智能調(diào)度告警診斷系統(tǒng)的應(yīng)用分析

韋思思

（廣西電網(wǎng)公司南寧供電局，廣西 南寧530031）

0 引言

當(dāng)前，各級(jí)電網(wǎng)調(diào)度中心普遍存在著配網(wǎng)監(jiān)控水平不高，調(diào)度系統(tǒng)只能監(jiān)控站內(nèi)設(shè)備，無(wú)法實(shí)時(shí)掌握線路運(yùn)行狀況的問(wèn)題。面對(duì)龐大的電網(wǎng)系統(tǒng)，特別是惡劣天氣、大型活動(dòng)等各種緊急特殊情況，調(diào)度員總在疲于處理監(jiān)控系統(tǒng)告警窗口大量涌現(xiàn)的報(bào)文信息，不僅遠(yuǎn)跟不上故障發(fā)生的速度，還無(wú)暇兼顧故障事件的通知、搶修的處理，客服也無(wú)法獲得實(shí)際停電范圍，整個(gè)故障處理處于非常被動(dòng)的局面。

本文通過(guò)研究南寧供電局智能調(diào)度告警診斷系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)配網(wǎng)告警信息的快速處理與發(fā)布，大大提高了工作效率，從而使調(diào)度故障業(yè)務(wù)處理由“人工分析處理型”上升為“系統(tǒng)自動(dòng)智能型”，對(duì)減輕調(diào)度員的工作量，提高事故異常處理的準(zhǔn)確性和快速性，保障電網(wǎng)穩(wěn)定、持續(xù)運(yùn)行有著極為重要的意義。

圖1 智能調(diào)度告警系統(tǒng)信息處理流程圖

1 智能調(diào)度告警診斷系統(tǒng)概況

智能調(diào)度告警診斷系統(tǒng)基于人工智能的專家系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)聽當(dāng)前電網(wǎng)自動(dòng)化設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。系統(tǒng)實(shí)時(shí)分析診斷告警信息，通過(guò)列表顯示分析結(jié)果，對(duì)調(diào)度運(yùn)行人員進(jìn)行告警，獲取故障相關(guān)信息，為調(diào)度員提供決策支持。系統(tǒng)使調(diào)度告警信息處理由“人工分析型”上升為“自動(dòng)智能型”，有效提高了配網(wǎng)故障診斷效率，減輕了調(diào)度人員工作壓力，加快了故障快速診斷、快速報(bào)告。同時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)將診斷結(jié)果實(shí)時(shí)發(fā)布到業(yè)務(wù)系統(tǒng)，進(jìn)行故障搶修作業(yè)，實(shí)現(xiàn)了配網(wǎng)故障處理各環(huán)節(jié)所需信息的快速收集和快速應(yīng)用，以快速、準(zhǔn)確、全面的“信息流”支撐相關(guān)業(yè)務(wù)系統(tǒng)（圖1）。

2 關(guān)鍵技術(shù)

2.1 告警信號(hào)的過(guò)濾

故障告警信息數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)量非常大，因此在實(shí)時(shí)監(jiān)聽采集后必須進(jìn)行過(guò)濾精簡(jiǎn)。為減少監(jiān)聽接口數(shù)據(jù)傳輸壓力及后續(xù)過(guò)濾處理數(shù)據(jù)量，采取正向邏輯定義過(guò)濾條件，平臺(tái)只對(duì)現(xiàn)場(chǎng)上送的SOE類報(bào)文進(jìn)行監(jiān)聽采集，功能類似調(diào)度自動(dòng)化服務(wù)器前置機(jī)收集告警信息。現(xiàn)場(chǎng)SOE報(bào)文信息上送時(shí)可能出現(xiàn)報(bào)文重復(fù)現(xiàn)象，在此環(huán)節(jié)中增加“重復(fù)報(bào)文合并處理”功能，為后續(xù)指定邏輯推理增大命中率。

2.2 告警信號(hào)的邏輯關(guān)聯(lián)（知識(shí)庫(kù)）

告警信號(hào)的邏輯關(guān)聯(lián)主要包括兩個(gè)部分：電網(wǎng)設(shè)備之間的關(guān)聯(lián)和告警推理規(guī)則。電網(wǎng)設(shè)備結(jié)構(gòu)包括各設(shè)備元件之間的連接關(guān)系和各個(gè)設(shè)備元件的屬性知識(shí)，是構(gòu)建知識(shí)庫(kù)的基礎(chǔ)。告警推理規(guī)則是由長(zhǎng)期工作于電力系統(tǒng)一線的調(diào)度專家對(duì)各種告警信息進(jìn)行歸納總結(jié)得來(lái)的。二者的有效結(jié)合構(gòu)成了故障告警的知識(shí)庫(kù)。

2.3 推理技術(shù)（推理機(jī)）

電網(wǎng)狀態(tài)量正常變位、事故及異常的判斷和處理需要大量的專業(yè)知識(shí)。推理規(guī)則庫(kù)作為知識(shí)庫(kù)中的核心部分，將大量的專業(yè)知識(shí)作為規(guī)則存入系統(tǒng)。根據(jù)規(guī)則庫(kù)，系統(tǒng)可以識(shí)別需要獲取的信號(hào)，支持將告警信息全部自定義。

2.4 基于電網(wǎng)拓?fù)浞治黾夹g(shù)

電力GIS具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析和空間分析功能，能夠?yàn)榕渚W(wǎng)故障提供相關(guān)的空間信息分析處理功能。系統(tǒng)通過(guò)將故障診斷結(jié)果與電力GIS結(jié)合，實(shí)現(xiàn)對(duì)簡(jiǎn)單故障的精確定位、復(fù)雜故障的區(qū)域定位，實(shí)時(shí)分析停電范圍，為搶修復(fù)電提供技術(shù)支撐，為調(diào)度員提供輔助決策。

3 智能故障診斷平臺(tái)的原理與方法

3.1 故障診斷分析基礎(chǔ)

電網(wǎng)結(jié)構(gòu)：智能調(diào)度告警診斷系統(tǒng)主要是診斷配電網(wǎng)中發(fā)生的故障。配電是電力系統(tǒng)中直接面向電力用戶的環(huán)節(jié)，它由測(cè)量和計(jì)量設(shè)備、通電設(shè)備、通信和控制設(shè)備等多種設(shè)施組成一個(gè)配電系統(tǒng)。配電網(wǎng)主要由線路、變壓器、開關(guān)和電容等設(shè)施構(gòu)成，這些設(shè)備信息被實(shí)時(shí)采集后送到調(diào)度中心，成為故障來(lái)源數(shù)據(jù)。

獲取故障信息：配網(wǎng)使用SCADA系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控整個(gè)配電網(wǎng)絡(luò)，在配電網(wǎng)設(shè)施中配有相應(yīng)的RTU裝置，RTU裝置將采集到的相關(guān)信息例如開關(guān)跳閘信息、保護(hù)動(dòng)作信息等和線路量測(cè)信息實(shí)時(shí)送至配網(wǎng)主站，這些信息為故障診斷提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。同時(shí)，配網(wǎng)SCADA系統(tǒng)會(huì)實(shí)時(shí)采集自動(dòng)化開關(guān)、斷路器的開關(guān)變位信息以及人工操作信息等。這些信息通過(guò)SCADA獲取，為故障診斷提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

3.2 故障診斷信息綜合分析

智能告警專家系統(tǒng)：智能告警專家系統(tǒng)模仿人工智能的專家系統(tǒng)技術(shù)，實(shí)時(shí)監(jiān)聽三區(qū)SCADA系統(tǒng)的告警信息，先進(jìn)行數(shù)據(jù)過(guò)濾，然后將時(shí)間范圍的開關(guān)及其動(dòng)作信號(hào)進(jìn)行組合，通過(guò)智能邏輯推理對(duì)信息進(jìn)一步處理，從而命中故障類型等信息，無(wú)法命中的采取再通過(guò)人機(jī)界面人工干預(yù)的方式實(shí)現(xiàn)匹配，達(dá)到告警精準(zhǔn)判斷的目的。有效告警事件通過(guò)臺(tái)賬匹配處理，實(shí)現(xiàn)不同系統(tǒng)間臺(tái)賬的數(shù)據(jù)對(duì)接，完成輸出發(fā)布功能，并接入查詢統(tǒng)計(jì)模塊提供更多元服務(wù)。

網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治觯壕W(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治鲋饕菍⒃\斷結(jié)果結(jié)合電力GIS，通過(guò)電力GIS強(qiáng)大的拓?fù)浞治瞿芰Γ治龀龉收戏秶⒂绊憛^(qū)域、影響設(shè)備等。

3.3 故障診斷信息結(jié)果處理

可視化展示：配電網(wǎng)故障診斷決策的可視化模式以單一故障區(qū)域?yàn)榧~帶，利用分組技術(shù)列表顯示信息流中的開關(guān)動(dòng)作信息、保護(hù)動(dòng)作信息、掛牌信息及單一設(shè)備故障診斷信息，并進(jìn)行關(guān)聯(lián)重組；對(duì)故障區(qū)域則調(diào)用GIS系統(tǒng)進(jìn)行圖形化顯示。

實(shí)時(shí)發(fā)布故障信息：智能調(diào)度告警診斷系統(tǒng)通過(guò)對(duì)外發(fā)布接口服務(wù)實(shí)時(shí)發(fā)布電網(wǎng)故障信息，為調(diào)度員提供了輔助決策功能，為急修人員提供了精確故障范圍，為客服人員提供了全方位信息等。系統(tǒng)有效提高了故障搶修效率，減少了客戶損失，提高了客服水平。

為調(diào)度員提供輔助決策：智能調(diào)度告警診斷系統(tǒng)通過(guò)可視化界面為調(diào)度員提供準(zhǔn)確的故障信息及影響范圍、損失負(fù)荷等，使調(diào)度員面對(duì)龐大的電網(wǎng)系統(tǒng)，尤其是出現(xiàn)惡劣天氣等緊急情況時(shí)，能做到及時(shí)、準(zhǔn)確地進(jìn)行決策。

4 結(jié)語(yǔ)

南寧供電局智能調(diào)度告警診斷系統(tǒng)具備強(qiáng)大的計(jì)算功能、便捷的操作方式和良好的可視化界面，自投運(yùn)以來(lái)準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)了配電網(wǎng)的實(shí)時(shí)故障告警，為調(diào)度運(yùn)行人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)配電網(wǎng)故障并采取有效的控制措施提供了有益的輔助決策，從而有效提高了南寧電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行水平。

［1］李再華，丁劍，方竹，等.廊坊地區(qū)電網(wǎng)報(bào)警分析與故障診斷系統(tǒng)［J］.電氣應(yīng)用，2009，28（8）：82－85.

［2］姬書軍，朱學(xué)科，李淮海，等.變電站智能告警專家系統(tǒng)研究［J］.華東電力，2011，39（5）：773－775.