、变位、告知”等五类 信息进行选项设置，分别查 询。最后形成变电站数据统 计分析报表，模板如表所示：麦位轮 二,远拄 薄T王-=:二:：攵 电站增加“未复 归”报文的 查询功能和 快捷查询开 关跳闸及保 护动作信息 功能设定在1小时内不能复归的 报文，自动转至“未复归” 报文查询窗口。在主接线图 上变电站名称旁边增加“未 复归”链接。设置捷查询开 关跳闸及保护动作信息功 能。E表7实施项目表

28、（三）制表人：张利平制表日期：2018年12月（五）检查效果（1 ）经过一年的对策实施，小组确定了监控信息验收方式，全 面完成了朔州主网变电站的信息测试工作，监控效率得到了明显 提升，（见表8）。设备监控信息表管理实践效果表序号指标实施前实施后前后比较备注1监控信息总量（条/ 月）693413810945. 04%信息经过筛选、合并后，部 分告知类信息已屏蔽上送。2人均监控信息量 （条/天）57731745. 06%信息经过筛选、合并后，与 日常监控运行无关信息已 屏蔽上送。3站日均告警信息量 （条）221.541.381. 35%信息经过筛选、合并后，与 日常监控运行无关信息已 屏蔽上送。4平均事故汇报时间 （分）20575%事故类软报文信息通过告 警直传上送，使监控员能看 到具体保护动作信息。