变电站监控信息定值化管理探究

变电站监控信息定值化管理探究

可靠、稳定的电力供应是居民生活、社会生产发展的重要保障。电网事故的出现,轻则造成局部停电,重则造成经济损失,乃至危及人员生命。所以对电网进行实时、准确的事故监控与处理意义重大,但随着电网体量的不断扩大,“大运行”体系、变电站无人值守模式的不断完善,对变电站的设备监控信息质量提出了更高要求。自2012年以来,国网对于信息系统中存在的不足检查力度越来越大。为实现变电站调控信息接入调度自动化系统逐步规范化,技术标准、管理制度、业务流程等一系列举措相继实施。但随着工作的不断推进,业务机制中难于统一管理的问题开始凸显。一次、二次、直流等设备的基本信息,如设备类型、型号、厂家名称的不统一;”每站每议”模式下导致不同变电站间监控信息很难一致;而且差异化重复审核将造成的管理效率低下。甚至严重影响调控人员对电网状态、设备异常处置造成很误导,严重影响电网的安全、稳定运行。为持续深化调控一体,促进“大运行”体系高效运转,通过实施变电站监控信息“定值化”管理,可以实现监控信息表编制、审核、执行、变更及校核的全过程管控,提高集中监控数据接入的效率和质量,保障“大运行”调控一体化安全高效运行。而变电站监控信息是调度集中监控业务开展的基础,信息的正确性是监控运行工作的安全保障,信息的规范和优化是变电站集中监控效率提升的前提。如果不能提高监控信息接入质量,就难以保障调控一体安全高效运行。可以通过对原有变电站监控信息管理管理模式进行完善和创新,吸取继电保护定值管理成熟经验,规范变电站监控信息表从编制到最后归档各环节工作,真正实现监控信息表全过程管控。

一、设备监控存在的主要问题

按照“大运行”调控一体化建设要求,各电压等级变电站纳入调控中心实施集中监控。随着集中监控规模的不断扩大,接入调控中心的监控信息量急剧增多,监控信息采集、描述不规范、缺乏全过程管理、缺乏基础台帐管理、效率低下等问题非常突出,监控数据质量成为影响电网监控运行安全的重要因素。

1.现场设备原始信息名称及采集范围纷繁复杂

现场设备原始信息名称及采集范围纷繁复杂,而调控机构希望监视的信息是名称规范、采集范围一致,故只能依靠人工翻译以及制定信息对应表来满足监控运行要求,导致工作繁琐、任务量巨大。

2.标准化、精益化管理水平不高

传统方式下,设备监控信息审核以变电站为单位使用"每站每议”式审核,需要对不同变电站的同种设备重复审核;设备监控信息审核工作常因缺乏设备台账而无法开展;设备监控信息表台账无实时性、统一性;主站设备监控信息与现场端常发生不一致现象,监控人员与变电运维人员也常发生理解不一致现象。监控信息管理信息化水平不足目前,监控信息表多使用EXCEL表格手工编制,而仅一座变电站的信息就多达1500至3500条,在设备监控信息编制、审核过程中,容易造成错误编辑情况,并误发保留管理痕迹。

3.监控信息管控流程需进一步优化

设备监控信息接入流程先是由运维单位向调控机构提交监控信息接入申请,管理机构缺少对设计阶段、调试阶段、现场验收阶段的有效管控,很难从根本上保证设备监控信息采集的全面正确和规范统一。

二、变电站的监控信息定值化管理

1.明确岗位职责,制定定值化管理流程

强化与运维、基建、设计等单位工作协同,使设备监控管理各项业务与相关单位建立联动管理模式,强化变电站监控信息源端管理,细化相关单位在规划设计、采购招标、调试及运行评估三阶段工作职责。设计单位工作职责:在规划设计阶段编制设备配置清单并报送电科院。电科院工作职责:以企标为依据,应用监控信息管理系统,编制针对某一变电站的设备典型间隔监控信息表。设计单位工作职责:据此编制设备采购技术规范,将监控专业要求纳入采购招标技术条件。设计单位工作职责:据此开展施工图纸设计,图纸与信息表一致,并出具该站完整监控信息表。建设单位工作职责:组织召开监控信息表差异化审核会,形成调试稿及差异化报告。在细化相关单位工作职责的基础上,根据变电站监控信息定值化管理理念,制定定值化管理流程。明确相关部门、专业的职责,建立变电站新建变电站监控信息定值化管理流程,完善变电站监控信息接入验收管理流程,进一步细化各阶段相关单位工作内容。图1为新建站监控信息表定值化管理流程图。

2.创新建设“监控信息决策专家系统”,提升监控信息管理信息化水平

在对监控信息实现规范化编制的基础上,同过创建“监控信息决策专家系统”,来提高监控人员工作效率,信息传递的准确性,现场人员信息沟通的流畅性,以此提升监控信息管理信息化水平。a.建立设备监控专业专家审核制度,在不同专业建设经验丰富、技术过硬的设备监控信息专家组,适当调换传统式变电站专责,解决"每站每议”模式下存在的各人理解差异、信息不规范、难统一、审核重复、效率低下的问题。b.设备的基本信息确定后,进行专家审核,将厂家、型号等设备信息、变电站后台信息、调控主站信息固化到系统中。同型设备直接调用台账审核结果,不仅能提高工作效率,还能保证监控信息规范、统一。同时建立维护设备、变电站后台、调控主站监控信息对应关系,保证监控告警信息发出后监控人员与现场运行人员之间沟通顺畅,理解一致。c.利用监控信息决策专家系统,将所有需要审核的信息逐步录入,系统根据已有的监控信息以及固化的专家经验,自动生成规范化监控信息表。防止因审核者专业背景局限性及对采集规范理解偏差而出现监控信息编制问题,还可实现国网不同专业间的知识融合,并可提高信息表的编制质量,及工作效率。d.监控信息表生成后,进入监控信息接入流程进行流转。流程流转过程中,监控信息表以界面形式进行编辑、浏览等操作,避免了传统的以EXCEL表进行流转时容易发生的误改、误删、管理痕迹丢失等现象。

3.优化监控信息管理流程,实施全过程管控

传统设备监控信息很难规范、统一的一个重要原因是:在设备采购完成之后,往往先设计施工图,再基于施工图编制监控信息表。通过将监控信息工作关口前移,在施工图设计之前,先基于专家组设备台帐完成信息表编制(见图2),解决现场改接线问题,并避免监控信息点表、设计施工图以及现场接线不一致的隐患。构建设备监控信息接入全过程管理流程,基于系统优化、扩展监控信息流程,对工程设计、现场施工、设备调试、变电站验收、与主站联调的全过程进行管控,构建包括“大建设”、“大检修”、“大运行”业务的监控信息全过程管理体系。在工程设计中:设计厂家在一、二次设备采购后,先通过专家组系统生自动成全站信息表,再依托信息表实现施工图设计,达到设备现场接线与设备监控信息表完全一致。在施工调试中:调试人员基于设备监控信息点表,在装置后台与变电站一、二次设备之间全点传动,验证接线无误。在现场验收中:运维人员开展变电站验收工作,验证监控信息点表,把关调试工作,将设备监控信息接入申请上报对应调控部门。在联调传动中:调控部门组织有关专业审核设备监控信息点表,并实施联调传动试验,联调传动试验后,设备监控信息点表存档入库。

三、系统功能实现

1.规范定值化管理过程

在变电站的设计、调试、验收过程中,采用“定值化”管理模式,基于专家库完成了监控信息表的编制、审核和接入,实现监控信息表的智能决策和动态维护,提高监控信息表编制、审核效率,提高信息接入质量。具体实现过程如下:设计院收集变电站所有一次、二次、直流等设备基本信息,包括设备类型、型号、厂家名称等,并提报新建变电站设备配置清单。设备配置清单与专家库设备台账比对,如果台账不能涵盖本次采购所有设备,由电科院组织专家队伍、厂家技术人员以及设计人员等对此次选型设备中专家库未含设备的监控信息进行规范,完善到专家库设备台账中。设计院根据典型信息表及相关管理规定,编制采购技术规范,开展施工图纸设计,编制完整监控信息表,提交工程管理部门,审核通过后提报调控中心。变电站监控信息表由调控中心统一归档。通过联调对试和试运行,对监控信息进行全面评估,合格后纳入集中监控。

2.健全监控信息考核指标体系

基于“五位一体”监控信息接入流程,筛选、聚焦监控信息接入过程与结果指标,对监控信息接入工作的效率效益和建设成果进行考核。监控信息决策专家库自动生成、统计考核结果,提升考核的效率和权威性。建立检修公司集中监控考核指标。将集中监控覆盖率、集中监控变电站AVC接入率、集中监控变电站安消防信息接入率、监控信息接入合格率、监控信息告警优化率等指标纳入检修公司企业负责人年度业绩考核关键指标,以绩效考核强化执行力度;建立对检修公司专业管理考核指标体系,强化对其专业管理的力度。建立地调设备监控管理考核指标。将地调变电站集中监控率、集中监控运行定期分析情况、变电站监控信息接入管理规范、地调集中监控变电站中低压出线监视限值及时上报率、变电站监控信息优化成效纳入地调专业管理评价体系,强化对地调专业管理力度。

3.建立变电站监控信息联动分析机制

建立调控事故后期分析工作流程和技术支持系统问题反馈处理流程,在电网故障处理后启动监控信息跨专业后评估,及时分析和处理误、漏监控信息问题;完善设备监控运行分析评价制度,落实电网故障响应管理机制,开展故障响应情况统计分析和专项工作考评,加强无人值守变电站调控管理。针对监控信息不规范、误报、漏报、频报等异常运行情况带来的安全风险,组织变电站监控信息安全隐患排查专项活动,指导各级调控中心重新梳理监控信息管理各环节工作,以制度、流程、记录为抓手排查并消除在监控信息管理流转环节中可能存在的安全隐患;定期开展专业技能培训,建成监控业务在线智能监控岗位技能提升系统,每月对各级调控中心监控人员抽考,提高监控人员告警信息处置能力,为“调控一体化”工作的深入开展打下坚实基础。

4.加强监控信息全过程安全管控

健全监控业务安全管理机制,构建全过程跨部门监控风险管控体系。建立监控安全管控指标体系。以“全面覆盖、全员参与、全过程控制”为原则,针对集中监视、信息处置、遥控操作、信息管理、缺陷处理、监控许可等监控工作关键环节,深度分析挖掘,形成138项安全评价量化指标,开展安全风险评估,安全管控贯穿监控业务全过程。建立监控安全跨部门协管机制。统筹调控、运检、安监、科信等部门,在设备异常及电网事故处置、设备故障后评估、监控信息评价、多专业协同消缺等涉及电网监控安全的工作中实现联动会商、专项分析,做到“横向协同、纵向贯通、联合考评、闭环管理”。建立监控风险分析双预机制。积极研发设备监控管理统一平台,整合电网实时信息、运行方式、检修计划和站内设备评价信息等资源,对设备运行状态进行分析与预判,推送设备预警信息及设备必检信息等,提示监控员制订预控方案,实现监控风险早发现、早研判、早预警、早处理。建立监控安全督察长效机制。形成省、地、县三级监控安全监督体系,通过现场督察和查看设备监控管理统一平台两种方式对各级监控业务开展情况进行督察分析,责任到人、措施到位,确保监控安全保障体系持续有效运行。

四、成果与效益

通过实施变电站监控信息“定值化”管理,实现监控信息表编制、审核、执行、变更及校核的全过程管控,提高集中监控数据接入的效率和质量,夯实监控业务基础,保障“大运行”调控一体化安全高效运行。通过实施变电站监控信息定值化管理,构建了变电站监控信息“差异化编制-全过程管控-运行评估”闭环管理体系”,具有设备监控专业管理更深入,完善技术、加强管理,实现从设计到运行评估全过程管理;设备监控信息总体统一,局部差异化管理,避免对企标的过分依赖和僵化执行,根据评估结果形成差异化管理机制,提出对企标的修改建议;摆脱对信息管理系统的完全依赖,将信息管理系统作为全过程管理的工具等优点。国网辽宁电力各级调度控制中心通过积极实施变电站监控信息定值化管理,大幅提升变电站监控信息接入质量,进一步夯实了设备监控专业基础,设备监控运行指标得到全面提升。

1.设备监控运行指标得到全面提升

国网辽宁电力各级调控中心监控500kv变电站监控信息接入量同比分别减少31.4%;220kv变电站监控信息接入量同比分别减少34.3%;66kv变电站监控信息接入量同比分别减少38.9%;35kv变电站监控信息接入量同比分别减少23.7%。

2.变电站无人值守集中监控技术条件合格率高

国网辽宁电力公司各级调度控制中心集中监控500kv变电站30座,220kv变电站234座,66kv变电站1518座,35kv变电站3座,集中监控覆盖率和监控信息规范率均实现100%。

3.大幅度提高事故处理时间

国网辽宁电力公司各级调控中心通过提高变电站监控信息接入质量,通过建设监控信息专家库系统,提高告警信息处置效率,有效缩短了事故应急处理时间。2018年事故处理平均时间较2012年降低了约54.5%。

4.设备监控管理能力得到大幅提升

通过流程梳理实现了流程环节优化,补充缺位流程环节、合并流程冗余环节,实现流程“统一开发、挂专业协同应用”的高效运转模式。监控信息接入流程与岗位职责、制制度标准、风险防控、绩效考核实现精准匹配,实现专业纵向贯通,横向互联,有效降低设备运行风险,保障“大运行”体系高效运转。

5.设备监控业务水平得到有效提高

创新专业管理模式,提高专业工作的规范性和工作效率;构建多专业联动、协同工作机制,建立全业务、全节点的流程及管理体系,实现了监控信息管理水平的大幅提升。

五、结语

本文为规范化变电站信息接入,信息高效处置,加强监控信息全过程安全管控,保障“大运行”调控一体化安全高效运行,介绍了变电站监控信息定值化管理方法。该平台的研发,有助于减少监控信息接入量,减轻监控人员的负担;有助于变电站无人值守集中监控技术条件合格率;有助于提升设备监控管理能力;有助于提高设备监控业务水平;有助于加强监控信息全过程安全管控。本文所提出的变电站监控信息定值化管理对于“大电网”的稳定安全运行有十分重要的意义。

作者:张育杰 王洪哲 李典阳 路明 张博闻 单位:东北大学 国网辽宁省电力有限公司 国家电网有限公司东北分部