電網(wǎng)信號智能監(jiān)視分析研究

盧非凡

電網(wǎng)信號智能監(jiān)視分析研究

盧非凡

（深圳供電局有限公司，廣東 深圳 518000）

隨著深圳電網(wǎng)的不斷發(fā)展建設(shè)，電網(wǎng)規(guī)模越來越大、結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，深圳配網(wǎng)調(diào)度因其調(diào)管范圍劃分，在信號監(jiān)視工作方面需兼顧110 kV變電站內(nèi)信號監(jiān)視與站外配網(wǎng)自動化信號的監(jiān)視。而在深圳電網(wǎng)調(diào)度中心采用“調(diào)度、監(jiān)視、控制”一體化運(yùn)作，異常信號的監(jiān)視不僅存在監(jiān)視量不斷增加的問題，還存在大量信號分析關(guān)聯(lián)、異常狀態(tài)辨識的復(fù)雜問題，調(diào)度信號監(jiān)視方式的智能化轉(zhuǎn)變尤為重要。為此，提出一種電網(wǎng)異常信號智能監(jiān)視分析方法，可提升一體化調(diào)度信號監(jiān)視效率，為調(diào)度員提供異常信號處置的輔助決策，可為有效提升電網(wǎng)信號監(jiān)視智能化水平提供系統(tǒng)功能建設(shè)基礎(chǔ)。

信號監(jiān)視；智能監(jiān)視分析；電網(wǎng)調(diào)度；異常信號

隨著智能電網(wǎng)、人工智能技術(shù)和通信技術(shù)的快速發(fā)展，基于計(jì)算信息技術(shù)領(lǐng)域的先進(jìn)科學(xué)方法對現(xiàn)有的傳統(tǒng)調(diào)度業(yè)務(wù)能夠帶來智能化、可視化的新變化、新提升。而在電網(wǎng)迅速發(fā)展、規(guī)模快速擴(kuò)張、新技術(shù)不斷應(yīng)用的形勢下，電網(wǎng)異常信號類別越來越多、關(guān)聯(lián)性分析越來越復(fù)雜，電網(wǎng)信號監(jiān)視工作亟需智能化轉(zhuǎn)變。

本文主要結(jié)合深圳電網(wǎng)一體化運(yùn)作模式下異常信號監(jiān)視量大、不少信號彼此關(guān)聯(lián)性復(fù)雜等電網(wǎng)異常信號監(jiān)視現(xiàn)狀，提出一種電網(wǎng)異常信號智能監(jiān)視分析方法，研究建立具有本地化特點(diǎn)的信號智能分析知識庫，并研究設(shè)計(jì)電網(wǎng)異常信號智能分析功能設(shè)計(jì)，為電力調(diào)度員提供變電站異常信號綜合型信息分析和知識聯(lián)想，輔助調(diào)度員加快理清多個異常信號之間的事件關(guān)聯(lián)性，降低誤判、錯判的信號處置風(fēng)險，有效提升電網(wǎng)信號監(jiān)視智能化水平。

1 信號智能分析技術(shù)思路

1.1 電網(wǎng)信號名稱標(biāo)準(zhǔn)化

目前深圳電網(wǎng)調(diào)度自動化監(jiān)控采用的告警方式為告警窗口形式，變電站內(nèi)一旦出現(xiàn)異常情況，關(guān)于異常情況的告警條文信息就會顯示在告警窗中。隨著深圳電網(wǎng)建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，變電站新投運(yùn)一次設(shè)備類型、二次裝置類型各有不同，因此各個變電站的綜合自動化系統(tǒng)信號彼此間存在差異，其告警條文信息所對應(yīng)描述的一二次設(shè)備異常情況與故障情況也存在一定差異。為實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)信號的智能化分析，必須將各種不同名稱的告警條文進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。考慮到采購的變電站一次設(shè)備來自不同廠家，已采集接入的信號數(shù)據(jù)存量較大，且所有信號信息反映的現(xiàn)場運(yùn)行情況是固定的，因此結(jié)合電網(wǎng)調(diào)度監(jiān)視實(shí)際情況，自定義一套標(biāo)準(zhǔn)信號名稱，并將各個站內(nèi)的信號源條文與標(biāo)準(zhǔn)信號名稱進(jìn)行歸集對應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)信號名稱的標(biāo)準(zhǔn)化。

1.2 明確一次設(shè)備與標(biāo)準(zhǔn)信號庫的映射關(guān)系

在采用一體化運(yùn)作模式的情況下，電網(wǎng)信號監(jiān)視是深圳調(diào)度中心對全網(wǎng)運(yùn)行情況調(diào)控管理的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。而當(dāng)出現(xiàn)電網(wǎng)異常或故障時，調(diào)度員必須根據(jù)實(shí)時出現(xiàn)的電網(wǎng)告警信號分析判斷可能的故障設(shè)備或異常設(shè)備，從而實(shí)現(xiàn)故障元件的準(zhǔn)確識別。因此，必須結(jié)合實(shí)際電網(wǎng)的連接關(guān)系與拓?fù)潢P(guān)系開展一次設(shè)備與標(biāo)準(zhǔn)信號庫之間的映射關(guān)系，為實(shí)現(xiàn)信號智能分析提供基礎(chǔ)支撐。

1.3 分析梳理標(biāo)準(zhǔn)信號與異常故障原因的映射關(guān)系

按照深圳電網(wǎng)關(guān)于信號的類別分屬，電網(wǎng)告警信號分為事故信號、異常信號、越限信號、變位信號、告知信號五類。事故信號是電網(wǎng)故障、設(shè)備故障等引起開關(guān)跳閘的信號，包括保護(hù)裝置動作出口跳閘、合閘信號或其他影響全站安全運(yùn)行的信號。異常信號是反映設(shè)備運(yùn)行異常情況的告警信號。事故限號、異常信號是監(jiān)視工作中優(yōu)先級最高的兩類信號，是實(shí)時監(jiān)控中需立即通知、處理的重要信號。從信號產(chǎn)生的方式和特點(diǎn)來看，每一條事故信號或異常信號都存在著具體的可能的異常故障原因。

因此要建立信號智能分析，必須圍繞已經(jīng)建立的標(biāo)準(zhǔn)信號庫，對每一條信號條文進(jìn)行原因分析。結(jié)合深圳電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行情況及調(diào)度中心監(jiān)視工作情況，采用對深圳電網(wǎng)已有的管理規(guī)范要求、典型事件特點(diǎn)、信號點(diǎn)表特點(diǎn)、歷史事故事件案例、人工經(jīng)驗(yàn)等知識信息做一次大規(guī)模、全覆蓋的收集和整理，分析梳理每一條信號告警可能的觸發(fā)原因，建立標(biāo)準(zhǔn)信號庫中所有信號與異常故障原因的映射關(guān)系（可能存在一條信號對應(yīng)一項(xiàng)或多項(xiàng)異常故障原因）。例如出現(xiàn)信號“斷路器SF6氣壓低報(bào)警”，該異常情況原因?yàn)椤皵嗦菲鱏F6壓力降低至報(bào)警壓力（壓力繼電器發(fā)出）”。

1.4 建立包含信號復(fù)雜關(guān)聯(lián)性的典型事件庫

在變電站的實(shí)際運(yùn)行過程中，存在某一設(shè)備異常或故障將同時引發(fā)多個信號，或某一重大綜合元件（例如母線）跳閘時將同時引發(fā)大量的信號。此類情況中同時出發(fā)的信號具有復(fù)雜的關(guān)聯(lián)性，因此需結(jié)合深圳電網(wǎng)設(shè)備特點(diǎn)、設(shè)備故障案例、設(shè)備跳閘案例等進(jìn)行綜合整理、歸納，并形成包含多個信號復(fù)雜關(guān)聯(lián)性的典型事件庫，具體如圖1所示。

圖1 典型事件庫示意圖

2 電網(wǎng)異常信號智能分析功能設(shè)計(jì)

完成電網(wǎng)信號名稱標(biāo)準(zhǔn)化、一次設(shè)備與標(biāo)準(zhǔn)信號庫的映射關(guān)系、標(biāo)準(zhǔn)信號與異常故障原因的映射關(guān)系、包含信號復(fù)雜關(guān)聯(lián)性的典型事件庫的建立后，將標(biāo)準(zhǔn)化信號庫與異常故障原因、設(shè)備分類、信號群對應(yīng)的典型事故等進(jìn)行互相映射，形成信號智能分析模塊，如圖2所示。電網(wǎng)的信號數(shù)據(jù)源輸入信號智能分析模塊后，輸出關(guān)于該信號的分析結(jié)果。

3 結(jié)語

深圳電網(wǎng)按照一體化調(diào)度管理模式，當(dāng)值調(diào)度員負(fù)責(zé)全網(wǎng)信號監(jiān)視，主要依據(jù)人工經(jīng)驗(yàn)分析判斷信號、指揮處理信號，在電網(wǎng)結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜、規(guī)模越來越龐大的形勢下，電網(wǎng)信號類別將越來越多、信號反映的現(xiàn)場運(yùn)行情況將越來越復(fù)雜，告警信號的分析處置全部依靠調(diào)度員人工經(jīng)驗(yàn)判斷，存在出現(xiàn)部分信號分析時間較長的問題以及誤判、錯判的調(diào)度處置風(fēng)險，不具備提前預(yù)警潛在運(yùn)行風(fēng)險的功能。本文基于深圳電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行情況針對信號智能監(jiān)視開展思考與分析，結(jié)合信號標(biāo)準(zhǔn)化提出一種電網(wǎng)信號分析方法，可提高信號監(jiān)視效率、加強(qiáng)信號分析，為調(diào)度員提供準(zhǔn)確的輔助決策分析。

圖2 信號智能分析模塊

［1］寧波，彭嘉寧，常鵬，等.基于設(shè)備智能邏輯模型建模的電網(wǎng)監(jiān)控信號分析研究［J］.電子技術(shù)與軟件工程，2017（21）：226-227.

［2］楊龍.電網(wǎng)變電站綜合自動化系統(tǒng)信號的標(biāo)準(zhǔn)化管理問題分析［J］.機(jī)械設(shè)備，2018（12）：346.

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TM76

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2019.20.057

2095－6835（2019）20－0128－02

〔編輯：王霞〕