智能變電站分布式智能告警的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

李燕

摘要：隨著變電站規(guī)模不斷擴(kuò)大，監(jiān)控信息驗(yàn)收程序也越來越復(fù)雜。現(xiàn)階段智能變電站智能告警系統(tǒng)尚未形成完善的、有效的監(jiān)控控制流程，因此本文針對變電站告警中的實(shí)用化程度低、工程實(shí)施復(fù)雜及專家知識(shí)庫規(guī)則提煉困難等一系列問題，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了智能變電站分布式智能告警平臺(tái)，進(jìn)一步提高了變電站的整體質(zhì)量與水平。

關(guān)鍵詞：智能變電站;分布式;智能告警

中圖分類號(hào)：TM76;TM63文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1672-9129（2020）03-0030-01

Abstract：Withthecontinuousexpansionofsubstationscale，monitoringinformationacceptanceproceduresarebecomingmoreandmorecomplex.Intelligentsubstationintelligentwarningsystematthepresentstagehasnotyetformedaperfectandeffectivemonitoringcontrolprocess，sothisarticleaimedatthelowdegreeofsubstationalarminthepracticalapplication，theprojectaseriesofproblemssuchascomplexandexpertknowledgebaserulesextractiondifficult，designsandrealizesintelligentsubstationdistributedintelligentalarmplatform，furtherimprovetheoverallqualityandlevelofthesubstation.

Keywords：intelligentsubstation;Distributed;Intelligentalarm

1智能變電站分布式智能告警系統(tǒng)簡介

分布式智能告警系統(tǒng)包括站控層（簡稱子站）與調(diào)度控制中心側(cè)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)（簡稱主站），子站在監(jiān)控系統(tǒng)的支持下，完成站內(nèi)數(shù)據(jù)分析和智能告警，這些高級應(yīng)用的分析結(jié)果可以互相借鑒，把分析結(jié)果以及文件、瀏覽信息、其他信息等上傳主站。主站針對不同的高級應(yīng)用采用相應(yīng)的處理方法完成數(shù)據(jù)拼接，在系統(tǒng)平臺(tái)的支持下完成各種高級服務(wù)應(yīng)用。智能告警是子站已對告警信號(hào)進(jìn)行過濾驗(yàn)證，主站可省去這些過程，直接處理過濾后的數(shù)據(jù)[1]。這些子站高級功能要求有系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)和實(shí)時(shí)工況可通過遠(yuǎn)程瀏覽方式上傳主站。如果異常，主站利用遠(yuǎn)程瀏覽通道進(jìn)行遠(yuǎn)程維護(hù)，比如遠(yuǎn)程重啟;對于系統(tǒng)擴(kuò)容或者更改，則需要到站端維護(hù)。

分布式系統(tǒng)對智能站的要求：第一，子站要作為一個(gè)有機(jī)整體，才能作為分布式系統(tǒng)的基層單位發(fā)揮同主站的有效信息交互;第二，智能告警系統(tǒng)不僅需要傳統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫，也需要建立時(shí)序數(shù)據(jù)庫，以滿足同一時(shí)間斷面數(shù)據(jù)的對齊功能，考慮到系統(tǒng)資源，這些實(shí)時(shí)庫也采用分布式結(jié)構(gòu)，部署在不同的服務(wù)器上。

2智能變電站分布式智能告警系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1系統(tǒng)流程設(shè)計(jì)。智能告警系統(tǒng)中，對所有告警信息進(jìn)行了過濾和分類處理，通過電流測量值，獲取設(shè)備的具體帶電狀態(tài)，通過告警信息和設(shè)備帶電狀態(tài)，進(jìn)一步推理故障，自動(dòng)報(bào)告變電站故障，并提出有效的應(yīng)對策略。

2.2信息預(yù)處理服務(wù)設(shè)計(jì)。智能變電站告警驗(yàn)收系統(tǒng)所接收的信息，主要是自動(dòng)化系統(tǒng)所收集的，其中信息并沒有經(jīng)過加工，其中存在噪聲和錯(cuò)誤信息。如果大量數(shù)據(jù)信息被直接輸入專家系統(tǒng)，就會(huì)加大推理工作量，從而影響最終結(jié)果的準(zhǔn)確性。因此，在數(shù)據(jù)輸入系統(tǒng)之前要對告警信息做預(yù)處理。

2.3專家系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。專家系統(tǒng)結(jié)構(gòu)包括以下幾方面：一是專家系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型。專家系統(tǒng)具有其自身的獨(dú)特優(yōu)勢，即盡管信息不完整，依舊可以保證結(jié)論的合理性，可以解決無法構(gòu)建數(shù)學(xué)模型，主要依賴經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)的難題。二是基于專家經(jīng)驗(yàn)的知識(shí)庫。據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)綜述，變電站常見故障告警信號(hào)大約有90種，幾乎覆蓋了所有信息。而故障影響因素各式各樣，其彼此密切相關(guān)。由于故障相關(guān)性，將其劃分為單一故障與組合故障。專家經(jīng)驗(yàn)知識(shí)庫的建立能及時(shí)、有效定位和排查故障。三是單一事件的知識(shí)表示。變電站故障的類型劃分主要體現(xiàn)的是涵蓋范圍從大到小，不斷細(xì)化的形勢。通過梳理和整合故障集，按照包含關(guān)系逐漸細(xì)化。已經(jīng)劃分的故障元，通過經(jīng)驗(yàn)豐富的員工構(gòu)建告警信號(hào)數(shù)據(jù)鏈，存放到知識(shí)庫，以此進(jìn)行推理機(jī)檢索，以故障發(fā)展時(shí)序信號(hào)正向排序。四是組合故障的知識(shí)表示。在故障元內(nèi)部，沒有清除故障，就會(huì)導(dǎo)致事故轉(zhuǎn)移，即通過聯(lián)絡(luò)信息，從單一故障元擴(kuò)展到多個(gè)故障元，構(gòu)成組合故障。五是面向?qū)ο笾R(shí)庫模型。故障元與故障元聯(lián)絡(luò)需要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行描述，變電站單一故障同時(shí)具備共性和個(gè)性，且具有面向?qū)ο笮浴Ｔ诜诸悤r(shí)，針對各種元件類型重復(fù)定位位置，促使其產(chǎn)生耦合性，通過UML語言定義的面向?qū)ο蠼＃梢越鉀Q這一難題[2]。

2.4人機(jī)交互界面設(shè)計(jì)。智能告警系統(tǒng)人機(jī)交互界面所具備的功能。首先，顯示變電站的主接線圖，查詢并修改操作斷路器與一次設(shè)備的具體連接情況。其次，展示告警系統(tǒng)中的站控層信息，并在窗口顯示時(shí)序信息，以供方便查詢。再次，設(shè)置自動(dòng)提示告警信息，并能夠根據(jù)信息推理分析，給出解決建議。然后，在維護(hù)窗口，顯示所有告警信息知識(shí)庫的信息，還可以適當(dāng)添加、修改。最后，管理用戶，在界面下，可以修改登錄密碼，添加用戶[3]。

3智能變電站分布式智能告警系統(tǒng)在工程中的應(yīng)用

1000kV特高壓安吉站作為皖電東送工程的四個(gè)特高壓變電站之一，也是某省目前唯一座在建特高壓變電站，因?yàn)橹髡緝H支持一體化監(jiān)控系統(tǒng)，在該站使用分布式技術(shù)實(shí)現(xiàn)智能告警系統(tǒng)的投運(yùn)。該站共有三個(gè)電壓等級1000kV、500kV、110kV，Ⅰ區(qū)主要完成三個(gè)電壓等級的監(jiān)控，監(jiān)控系統(tǒng)工程量大，全部投運(yùn)周期長，500kV投運(yùn)一個(gè)里程碑，于2013年7月底完成：1000kV部分、主變部分及110kV部分一個(gè)里程碑，配置智能告警服務(wù)，于2013年9月底完成，然后啟用分區(qū)之間的信息服務(wù)，完成全站投運(yùn)[3]。

4結(jié)語

深入開發(fā)智能告警系統(tǒng)能有效提高變電站自動(dòng)化水平，是確保電力系統(tǒng)運(yùn)行安全性與可靠性的重要途徑。通過探究告警信息與故障間的關(guān)系，劃分故障與異常情況，整改以專家系統(tǒng)為基礎(chǔ)的智能告警推理策略，并在此基礎(chǔ)上，對信息預(yù)處理、推理分析、界面等部分進(jìn)行了設(shè)計(jì)。同時(shí)，在很大程度上提高了變電站工作的效率和水平，從而明顯提高了變電站的工作質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳森環(huán).智能變電站中順序控制的功能分析與實(shí)現(xiàn)[J].中國設(shè)備工程，2017（20）：146-147.

[2]賈華偉，郭利軍，葉海明，等.智能變電站分布式智能告警研究與應(yīng)用[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2016，44（12）：92-99.

[3]孫宏斌，牟佳男，盛同天，等.適應(yīng)兩級分布式智能調(diào)度控制的變電站高級應(yīng)用軟件[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2015，39（01）：233-240.