变电站监控信息接入的智能验收系统设计

范卫东, 赵勇, 沈旭珍, 张舒丽

(国网内蒙古东部电力有限公司, 呼和浩特 010010)

0 引言

伴随着电网运行的不断发展，电力企业构建了大运行体系，并在很大程度上增加了智能变电站的运行投入力度。另外，为了满足人们生活的多元化需求，变电站还需做进一步的扩建与改造工作。这就要求相关部门工作人员，即调度自动化、监控、现场变电站施工、调试等各个岗位员工循环检验并实时监控信号。在需要验收大量信号的时候，校验工作任务就会越来越繁重，这样一来，调度控制中心所监控的数据规模逐渐扩增时，所需验收的信号也会明显增多，从而造成电网监控工作备受阻碍，还会直接影响信号验收工作的正常有序进行[1]。

1 变电站监控信息接入自动验收内容

1.1 遥测信息

试验人员承担相应的遥测任务，利用外加信号源，对电流、电压、温度等各种遥测信息进行模拟产生。

1.2 遥信信息

试验人员采用整组传动、操作设施设备、设备本体点端子等各种方式，生成遥信信号。而监控人员则应该实时检查主站端的遥信值，确保其与现场设施设备状态保持一致。

1.3 遥控、遥调操作

对传动开关、主变有载开关、重合闸、备自投功能软压板等进行实践操作，以此开展实际操控验证。在遥控软压板之后，实时监控画面上其具体位置信号变位的正确性，重合闸充电、备自投充电等遥信信号的对应变位，并到现场根据实际情况做详细核对。

1.4 监控画面

所谓监控画面主要包含接线图画面和光字牌画面等等，其中验收内容主要包含接线图画面与现场接线方法的一致性，设备名称编号调度命名的正确性，光字牌画面所包含的事故类和异常类信息的准确性，事故分闸的推图，等等[2]。

2 变电站监控信息接入验收现状分析

2.1 环境不规范

监控信息接入验收涉猎范围十分广泛，其中各个单位之间，受管理范围和技术等各种因素差异的影响，导致彼此之间缺乏有效配合与协作。现阶段，多半轮值的验收方式导致工作人员不断更换，现场验收工作人员不准时到岗，信号责任区域划分不明确，接线和信号图制作不健全，验收中现场交接与调控中心监控信号的交接不同步等各种现象，使得监控验收环境明显缺乏规范性。

2.2 表格不规范

尽管各个区域都在采取各种相应的方式，汇总并叙述监控信息，然而在实际应用中，因为单位和厂商不同，设备装置存在差异，导致监控信息表缺乏规范性，最为突出的问题就是遥信点号出现重复，遥测信号太过繁杂冗余，遥控通道信息严重缺失等等[3]。

2.3 过程不规范

现阶段，就验收而言，因为人员业务素质与专业素养存在一定差异，验收方式与顺序也明显不同，而且尚未制定统一标准与验收流程，以及详细的要求。因此，在验收工作中，现场和监控验收工作人员主要采取的是自主选择验收的方式与流程。这样的不规范过程，直接造成了漏检、错检、复检等不良现象。

2.4 记录不规范

变电站监控信息接入验收时间太过冗长，所涉猎人员繁杂，多班轮值验收方式的利用，很容易造成验收中断或延误，导致验收、反馈以及复验等整个验收记录过程不健全，难以实现闭环管理模式，构成责任追溯机制根本不能构建和完善，从而无法实现设备的全面化、动态化管理，进而严重阻碍了验收工作的有效、有序开展。

2.5 部门矛盾

受各种相关因素的影响，即管理范围、处理对象、技术层次等，各个部门之间在协调时，经常会出现各式各样的分歧。监控端需要一些信号，但是现场并没有对此设置。现场信号属于合并上传的形式，但是监控需要进行分层次上传。对此，这就要求电力调度控制中心积极协调其他的相关部门，在验收整个过程中，根据实际情况，适当调整和完善验收方案，并健全验收过程[4]。

3 人工智能理论视域下的变电站监控信息接入自动验收体系支撑系统

变电站监控信息接入自动验收体系的支撑系统构建了各种新模块，制定了可视化对策，以全面覆盖了变电站现场与调度主站的全方位信息，从而实现了对监控信息接入验收的全过程管理。变电站监控信息自动接入验收体系的支撑系统具体如图1所示。

3.1 主站端

主站端信息接入自动验收系统，主要是以人工智能电网调度技术支持系统作为基础的一种高级化应用，其所涉及的内容主要是对厂站输送的遥信、遥测、遥控信息进行模拟，并利用计算机程序，实现主站自动验收功能，具体功能如图2所示。

图1 变电站监控信息自动验收体系支撑系统

图2 主站端信息自动验收系统

其一，前置信息校验主要标准是信息表管理系统表格，就遥信、遥测、遥控出发，将主站中的数据库信息读取出来，并对其维护工作的准确性进行检验。在校验之后，进行结果比较分析，监控人员则据此向自动化人员反馈信息，以便于有效修正。其二，遥信自动验收，主要是厂站端在自动验收程序根据既定顺序，逐渐传输监控信息，主站端的验收程序则是以既定发送和变位顺序进行，对输送信息的正确性进行检验。其三，遥测自动验收针对的是现场所传输的数据信息与预定遥测值之间的一致性，并做进一步判断。其四，遥控自动验收则是根据相关标准，利用实控操作，按照验收程序，进行一次性遥控分合，采集现场设施设备的具体位置，检查其变化程度，并进行判断。其五，遥测链接正确性校验其所涉猎内容为遥测值和间隔的对应，利用批量发送对数据进行模拟校验的模式，主站端自动验收系统则为测点设置遥测值，在发送数据之后，相关人员进行位置检查，判断遥测链接的准确性。

主站端验收主要划分为三大步骤，第一信息表比对分析，监控人员将标准信息表导入到自动验收系统中去，并对数据库中的信息维护规范性进行全面检查，一旦发现问题，及时通知工作人员进行修改、维护与优化。第二联调验收，及时启动自动验收系统的联调功能，并接受现场传输的各项信息，自动验收系统对信息的正确性做进一步判断。第三数据链接检查，自动系统传输的遥信遥测信息，需要监控人员全面详细检查，确保数据信息与间隔对应之间的一致性。

3.2 厂站端

厂站端信息自动验收系统主要包括三项功能，具体如图3所示。

图3 厂站端信息自动验收系统

厂站端自动验收系统不仅具备变电站侧的常规验收功能，还增添了两大独特功能，即虚拟前置与虚拟厂站，在虚拟系统前置验收合格的基础上，通过虚拟厂站系统实行信息联调，直接避免了二次调试，大大提高了变电站端验收效率与水平。

厂站端的自动验收系统主要包含三个环节，其一，对远动通信的装置信息进行一一核实。基于虚拟前置系统的监控信息表，获取监控信息，并以计算机程序为载体核对其一致性进行核对；其二，调试站端设施设备。在实际现场装置中，检修员工以实际操作或短接拆接端子等方法，对告警信息进行模拟并发送，实时监测变电站工作人员工作站与虚拟前置系统信息，确保其与现场调试信息相符；其三，联调验收。以虚拟厂站系统的方式，根据信息表顺序，将告警信息传送到主站验收系统中，以便于判断信息间的一致性。

3.3 厂站端和主站端

厂站端和主站端信息联调系统所验收的主要内容包含遥信、遥测、遥控信息表。首先，把主站前置与厂站远动通信装置中的遥测、遥信、遥控及时复位，其中，遥测的初始状态是0，遥信是复归，遥控是开关分位。其次，主站端启动自动验收，人工智能变电站上送，监控人员控制主站端，检修人员控制现场，在操作之前，双方需要确认。再次，主站自动验收系统发送指令，厂站自动验收系统接收信息之后启动相关程序，并记录校验结果，一旦出现差异，及时指出并备注原因。最后，生成报告，其中需要包括失败项目与原因，监控人员则据此，找出根源并快速上报[5,10]。

4 人工智能理论视域下的变电站监控信息接入自动验收标准化建设

4.1 人员信息标准化

人工智能变电站监控信息所涉猎的人员体系太过庞大，所以需要标志相关标准，以此确保在验收监控信息初始阶段，便可以对工作人员进行掌控，并实时跟踪整个过程。

4.2 信息表标准化

就人工智能变电站监控信息验收而言，为了符合安全、高效和实用等多元化验收要求，编制相关验收信息表。

4.3 流程图标准化

在验收过程中，详细填写人员信息，并核对设施设施、安全措施等等，再根据标准化要求，接入并验收监控信息，具体流程如图4所示。

图4 监控信息验收标准化流程

在根据具体流程进行验收的时候，顺序十分关键。一般情况下，在自动化运行维护人员调试通道之后，其与监控人员先验收遥信。然后继保人员发送遥测信号，上传监控端，监控人员和运行维护人员一一核对并验收。最后，通过自动化运行维护队伍进行通道更换，监控人员和现场人员及时验收遥控、遥调、自动调节等相关信息。因为遥视信息与信号系统之间是相互独立的，所以应单独验收，一般来说会在所有信息验收之前或之后进行。

4.4 信号顺序标准化

在验收信号时，一旦现场工作人员对其顺序进行更改，就会造成设施设备与接头不断拆装，从而直接导致验收时间被延误。为了确保验收工作的高效、顺利完成，在监控信息验收时，应严格按照相关顺序进行，具体如表1所示。

表1 监控信息验收标准化信号顺序

4.5 验收记录标准化

在人工智能变电站监控信息验收后，需要详细记录其中所遇到的问题、被删除的信号、遗留的信号、现场反馈等各种状况，并汇总成报告，存储在系统网盘中[6,13]。

5 智能变电站监控信息接入自动验收方式创新策略

5.1 创建专职信号验收小组

构建完善的专职信号验收小组，以便于有序开展验收工作。在正式验收前，工作人员需要做好准备工作，即联系操作人员到位，明确验收时间。就信号验收工作，由工作人员进行全面记录整理，并总结经验，有效提高信号验收效率与水平。信号验收小组工作人员和监控工作之间保持独立关系，在发生电网异常故障时，员工可以继续进行信号验收，以确保验收工作的有序开展。

5.2 明确信号验收责任区域

信号验收人员及时联系自动化员工，把验收的变电站状态转换成调试。验收人员还应把权限调节成为调试区，以此划分权限。在此模式下，验收人员只可以接受监控权限内的信号，并加以接收。变电站监控人员则不再接受验收信号。以责任区进行划分，开展工作，从而有效提高工作效率与水平[7-9,11-12]。

6 人工智能理论视域下的变电站监控信息接入自动验收仿真

6.1 实例

就变电站监控信息接入自动验收系统设计而言，某地区在110 kV开关站升压改造时，进一步做了实践仿真分析，并对具体实施效果做了详细讨论。

6.2 实施效果

就A变电站监控信息接入自动验收工作的耗时情况做了汇总，具体如表2所示。

表2 A变电站监控信息接入验收耗时情况

就结果可知，传统人工验收，其信息验收单位时间大约3 min，由于对现场相关工作人员之间的配合，设施设备情况，总控通道切换，人工识别等各种状况等各相关因素做了充分考虑，因此其时间的准确性相对较高。而利用自动验收系统，信息验收的单位时间只有1 s，可以严控各个断路器的分合操作循环30 s，核对的匹配度高达100%，在很大程度上缩减了信息验收的时间。

就110 kV变电站升压作为实例，按照相关电调明文规定，110 kV变电站升压验收的时间在6个工作日，每日工作时长为8 h，在利用自动验收系统之后，可以缩短到5.9天，验收效率得到了明显的提高，具体如表3所示[5]。

表3 A变电站监控信息接入验收效率

7 总结

综上所述，随着科学信息技术的不断更新发展，人工智能开始在各个领域备受青睐，变电站也不例外，尤其是在监控信息的验收系统中。监控信息对于变电站而言，发挥着不可替代的重要作用，其不仅可以将现场运行设施设备的具体状态全面反映出来，还能够通过利用自身综合研判作用，熟练掌控电网的具体运行状况，从而促使故障处理效率与质量得以提升。基于人工智能理论，进行变电站监控信息接入自动验收系统设计与仿真，结果显示，效果十分显著，正确率高达100%，需要大力推广与广泛应用。但是，其中依旧存在一些问题亟待做进一步探究与分析[14]。