調(diào)控一體化綜合智能告警系統(tǒng)的研究

咸英男 耿 壯 付大偉 馬 可 寧銘鑫

國(guó)網(wǎng)四平供電公司 吉林 四平 136000

1 告警信息存在的問(wèn)題

1.1 告警信息命名不規(guī)范 目前，不同廠站對(duì)告警信息的命名沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，即使是相同類(lèi)型、相同型號(hào)的設(shè)備所設(shè)置的監(jiān)控信息也各不相同。

1.2 告警信息變化太快 在電網(wǎng)發(fā)生復(fù)雜故障的情況下，會(huì)有成百上千條告警信息瞬間涌入到調(diào)控中心，這時(shí)，先前傳送過(guò)來(lái)的告警信息由于頁(yè)面的刷新而不再顯示，可能會(huì)被監(jiān)控值班人員遺忘或忽視。

1.3 告警信息之間缺少關(guān)聯(lián) 一個(gè)事件的發(fā)生可能對(duì)應(yīng)著多條告警信息，僅僅通過(guò)值班員的經(jīng)驗(yàn)在短時(shí)間內(nèi)，在海量的告警信息中分析出關(guān)聯(lián)關(guān)系并找出告警信息產(chǎn)生的原因，存在一定的難度，進(jìn)而會(huì)影響到故障處理的速度和方案的合理性。

2 系統(tǒng)的主要技術(shù)難點(diǎn)

2.1 信號(hào)的智能化識(shí)別 系統(tǒng)既要把與本系統(tǒng)的待分析對(duì)象，即電網(wǎng)異常和故障準(zhǔn)確無(wú)誤地識(shí)別出來(lái)，又要把一些正常信號(hào)如告知信號(hào)過(guò)濾掉，以使之能夠做到響應(yīng)迅速、分析正確、減少遺漏和誤報(bào)。

2.2 智能型告警分析算法 基于電網(wǎng)實(shí)時(shí)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的智能型告警分析算法，要求不論變電站的接線類(lèi)型和運(yùn)行方式如何，都能夠正確地找到同時(shí)間段內(nèi)多個(gè)信號(hào)間隱性存在的關(guān)聯(lián)關(guān)系，能夠根據(jù)開(kāi)關(guān)分合閘信號(hào)和保護(hù)動(dòng)作信號(hào)，得出是否發(fā)生設(shè)備故障或異常的結(jié)論。

2.3 嚴(yán)密的推理控制策略 電網(wǎng)的接線類(lèi)型、運(yùn)行方式復(fù)雜多變，一次設(shè)備所對(duì)應(yīng)的保護(hù)配置更是千變?nèi)f化，自動(dòng)重合閘、備自投等自動(dòng)裝置的配置也是靈活多變，要在每時(shí)每刻都可能發(fā)生的大量信號(hào)中找到電網(wǎng)的故障和異常信號(hào)，需要有一套嚴(yán)密的推理控制策略，它決定著信號(hào)分析的效率和質(zhì)量。

3 智能告警系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)研究

3.1 告警信息的處理流程 告警信息的處理是一個(gè)有層次、有步驟的過(guò)程，以及電網(wǎng)處于不同的運(yùn)行狀態(tài)時(shí)所接收到的告警信息種類(lèi)不同，對(duì)接收到的告警信息采用分類(lèi)處理的原則。

3.1.1 告警信息的基礎(chǔ)處理 告警信息的基礎(chǔ)處理可包括以下步驟：

(1)告警信息的名稱(chēng)規(guī)范；

(2)告警信息的篩選；

(3)告警信息的合并；

(4)告警信息的告警等級(jí)定義；

從調(diào)查統(tǒng)計(jì)中發(fā)現(xiàn)，霍童古鎮(zhèn)旅游人群中傾向于春夏秋季節(jié)出游的要明顯多于冬季，如表5所示，主要是由于旅游活動(dòng)的季節(jié)性導(dǎo)致的，選擇冬季出行的游客主要是考慮到“二月二”燈會(huì)。因此，在遭遇此種季節(jié)性的客源低谷時(shí)，直接會(huì)影響霍童古鎮(zhèn)旅游業(yè)的推廣與發(fā)展。

(5)SOE信息勾選；

3.1.2 告警信息的智能診斷處理 告警信息的智能診斷處理可包括以下步驟：

(1)告警信息的接收

(2)告警信息類(lèi)型標(biāo)記

(3)告警信息預(yù)處理

(4)若預(yù)處理后的告警信息中存在用戶自定義規(guī)則進(jìn)入步驟(5)，若沒(méi)有匹配的自定義規(guī)則則進(jìn)入步驟(6)，若都不存在，則進(jìn)入步驟(1)。

(5)對(duì)異常信息進(jìn)行自定義規(guī)則搜索、匹配，包括對(duì)異常告警信息進(jìn)行解釋、根據(jù)告警信息形成一、二次設(shè)備之間的動(dòng)作關(guān)聯(lián)關(guān)系等，借助于用戶自定義規(guī)則表對(duì)異常的告警信息進(jìn)行匹配，最后啟動(dòng)推理及建議。

(6)對(duì)電網(wǎng)故障信息進(jìn)行解釋?zhuān)鶕?jù)保護(hù)動(dòng)作信息、開(kāi)關(guān)變位等信息形成一二次設(shè)備之間的動(dòng)作關(guān)聯(lián)關(guān)系，并借助內(nèi)部專(zhuān)家?guī)?、正反向推理邏輯程序進(jìn)行可信度的初步評(píng)判，最后啟動(dòng)故障診斷、建議。

3.1.3 告警信息的處理流程 告警信息預(yù)處理模塊主要用來(lái)辨識(shí)多種原因造成的廢遙信、誤遙信，將它們?yōu)V除并提示給值班員。異常告警信息往往夾雜在正常告警信息中，在電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)并沒(méi)有發(fā)生明顯異常的情況下，自定義規(guī)則匹配推理模塊針對(duì)電網(wǎng)的一次設(shè)備、二次設(shè)備產(chǎn)生的告警信息進(jìn)行分析，根據(jù)自定義知識(shí)給出預(yù)警提示。內(nèi)部專(zhuān)家?guī)炷K利用辨識(shí)后的故障信息判斷電網(wǎng)當(dāng)前的狀態(tài)，主要用于確認(rèn)電網(wǎng)是否發(fā)生故障。最后，根據(jù)判斷的結(jié)果，來(lái)診斷故障。

3.2 自定義規(guī)則人機(jī)界面 面向用戶的自定義規(guī)則采用人機(jī)界面模式，提供了一種將值班員、檢修專(zhuān)家豐富的檢修專(zhuān)業(yè)知識(shí)和運(yùn)行處理經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為電腦知識(shí)的新途徑，具有無(wú)限的學(xué)習(xí)能力和靈活的擴(kuò)展能力。主要有信號(hào)的分組表示法、信號(hào)的編輯、規(guī)則的保存、規(guī)則的導(dǎo)出與校驗(yàn)等功能。

3.3 告警信號(hào)關(guān)聯(lián)性分析 將電網(wǎng)故障和異常的信號(hào)按照物理連接關(guān)系屬性進(jìn)行了以下定義：

同間隔信號(hào)：即常見(jiàn)的同一間隔或同一設(shè)備信號(hào)；

上級(jí)間隔信號(hào)：對(duì)于信號(hào)所屬設(shè)備來(lái)說(shuō)是上一級(jí)的設(shè)備，如對(duì)于站內(nèi)中低壓側(cè)母線及其出線來(lái)說(shuō)，所關(guān)聯(lián)的主變就是它們的上級(jí)設(shè)備；對(duì)于主變來(lái)說(shuō)，其高壓側(cè)所連接的進(jìn)線就是其上級(jí)設(shè)備。

下級(jí)間隔信號(hào)：與上級(jí)間隔信號(hào)相對(duì)應(yīng)。如對(duì)于站內(nèi)主變來(lái)說(shuō)，中低壓側(cè)母線及其出線就是它們的下級(jí)設(shè)備；對(duì)于站內(nèi)進(jìn)線來(lái)說(shuō)，所送電的主變就是其下級(jí)間隔信號(hào)。

本廠站標(biāo)識(shí)信號(hào)，如廠站事故總信號(hào)，它是全站的事故標(biāo)志信號(hào)，不屬于某個(gè)具體的設(shè)備，在關(guān)聯(lián)性分析中必須考慮到。

3.4 智能化的電網(wǎng)故障分析 智能化的電網(wǎng)故障分析就是從采集到的大量實(shí)時(shí)告警信號(hào)中，智能捕捉與故障有關(guān)的信號(hào)，主要是開(kāi)關(guān)跳合閘信號(hào)，保護(hù)動(dòng)作信號(hào)，自動(dòng)裝置動(dòng)作信號(hào)等。故障分析是對(duì)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、運(yùn)行方式及故障數(shù)據(jù)的智能化綜合分析過(guò)程，本系統(tǒng)采用內(nèi)部專(zhuān)家系統(tǒng)方法實(shí)現(xiàn)。專(zhuān)家系統(tǒng)在電網(wǎng)故障診斷中的典型應(yīng)用是基于產(chǎn)生式規(guī)則的系統(tǒng)，即把保護(hù)、斷路器的動(dòng)作邏輯以及運(yùn)行人員的診斷經(jīng)驗(yàn)用規(guī)則表示出來(lái)，形成故障診斷專(zhuān)家系統(tǒng)的知識(shí)庫(kù)，進(jìn)而根據(jù)報(bào)警信息對(duì)知識(shí)庫(kù)進(jìn)行推理，獲得故障診斷的結(jié)論。

4 結(jié)論

控一體化智能告警是一套綜合分析軟件，它結(jié)合了多種計(jì)算機(jī)技術(shù)和電力自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)方面的成果，如一體化設(shè)計(jì)技術(shù)、通用電網(wǎng)拓?fù)浞治鏊惴?、信?hào)處理技術(shù)、專(zhuān)家系統(tǒng)技術(shù)等。多種技術(shù)的綜合應(yīng)用與編程設(shè)計(jì)，使智能告警系統(tǒng)具有良好的應(yīng)用效果。