浅析监控系统中遥信与遥测的问题及建议
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摘 要：该文结合当前变电运行的实际情况，讨论监控系统，尤其是集控站监控系统中遥信中存在的信号多、杂、误发、人机交互不便等问题，从运行工作的角度提出了进一步加强信号优化、简化的主要方面，特别针对集控站的运行特点提出了相应的改进方面，初步探索加强信号先期处理的方向及方法、建议。同时对监控系统中遥测数据的种类、精度进行了讨论，并建议在监控系统，尤其是集控站系统中增强遥测数据的后期分析、统计及辅助判断功能，以加强监控系统的实用性、易用性和人性化特点，进一步提高变电运行工作的效率和安全性。
关键词：监控系统；集控站；遥信；遥测
本文从提高运行工作的安全、效率，提高监控系统的实用性角度出发，讨论现行的监控系统“遥信”与“遥测”存在的不足，提出由监控系统初步对遥测、遥信数据进行整理，然后提供给运行人员决策的设想及可行性。
（1）信号通道及规约造成的问题。通讯不够稳定。信号通道不够稳定，造成信号传送速度较慢（当地监控系统10 kV系统较普遍）；集控站集控系统显得更为突出，因通道问题造成信号误发，重复上报较多，并有丢失信号的情况。因信号通道类型较多，各种传输方法、介质功能效果不同，建议针对集控站集控系统的特点规定多采用可靠性高、带宽大、传输稳定的通道。通讯规约不统一。集控站、无人站两端所用系统不一样，相互通讯经常出问题，建议集控站监控系统应作规划或者在对外的通讯接口上设计更为完善。由于监控系统与各种其他厂家的装置需要进行通讯，这时通讯规约的不统一，也造成信号上的延时、误发等。近年来站控层与间隔层多采用同一网络，即以太网，通讯全部采用TCP/IP协议，这种情况好于保护管理机的形式。（2）集控站GPS对时问题。GPS对时是各点统一接受卫星标准授时信号进行时钟校正。但在实际中，由于干扰、建筑遮挡等原因集控站与受控站两端的时间不完全一样，造成在事故后进行分析时，集控站系统与当地装置事件动作时间不一，无法分清事件的先后顺序，给运行人员造成很大的困扰。建议加强对GPS对时的技术要求，或者在集控站管辖范围内，增加一套内部对时的系统，由集控站接受GPS时间，通过坚强可靠、无干扰或干扰小的通信通道与远动通信设备，与各站当地系统进行统一对时。确保集控站系统内时间是统一的。这时应考虑内部系统产生的延时问题。（3）信号采集元件问题。信号采集本身不够稳定，也造成同一信号反复上发。实际运行中，多个站信号系统都发现有此问题。有解释认为是接点反复抖动造成。但也可能是实际在开入量采集端口电路上电压不合格，恰好与端口电路高低电平的临界值相差不多，造成接点动作后，电压在临界值上下波动，引起反复发出信号。（4）初步的信号分析功能的设想。自动生成事故辅助分析报告。建议针对事故的情况，设计这样一种功能：当事故时，选择事故前后的一个合适的时间段，选择站内开关变位、保护动作情况（详细的动作情况）；故障前、故障时、故障后稳定时故障元件的电气量等按照时间的顺序，设定的格式由监控系统生成一张事故报告。即让监控系统自行对登录窗的信息进行筛选，选择与事故有关的信号即可，快速生成事故报告，辅助运行人员进行初步判断。如果此时，监控系统可以针对保护动作情况提出简单的初步处理建议或者处理时的注意事项（可以事先编订好，随保护动作触发）更加理想。（5）完善丰富现有信号系统。现行的信号系统还存在监视的盲点，直流系统、UPS、消防、生活水系统、烟感、技防等辅助设施的信号较少，不能全面反应其运行情况。这部分信号的设立也缺乏相关的标准。建议加强计算机监控系统与其他智能设备和智能系统的接口开发及自我诊断的相关信号。
二、遥测方面的问题及建议
（1）遥测的精度。遥测数据的准确性还有待提高。由于一次设备的准确性的限制，使得遥测数据的准确性只能在一定范围内进行改进。实际中又由于早期的变送器经过长期运行，误差变大，造成明显错误的情况。变送器在隔离变转换、整流的过程中存在误差，采集电阻本身出问题的可能也很多见。另外，主变温度变送器精度一直不高。同时由于大量变送器盘的存在，增加了投资及维护成本，还增加了站内的维护工作和出异常、事故的可能。建议采用高精度的采集元件，或者具有较高精度算法的交流采样模式。（2）增强遥测数据的分析处理辅助功能。遥测的数据仅仅是直观地反映一个数值，系统并不能智能的作预先判断，或者进行分析、统计或计算。建议增加这部分的功能，因为集控运行方式下，这类工作数量大、耗费精力多，数据还不一定准确。运行人员的精力应集中于倒闸操作与处理各种突发的事件上，生产数据的监视、上报这种频率较高、有律可循、又有完善规定的工作完全可以由电脑完成。如现已实现的电压越限报警。其他工作如电压监测及分析、统计完全可以由监控系统自行完成。各间隔最小载流元件也可以输入遥测系统，让计算机代为监视，越限后自动报警并显示百分比。各种负荷率、功率因数、电容器高峰投入率、所内电量、电量平衡等都可以直接生成。同时遥测量的显示应曲线化、图形化，具有不同时间、不同设备的对比功能，便于分析。还可以对变电站主要设备的运行状况进行统计分析，如断路器正常操作及事故跳闸次数及停运时间进行统计。考虑到监控系统正常的系统占用率，建议另行增加一台数据服务器，专门从事遥测数据的统计、分析、形成报告、报表的工作，并可在其上开发监控系统正常监控之外的其他智能化服务。
三、结束语
应进一步加强对现行系统的完善和改进，同时大力增加遥信、遥测系统的辅助功能的开发，与变电运行集控发展方向相适应。主要方面如下：遥信信号应通过对现场具体情况的分析，通过采用延时计数、屏蔽、合信号等手段进一步进行优化、简化，力争达到更加优化的目的。应对集控站模式下的通信通道、两端对时等问题，在集控站范围内进行统一考虑，建立统一、坚强、可靠的、稳定的通信通道和设计统一的对时方式。规定统一的技术条件等手段，规范不同厂家设备之间的通讯协议，避免协议不同带来的问题。对开入量的采集电路进行进一步的技术分析，设计更为完善的电路，采用更灵敏的采集元件，保证信号采集的一次有效性和稳定性。应回避soe和变位等面向监控系统的信号分类方法，在其上建立唯一的按照时间顺序排列的信号显示方法和界面，方便运行人员的监视。在现行监控系统的基础上，应积极开发对信号的初步智能处理功能。设计信号的检索功能，方便的对动作的信号进行各种检索。按照信号重要程度，给予不同的区别对待，提示运行人员着重处理，并力争设计出实用的系统，在特别的异常时提供简要的处理提示。对事故的开关、保护动作情况、电气量进行自动的筛选、组合、排列，形成一份反映事故前后情况的事故动作过程报告，并给出处理提示。大力扩展遥信系统的监视范围，对站内所用设备建立一个完善的信号系统。通过提高一次设备的精度和采用更加精确的采集元件及采样算法，提高测量精度。建立一个带有较强自动分析功能的测量系统，当地需测量的电气量通过智能元件完成测量及初步判断，主站系统增加一台数据服务器接受并显示结果，同时开发出对数据进行后期分析、统计、处理的各种辅助功能，减少运行人员的工作量，提高工作效率。
参考文献：
[1] 刘觉，等.变电站自动化技术政策研究报告[R].中国电机工程学会，2012.
[2] 曾庆禹.变电站技术的未来发展[R].中国电力科学研究院，2011.
[3] 黄益庄.变电站综合自动化技术[M].中国电力出版社，2010.