范衛(wèi)東, 趙勇, 沈旭珍, 張舒麗

(國(guó)網(wǎng)內(nèi)蒙古東部電力有限公司, 呼和浩特 010010)

0 引言

伴隨著電網(wǎng)運(yùn)行的不斷發(fā)展，電力企業(yè)構(gòu)建了大運(yùn)行體系，并在很大程度上增加了智能變電站的運(yùn)行投入力度。另外，為了滿(mǎn)足人們生活的多元化需求，變電站還需做進(jìn)一步的擴(kuò)建與改造工作。這就要求相關(guān)部門(mén)工作人員，即調(diào)度自動(dòng)化、監(jiān)控、現(xiàn)場(chǎng)變電站施工、調(diào)試等各個(gè)崗位員工循環(huán)檢驗(yàn)并實(shí)時(shí)監(jiān)控信號(hào)。在需要驗(yàn)收大量信號(hào)的時(shí)候，校驗(yàn)工作任務(wù)就會(huì)越來(lái)越繁重，這樣一來(lái)，調(diào)度控制中心所監(jiān)控的數(shù)據(jù)規(guī)模逐漸擴(kuò)增時(shí)，所需驗(yàn)收的信號(hào)也會(huì)明顯增多，從而造成電網(wǎng)監(jiān)控工作備受阻礙，還會(huì)直接影響信號(hào)驗(yàn)收工作的正常有序進(jìn)行[1]。

1 變電站監(jiān)控信息接入自動(dòng)驗(yàn)收內(nèi)容

1.1 遙測(cè)信息

試驗(yàn)人員承擔(dān)相應(yīng)的遙測(cè)任務(wù)，利用外加信號(hào)源，對(duì)電流、電壓、溫度等各種遙測(cè)信息進(jìn)行模擬產(chǎn)生。

1.2 遙信信息

試驗(yàn)人員采用整組傳動(dòng)、操作設(shè)施設(shè)備、設(shè)備本體點(diǎn)端子等各種方式，生成遙信信號(hào)。而監(jiān)控人員則應(yīng)該實(shí)時(shí)檢查主站端的遙信值，確保其與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)施設(shè)備狀態(tài)保持一致。

1.3 遙控、遙調(diào)操作

對(duì)傳動(dòng)開(kāi)關(guān)、主變有載開(kāi)關(guān)、重合閘、備自投功能軟壓板等進(jìn)行實(shí)踐操作，以此開(kāi)展實(shí)際操控驗(yàn)證。在遙控軟壓板之后，實(shí)時(shí)監(jiān)控畫(huà)面上其具體位置信號(hào)變位的正確性，重合閘充電、備自投充電等遙信信號(hào)的對(duì)應(yīng)變位，并到現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)實(shí)際情況做詳細(xì)核對(duì)。

1.4 監(jiān)控畫(huà)面

所謂監(jiān)控畫(huà)面主要包含接線圖畫(huà)面和光字牌畫(huà)面等等，其中驗(yàn)收內(nèi)容主要包含接線圖畫(huà)面與現(xiàn)場(chǎng)接線方法的一致性，設(shè)備名稱(chēng)編號(hào)調(diào)度命名的正確性，光字牌畫(huà)面所包含的事故類(lèi)和異常類(lèi)信息的準(zhǔn)確性，事故分閘的推圖，等等[2]。

2 變電站監(jiān)控信息接入驗(yàn)收現(xiàn)狀分析

2.1 環(huán)境不規(guī)范

監(jiān)控信息接入驗(yàn)收涉獵范圍十分廣泛，其中各個(gè)單位之間，受管理范圍和技術(shù)等各種因素差異的影響，導(dǎo)致彼此之間缺乏有效配合與協(xié)作?，F(xiàn)階段，多半輪值的驗(yàn)收方式導(dǎo)致工作人員不斷更換，現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收工作人員不準(zhǔn)時(shí)到崗，信號(hào)責(zé)任區(qū)域劃分不明確，接線和信號(hào)圖制作不健全，驗(yàn)收中現(xiàn)場(chǎng)交接與調(diào)控中心監(jiān)控信號(hào)的交接不同步等各種現(xiàn)象，使得監(jiān)控驗(yàn)收環(huán)境明顯缺乏規(guī)范性。

2.2 表格不規(guī)范

盡管各個(gè)區(qū)域都在采取各種相應(yīng)的方式，匯總并敘述監(jiān)控信息，然而在實(shí)際應(yīng)用中，因?yàn)閱挝缓蛷S商不同，設(shè)備裝置存在差異，導(dǎo)致監(jiān)控信息表缺乏規(guī)范性，最為突出的問(wèn)題就是遙信點(diǎn)號(hào)出現(xiàn)重復(fù)，遙測(cè)信號(hào)太過(guò)繁雜冗余，遙控通道信息嚴(yán)重缺失等等[3]。

2.3 過(guò)程不規(guī)范

現(xiàn)階段，就驗(yàn)收而言，因?yàn)槿藛T業(yè)務(wù)素質(zhì)與專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)存在一定差異，驗(yàn)收方式與順序也明顯不同，而且尚未制定統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)與驗(yàn)收流程，以及詳細(xì)的要求。因此，在驗(yàn)收工作中，現(xiàn)場(chǎng)和監(jiān)控驗(yàn)收工作人員主要采取的是自主選擇驗(yàn)收的方式與流程。這樣的不規(guī)范過(guò)程，直接造成了漏檢、錯(cuò)檢、復(fù)檢等不良現(xiàn)象。

2.4 記錄不規(guī)范

變電站監(jiān)控信息接入驗(yàn)收時(shí)間太過(guò)冗長(zhǎng)，所涉獵人員繁雜，多班輪值驗(yàn)收方式的利用，很容易造成驗(yàn)收中斷或延誤，導(dǎo)致驗(yàn)收、反饋以及復(fù)驗(yàn)等整個(gè)驗(yàn)收記錄過(guò)程不健全，難以實(shí)現(xiàn)閉環(huán)管理模式，構(gòu)成責(zé)任追溯機(jī)制根本不能構(gòu)建和完善，從而無(wú)法實(shí)現(xiàn)設(shè)備的全面化、動(dòng)態(tài)化管理，進(jìn)而嚴(yán)重阻礙了驗(yàn)收工作的有效、有序開(kāi)展。

2.5 部門(mén)矛盾

受各種相關(guān)因素的影響，即管理范圍、處理對(duì)象、技術(shù)層次等，各個(gè)部門(mén)之間在協(xié)調(diào)時(shí)，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)各式各樣的分歧。監(jiān)控端需要一些信號(hào)，但是現(xiàn)場(chǎng)并沒(méi)有對(duì)此設(shè)置?，F(xiàn)場(chǎng)信號(hào)屬于合并上傳的形式，但是監(jiān)控需要進(jìn)行分層次上傳。對(duì)此，這就要求電力調(diào)度控制中心積極協(xié)調(diào)其他的相關(guān)部門(mén)，在驗(yàn)收整個(gè)過(guò)程中，根據(jù)實(shí)際情況，適當(dāng)調(diào)整和完善驗(yàn)收方案，并健全驗(yàn)收過(guò)程[4]。

3 人工智能理論視域下的變電站監(jiān)控信息接入自動(dòng)驗(yàn)收體系支撐系統(tǒng)

變電站監(jiān)控信息接入自動(dòng)驗(yàn)收體系的支撐系統(tǒng)構(gòu)建了各種新模塊，制定了可視化對(duì)策，以全面覆蓋了變電站現(xiàn)場(chǎng)與調(diào)度主站的全方位信息，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)監(jiān)控信息接入驗(yàn)收的全過(guò)程管理。變電站監(jiān)控信息自動(dòng)接入驗(yàn)收體系的支撐系統(tǒng)具體如圖1所示。

3.1 主站端

主站端信息接入自動(dòng)驗(yàn)收系統(tǒng)，主要是以人工智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)作為基礎(chǔ)的一種高級(jí)化應(yīng)用，其所涉及的內(nèi)容主要是對(duì)廠站輸送的遙信、遙測(cè)、遙控信息進(jìn)行模擬，并利用計(jì)算機(jī)程序，實(shí)現(xiàn)主站自動(dòng)驗(yàn)收功能，具體功能如圖2所示。

圖1 變電站監(jiān)控信息自動(dòng)驗(yàn)收體系支撐系統(tǒng)

圖2 主站端信息自動(dòng)驗(yàn)收系統(tǒng)

其一，前置信息校驗(yàn)主要標(biāo)準(zhǔn)是信息表管理系統(tǒng)表格，就遙信、遙測(cè)、遙控出發(fā)，將主站中的數(shù)據(jù)庫(kù)信息讀取出來(lái)，并對(duì)其維護(hù)工作的準(zhǔn)確性進(jìn)行檢驗(yàn)。在校驗(yàn)之后，進(jìn)行結(jié)果比較分析，監(jiān)控人員則據(jù)此向自動(dòng)化人員反饋信息，以便于有效修正。其二，遙信自動(dòng)驗(yàn)收，主要是廠站端在自動(dòng)驗(yàn)收程序根據(jù)既定順序，逐漸傳輸監(jiān)控信息，主站端的驗(yàn)收程序則是以既定發(fā)送和變位順序進(jìn)行，對(duì)輸送信息的正確性進(jìn)行檢驗(yàn)。其三，遙測(cè)自動(dòng)驗(yàn)收針對(duì)的是現(xiàn)場(chǎng)所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息與預(yù)定遙測(cè)值之間的一致性，并做進(jìn)一步判斷。其四，遙控自動(dòng)驗(yàn)收則是根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，利用實(shí)控操作，按照驗(yàn)收程序，進(jìn)行一次性遙控分合，采集現(xiàn)場(chǎng)設(shè)施設(shè)備的具體位置，檢查其變化程度，并進(jìn)行判斷。其五，遙測(cè)鏈接正確性校驗(yàn)其所涉獵內(nèi)容為遙測(cè)值和間隔的對(duì)應(yīng)，利用批量發(fā)送對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行模擬校驗(yàn)的模式，主站端自動(dòng)驗(yàn)收系統(tǒng)則為測(cè)點(diǎn)設(shè)置遙測(cè)值，在發(fā)送數(shù)據(jù)之后，相關(guān)人員進(jìn)行位置檢查，判斷遙測(cè)鏈接的準(zhǔn)確性。

主站端驗(yàn)收主要?jiǎng)澐譃槿蟛襟E，第一信息表比對(duì)分析，監(jiān)控人員將標(biāo)準(zhǔn)信息表導(dǎo)入到自動(dòng)驗(yàn)收系統(tǒng)中去，并對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的信息維護(hù)規(guī)范性進(jìn)行全面檢查，一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，及時(shí)通知工作人員進(jìn)行修改、維護(hù)與優(yōu)化。第二聯(lián)調(diào)驗(yàn)收，及時(shí)啟動(dòng)自動(dòng)驗(yàn)收系統(tǒng)的聯(lián)調(diào)功能，并接受現(xiàn)場(chǎng)傳輸?shù)母黜?xiàng)信息，自動(dòng)驗(yàn)收系統(tǒng)對(duì)信息的正確性做進(jìn)一步判斷。第三數(shù)據(jù)鏈接檢查，自動(dòng)系統(tǒng)傳輸?shù)倪b信遙測(cè)信息，需要監(jiān)控人員全面詳細(xì)檢查，確保數(shù)據(jù)信息與間隔對(duì)應(yīng)之間的一致性。

3.2 廠站端

廠站端信息自動(dòng)驗(yàn)收系統(tǒng)主要包括三項(xiàng)功能，具體如圖3所示。

圖3 廠站端信息自動(dòng)驗(yàn)收系統(tǒng)

廠站端自動(dòng)驗(yàn)收系統(tǒng)不僅具備變電站側(cè)的常規(guī)驗(yàn)收功能，還增添了兩大獨(dú)特功能，即虛擬前置與虛擬廠站，在虛擬系統(tǒng)前置驗(yàn)收合格的基礎(chǔ)上，通過(guò)虛擬廠站系統(tǒng)實(shí)行信息聯(lián)調(diào)，直接避免了二次調(diào)試，大大提高了變電站端驗(yàn)收效率與水平。

廠站端的自動(dòng)驗(yàn)收系統(tǒng)主要包含三個(gè)環(huán)節(jié)，其一，對(duì)遠(yuǎn)動(dòng)通信的裝置信息進(jìn)行一一核實(shí)。基于虛擬前置系統(tǒng)的監(jiān)控信息表，獲取監(jiān)控信息，并以計(jì)算機(jī)程序?yàn)檩d體核對(duì)其一致性進(jìn)行核對(duì)；其二，調(diào)試站端設(shè)施設(shè)備。在實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)裝置中，檢修員工以實(shí)際操作或短接拆接端子等方法，對(duì)告警信息進(jìn)行模擬并發(fā)送，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)變電站工作人員工作站與虛擬前置系統(tǒng)信息，確保其與現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試信息相符；其三，聯(lián)調(diào)驗(yàn)收。以虛擬廠站系統(tǒng)的方式，根據(jù)信息表順序，將告警信息傳送到主站驗(yàn)收系統(tǒng)中，以便于判斷信息間的一致性。

3.3 廠站端和主站端

廠站端和主站端信息聯(lián)調(diào)系統(tǒng)所驗(yàn)收的主要內(nèi)容包含遙信、遙測(cè)、遙控信息表。首先，把主站前置與廠站遠(yuǎn)動(dòng)通信裝置中的遙測(cè)、遙信、遙控及時(shí)復(fù)位，其中，遙測(cè)的初始狀態(tài)是0，遙信是復(fù)歸，遙控是開(kāi)關(guān)分位。其次，主站端啟動(dòng)自動(dòng)驗(yàn)收，人工智能變電站上送，監(jiān)控人員控制主站端，檢修人員控制現(xiàn)場(chǎng)，在操作之前，雙方需要確認(rèn)。再次，主站自動(dòng)驗(yàn)收系統(tǒng)發(fā)送指令，廠站自動(dòng)驗(yàn)收系統(tǒng)接收信息之后啟動(dòng)相關(guān)程序，并記錄校驗(yàn)結(jié)果，一旦出現(xiàn)差異，及時(shí)指出并備注原因。最后，生成報(bào)告，其中需要包括失敗項(xiàng)目與原因，監(jiān)控人員則據(jù)此，找出根源并快速上報(bào)[5,10]。

4 人工智能理論視域下的變電站監(jiān)控信息接入自動(dòng)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)

4.1 人員信息標(biāo)準(zhǔn)化

人工智能變電站監(jiān)控信息所涉獵的人員體系太過(guò)龐大，所以需要標(biāo)志相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，以此確保在驗(yàn)收監(jiān)控信息初始階段，便可以對(duì)工作人員進(jìn)行掌控，并實(shí)時(shí)跟蹤整個(gè)過(guò)程。

4.2 信息表標(biāo)準(zhǔn)化

就人工智能變電站監(jiān)控信息驗(yàn)收而言，為了符合安全、高效和實(shí)用等多元化驗(yàn)收要求，編制相關(guān)驗(yàn)收信息表。

4.3 流程圖標(biāo)準(zhǔn)化

在驗(yàn)收過(guò)程中，詳細(xì)填寫(xiě)人員信息，并核對(duì)設(shè)施設(shè)施、安全措施等等，再根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化要求，接入并驗(yàn)收監(jiān)控信息，具體流程如圖4所示。

圖4 監(jiān)控信息驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)化流程

在根據(jù)具體流程進(jìn)行驗(yàn)收的時(shí)候，順序十分關(guān)鍵。一般情況下，在自動(dòng)化運(yùn)行維護(hù)人員調(diào)試通道之后，其與監(jiān)控人員先驗(yàn)收遙信。然后繼保人員發(fā)送遙測(cè)信號(hào)，上傳監(jiān)控端，監(jiān)控人員和運(yùn)行維護(hù)人員一一核對(duì)并驗(yàn)收。最后，通過(guò)自動(dòng)化運(yùn)行維護(hù)隊(duì)伍進(jìn)行通道更換，監(jiān)控人員和現(xiàn)場(chǎng)人員及時(shí)驗(yàn)收遙控、遙調(diào)、自動(dòng)調(diào)節(jié)等相關(guān)信息。因?yàn)檫b視信息與信號(hào)系統(tǒng)之間是相互獨(dú)立的，所以應(yīng)單獨(dú)驗(yàn)收，一般來(lái)說(shuō)會(huì)在所有信息驗(yàn)收之前或之后進(jìn)行。

4.4 信號(hào)順序標(biāo)準(zhǔn)化

在驗(yàn)收信號(hào)時(shí)，一旦現(xiàn)場(chǎng)工作人員對(duì)其順序進(jìn)行更改，就會(huì)造成設(shè)施設(shè)備與接頭不斷拆裝，從而直接導(dǎo)致驗(yàn)收時(shí)間被延誤。為了確保驗(yàn)收工作的高效、順利完成，在監(jiān)控信息驗(yàn)收時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)順序進(jìn)行，具體如表1所示。

表1 監(jiān)控信息驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)化信號(hào)順序

4.5 驗(yàn)收記錄標(biāo)準(zhǔn)化

在人工智能變電站監(jiān)控信息驗(yàn)收后，需要詳細(xì)記錄其中所遇到的問(wèn)題、被刪除的信號(hào)、遺留的信號(hào)、現(xiàn)場(chǎng)反饋等各種狀況，并匯總成報(bào)告，存儲(chǔ)在系統(tǒng)網(wǎng)盤(pán)中[6,13]。

5 智能變電站監(jiān)控信息接入自動(dòng)驗(yàn)收方式創(chuàng)新策略

5.1 創(chuàng)建專(zhuān)職信號(hào)驗(yàn)收小組

構(gòu)建完善的專(zhuān)職信號(hào)驗(yàn)收小組，以便于有序開(kāi)展驗(yàn)收工作。在正式驗(yàn)收前，工作人員需要做好準(zhǔn)備工作，即聯(lián)系操作人員到位，明確驗(yàn)收時(shí)間。就信號(hào)驗(yàn)收工作，由工作人員進(jìn)行全面記錄整理，并總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，有效提高信號(hào)驗(yàn)收效率與水平。信號(hào)驗(yàn)收小組工作人員和監(jiān)控工作之間保持獨(dú)立關(guān)系，在發(fā)生電網(wǎng)異常故障時(shí)，員工可以繼續(xù)進(jìn)行信號(hào)驗(yàn)收，以確保驗(yàn)收工作的有序開(kāi)展。

5.2 明確信號(hào)驗(yàn)收責(zé)任區(qū)域

信號(hào)驗(yàn)收人員及時(shí)聯(lián)系自動(dòng)化員工，把驗(yàn)收的變電站狀態(tài)轉(zhuǎn)換成調(diào)試。驗(yàn)收人員還應(yīng)把權(quán)限調(diào)節(jié)成為調(diào)試區(qū)，以此劃分權(quán)限。在此模式下，驗(yàn)收人員只可以接受監(jiān)控權(quán)限內(nèi)的信號(hào)，并加以接收。變電站監(jiān)控人員則不再接受驗(yàn)收信號(hào)。以責(zé)任區(qū)進(jìn)行劃分，開(kāi)展工作，從而有效提高工作效率與水平[7-9,11-12]。

6 人工智能理論視域下的變電站監(jiān)控信息接入自動(dòng)驗(yàn)收仿真

6.1 實(shí)例

就變電站監(jiān)控信息接入自動(dòng)驗(yàn)收系統(tǒng)設(shè)計(jì)而言，某地區(qū)在110 kV開(kāi)關(guān)站升壓改造時(shí)，進(jìn)一步做了實(shí)踐仿真分析，并對(duì)具體實(shí)施效果做了詳細(xì)討論。

6.2 實(shí)施效果

就A變電站監(jiān)控信息接入自動(dòng)驗(yàn)收工作的耗時(shí)情況做了匯總，具體如表2所示。

表2 A變電站監(jiān)控信息接入驗(yàn)收耗時(shí)情況

就結(jié)果可知，傳統(tǒng)人工驗(yàn)收，其信息驗(yàn)收單位時(shí)間大約3 min，由于對(duì)現(xiàn)場(chǎng)相關(guān)工作人員之間的配合，設(shè)施設(shè)備情況，總控通道切換，人工識(shí)別等各種狀況等各相關(guān)因素做了充分考慮，因此其時(shí)間的準(zhǔn)確性相對(duì)較高。而利用自動(dòng)驗(yàn)收系統(tǒng)，信息驗(yàn)收的單位時(shí)間只有1 s，可以嚴(yán)控各個(gè)斷路器的分合操作循環(huán)30 s，核對(duì)的匹配度高達(dá)100%，在很大程度上縮減了信息驗(yàn)收的時(shí)間。

就110 kV變電站升壓作為實(shí)例，按照相關(guān)電調(diào)明文規(guī)定，110 kV變電站升壓驗(yàn)收的時(shí)間在6個(gè)工作日，每日工作時(shí)長(zhǎng)為8 h，在利用自動(dòng)驗(yàn)收系統(tǒng)之后，可以縮短到5.9天，驗(yàn)收效率得到了明顯的提高，具體如表3所示[5]。

表3 A變電站監(jiān)控信息接入驗(yàn)收效率

7 總結(jié)

綜上所述，隨著科學(xué)信息技術(shù)的不斷更新發(fā)展，人工智能開(kāi)始在各個(gè)領(lǐng)域備受青睞，變電站也不例外，尤其是在監(jiān)控信息的驗(yàn)收系統(tǒng)中。監(jiān)控信息對(duì)于變電站而言，發(fā)揮著不可替代的重要作用，其不僅可以將現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行設(shè)施設(shè)備的具體狀態(tài)全面反映出來(lái)，還能夠通過(guò)利用自身綜合研判作用，熟練掌控電網(wǎng)的具體運(yùn)行狀況，從而促使故障處理效率與質(zhì)量得以提升。基于人工智能理論，進(jìn)行變電站監(jiān)控信息接入自動(dòng)驗(yàn)收系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真，結(jié)果顯示，效果十分顯著，正確率高達(dá)100%，需要大力推廣與廣泛應(yīng)用。但是，其中依舊存在一些問(wèn)題亟待做進(jìn)一步探究與分析[14]。