第３８卷第６期红水河Ｖｏｌ．３８Ｎｏ．６２０１９年１２月ＨｏｎｇＳｈｕｉＲｉｖｅｒＤｅｃ．２０１９
刘旭东
（大唐广西分公司（红水河）集控中心，广西㊀南宁㊀５３００２９）
摘㊀要：笔者主要介绍了大唐广西（红水河）集控中心智能预警系统的主要框架及功能实现，并提出未来优化的改进方向，以提高集控中心的安全稳定运行及减轻集控运行人员的工作量㊂ 关键词：集控中心；智能；预警系统；框架
中图分类号：ＴＶ６９７．１２文献标识码：Ｂ文章编号：１００１－４０８Ｘ（２０１９）０６－０１１５－０３
０㊀引言
集控中心既能实现水库调度㊁生产调度的最佳经济效益，又能通过对电厂的集中控制，实现电厂
无人值班，少人值守 的最佳管理效益，成为了多电站未来的发展方向；实现对多电站的安全管控，能够通过技术手段及时发现异常及其发展趋势是至关重要的㊂
大唐广西分公司（红水河）集控中心对所属发电企业进行集中监视与控制，代表受控电厂与电网调度㊁防汛㊁气象等部门进行沟通协调㊂目前已接入１０个厂站，分别为：平班㊁龙滩㊁岩滩㊁大化㊁百龙滩㊁乐滩㊁西津㊁山秀㊁金鸡滩和金牛坪，包含了南网总调㊁广西中调调管的共计４４台机组，同时按照水库可调容量包含了年调节㊁日调节和无调节电厂，管理模式和运行模式均较为复杂㊂目前集控中心调度大厅运行值班共设５个席位，完成对１０个受控电厂的 全监视全控制 ，每个席位设置１人，完成对２个受控厂站的监视和控制，而受控厂站侧已初步实现 无人值班，少人值守 的管理模式，即受控厂站的调度业务㊁开停机及负荷调节㊁ＡＧＣ／ＡＶＣ投退㊁断路器紧急隔离均由集控中心完成，人员设置较为精简㊂ １㊀智能预警系统建设背景
按照集控中心和受控厂站的管理界面划分，全部１０个受控厂站的测点数据通过 全采全送 的方式送至集控中心实时数据服务器，共计约１０万个测点，如果不经处理，势必会造成监控系统简报频繁刷屏㊁告警信息紊乱㊁光字错报误报等一系列
混乱的情况㊂集控中心的人员容易遗漏重要警报信
号并难以及时准确进行诊断处理，导致故障影响范
围扩大，这将给社会安全和电力系统稳定造成极大
的冲击［１］㊂事实上，集控中心投运初期，调度大厅的确出现了简报频刷㊁光字频闪㊁语音频报的现
象，根本无法维持正常的运行㊂
面对如此众多的监控信号和相对较少的监屏人
员，运行人员如何能够做到不遗漏信号㊁避免人为
误操作㊁减轻监盘工作量，是集控中心投运以来一
直在着手解决的问题㊂为此，集控中心派员前往全
国各地的集控中心深入调研，博采众长，经过两年
多的不断优化，开发了适合自身的智能预警系统㊂２㊀智能预警系统平台主要框架
大唐广西（红水河）集控中心智能预警系统采告警系统
用南瑞集团ＩＭＣ平台的监控系统及相应的光字系
统，以一体化平台为核心，建立智能水电厂架构，
互动化㊁运行管理一体化以及辅助决策智能化，以
保证系统的可靠性㊁高效性㊁稳定性㊁互动性㊁开
放性［２］㊂上位机接收到数据采集服务器广播的数据后，进行数据处理和逻辑运算，更新自身实时数据库，产生简报㊁报警记录，同时简报㊁报警记录会受点属性㊁闭锁库的影响，从而防止产生虚假及重复简报，进一步精简了简报数目和综合光字数目㊂智能预警系统主要依托监控系统监控画面㊁简报触发和综合光字系统共同实现对于大量监控信号的筛选和告警㊂智能预警系统结合受控电站实际，面
㊀㊀收稿日期：２０１９－０７－２３；修回日期：２０１９－０８－０１
㊀㊀作者简介：刘旭东（１９８６），男，广西南宁人，工程师，学士，主要从事水电运行值班工作，Ｅ－ｍａｉｌ：６５４０５６３０２＠ｑｑ．ｃｏｍ㊂
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㊀红水河２０１９年第６期
向对象，按事故㊁故障㊁越复限不同级别展示，根据设备检修状态㊁人工操作进行报警屏蔽和确认，预警系统将故障点以 设备故障树 的形式进行分类，逐条细分至最后的 树叶 ，以不同颜区分故障等级和重要程度，最终以监控常驻画面㊁模拟量曲线㊁智能简报推送以及三级综合光字的方式展示出来，同时可依托与智能预警系统融合的报表系统进行设备诊断和趋势分析㊂
３㊀智能预警系统的功能实现
对于集控中心投运初期暴露出来的监控系统画面㊁简报推送及光字系统等影响集控运行人员对受控厂站监视的问题，集控中心组织相关人员对系统功能进行了逐条的梳理，并进行了有针对性的分析，最终确定了智能预警系统的基本功能㊂目前智能预警系统主要实现了以下功能㊂
３．１㊀设置有针对性的人机交互画面
针对集控中心未设置一席位监视多厂站的联合画面且监控需要频繁切换画面的弊端，预警系统将主要功能设置于两幅常用的监控交互画面，无需频繁地切换画面，即可查阅预警系统的全部功能㊂
１）常驻的监视画面㊂
监控系统将所有重要的运行参数按照厂站和对应席位的划分融合于同一常驻的监控画面㊂值班员只对此常驻画面进行监视，无需进行频繁的巡屏操作，同时画面将各定值融入各测点之中，如发生越复限等故障告警，画面对应测点将会变提醒运行人员，同时光字报警也融合在常驻画面中，当达到触发条件时，光字灯以闪烁的方式告知运行值班员进行处理㊂
２）模拟量曲线的画面㊂
监控系统画面同时融合各油位㊁水位㊁温度等重要模拟量的２４ｈ曲线，用于作为设备趋势分析和设备故障诊断的辅助判据，运行人员交接班时只需观察曲线的平滑度并结合智能预警系统的报表系统即可判断设备状态是否发生异常以及发生异常的时段，以便能在设备故障之前及时发现异常趋势进而将故障消灭在萌芽之中㊂
３．２㊀智能简报的推送
针对重复无用的简报和频繁刷屏的简报以及大量的流程类信息，为减少简报推送数目，智能预警系统对于简报触发采用以下策略：
１）延时滤波：按信号类型设置不同的滤波时间，避免出现模拟量的越复限频繁刷屏，同时通过根据机组或设备运行状态设置报警延时触发条件（如与机组状态相关的流量㊁温度等测点），避免了机组
状态与其不一致时出现的无意义告警信息及刷屏信息㊂如一些温度量越限和机组停机状态下的辅设设备流量和空冷温度等的频繁刷屏均可通过此手段消除㊂
２）关联报警：将正常操作引发的其他相关联设备的告警进行优化，使其简报数目大幅减少㊂如技术供水正反向倒换时出现的流量和压力降低告警，只保留下限而取消上限的告警，厂用电切换时导致所带负荷短暂的失电而又复电的告警，一次调频动作后，有功设定值与实发值偏差的告警，通过关联告警优化后，简报数目大大减少㊂
３）过程监视：实时与计算机监控系统同步，省去大量过程信息，并可实现多流程同时监视，如开机过程中重要辅设设备等影响流程继续进行的告警，将会以弹窗的形式告知运行人员，使运行人员无需关注其他信息㊂
４）流程过滤：对于辅助设备启停伴随多条简报的问题，只保留启停信号，而过滤掉其他流程信号㊂如渗漏泵启动时对应的流程启动信号㊁启动水位信号予以过滤，通过简报的辅设设备启停信号，配合监控模拟量画面曲线同步监视，完成辅设设备启停的监视，从而达到优化简报推送的目的㊂３．３㊀综合光字系统的设计
监视常驻画面及模拟量曲线画面均设置光字告警灯，正常时显示常绿状态，当出现告警时，告警灯闪烁提示，显示相应设备的告警信息㊂综合光字系统依据下面原则设计：
１）面向对象㊂所有的设备故障信息按设备对象进行组织，当机组的某一设备有异常报警信息时，它对应的机组对象图形状态发生闪烁，点击可以看到发生报警信息的设备，查看报警信息及故障动作的时间㊂
２）分级管理㊂告警窗口设计有三级，按照不同厂站划分，既简化了画面数量，又实现了厂站光字的智能搭配，只有本席位故障时才会推送光字，避免对其他席位的干扰㊂等级分为事故㊁故障和越复限三类，按照重要等级划分，以不同的颜呈现在值班员面前，点击告警光字键，可以查询所有与此相关的告警㊂
３）逻辑运算㊂设备报警与机组或设备的状态关联，综合光字中做了大量的逻辑运算㊂如设备与机组状态关联，当机组的状态与设备报警状况不一致时，不会再触发报警，同时值班员可以根据机组检修情况手动屏蔽某些光字，避免大量的误报和错
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刘旭东：大唐广西（红水河）集控中心智能预警系统浅析㊀
报信息㊂
４）报警保持㊂当有重要报警时，会根据告警的重要性在窗口的最前端以特别颜显示闪烁，当值班
员确认后，信息条不闪烁但以粉并伴随动作时间显示在最前端，只有在状态复归正常后，信息条才能消失㊂
３．４㊀设置趋势分析
智能预警系统通过报表系统和模拟量曲线对电厂重要数据进行趋势分析，并根据分析结果提前发现发电机组或其他电力设备的异常状况，从而在很大程度上降低了电厂事故发生的可能性和运营成本［３］㊂趋势分析主要通过以下途径实现：１）通过报表系统并结合趋势曲线进行分析㊂集控中心通过建立自己的运行分析系统和报表系统，对于辅助设备启停频繁㊁启动超时等问题，在三区进行逻辑运算，对每班㊁每天㊁每月的相关运行数据（如平均启动间隔和平均启动时间等）进行统计，并结合监控模拟量曲线画面共同完成对异常设备和异常时段的分析判断㊂
２）通过自学特征曲线进行分析㊂对水头㊁出力㊁冷却水温等多维度不同工况，通过横向数据对比相同工况的不同机组，通过纵向趋势分析同一机组的变化趋势㊁历史经验数据，来完成油泵／水泵运行时间和启停间隔㊁集水井来水量㊁油箱渗漏量等各设备的运行情况分析㊂
４㊀智能预警系统仍需改进的地方１）对于数据卡死的问题，智能预警系统还未能及时发现并提醒，主要问题在于计算量太大而影响数据实时传输的可靠性，需要进一步完善㊂集控中心对此提出了只对重点油位㊁水位等模拟量进行数据刷新监测，延长运算周期的建议，并提供给厂家开发人员参考㊂
２）集控中心控制的日调节电厂较多，可调容量很小，进行水位控制时与调度联系工作量较大，智能预警系统未能根据上游来水和水位情况自动提醒运行人员及时与调度人员联系，对此，后续可以考虑结合水调自动化系统作进一步完善㊂３）设备趋势分析诊断功能的实现，目前仍需运行人员采取主动监屏等手段人为发现设备异常，后期仍需考虑工况，应在预警系统增加相关超时㊁频繁启动等综合点的简报主动推送功能告警㊂
５㊀结语
大唐广西（红水河）集控中心经过２年时间的运行，通过运行人员和系统开发人员不断的优化，监视画面㊁简报信息及综合光字已有了极大的改善㊂智能预警系统的建成运行，大大减轻运行人员劳动强度与监屏压力，设备误操作和信号遗漏问题越来越少，值班人员工作效率越来越高㊂虽然智能预警系统仍有需要完善的地方，距离真正实现运行人员被动监盘的目标仍有一定差距，但目前的智能预警系统已满足了集控中心一席位监控多厂站的需求，既保证了受控厂站的安全稳定运行，又大大提高了运行人员的监盘质量［５］，对于集控中心的长久安全稳定运行大有裨益㊂
参考文献：
［１］㊀莫文雄．面向集控中心的智能报警及故障诊断技术研究［Ｄ］．广州：华南理工大学，２０１３．
［２］㊀陈勇．岩泊渡智能化水电站建设的方案设计［Ｊ］．湖南水利水电，２０１８（４）：２９－３１．
［３］㊀方建兵，钱劲武．清江梯调设备告警信息接入监控系统的实现［Ｊ］．水电与新能源，２０１４（１２）：１２４－１２６．［４］㊀施冲，李宁，朱辰．三峡左岸电厂趋势分析系统的技术实现与研究［Ｊ］．水电厂自动化，２００７（４）：２１５－２２５．［５］㊀谢欣．大唐广西分公司（红水河）集控中心计算机监控系统信息优化简析［Ｊ］．红水河，２０１９（３）：８７－９０．
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