基于東莞配網(wǎng)自動(dòng)化主站智能告警的應(yīng)用研究

劉樹鑫

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司 東莞供電局，廣東 東莞 523000）

0 引 言

近年來，我國(guó)電力產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，特別是基層供電需求更為多元且迫切，基層電網(wǎng)建設(shè)也呈現(xiàn)出規(guī)模擴(kuò)大、項(xiàng)目增加以及標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)要求提高的趨勢(shì)。同時(shí)，這也對(duì)配網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化建設(shè)與管理提出新標(biāo)準(zhǔn)，信息技術(shù)的實(shí)效發(fā)揮、信息價(jià)值的凸顯也使得配網(wǎng)自動(dòng)化主站更關(guān)注信息采集與利用[1]。配網(wǎng)調(diào)度工作人員每天要處理海量的信息，如何精準(zhǔn)識(shí)別有效信息并做好故障研判并非易事，這也是擺在配網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化建設(shè)管理者面前的一大難題。大量的告警信息涌入配網(wǎng)主站會(huì)導(dǎo)致一些關(guān)鍵信息被淹沒、被邊緣化，給配網(wǎng)調(diào)度工作人員造成了不小的困擾，也容易產(chǎn)生監(jiān)控要點(diǎn)遺漏的風(fēng)險(xiǎn)。基于此，必須加大配電網(wǎng)自動(dòng)化主站智能告警問題的研究力度，在提升配網(wǎng)自動(dòng)化運(yùn)作水平的基礎(chǔ)上解決海量信息篩選的難題，通過配網(wǎng)自動(dòng)化主站告警信息的智能研判指導(dǎo)配電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行[2]。

1 配網(wǎng)自動(dòng)主站告警系統(tǒng)的架構(gòu)

配網(wǎng)自動(dòng)主站告警系統(tǒng)主要依靠告警數(shù)據(jù)庫中海量信息的智能化告警分析，根據(jù)當(dāng)前配網(wǎng)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估等確保配網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行[3]。其主要架構(gòu)包括配網(wǎng)EMS系統(tǒng)、主網(wǎng)EMS系統(tǒng)，通過狀態(tài)預(yù)測(cè)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和狀態(tài)估計(jì)智能分析實(shí)現(xiàn)靜態(tài)安全預(yù)警、電壓安全預(yù)警、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)以及故障智能告警，具體見圖1。此外，在構(gòu)建智能化告警系統(tǒng)時(shí)，還應(yīng)設(shè)置告警服務(wù)器、調(diào)度服務(wù)系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)以及保護(hù)信息服務(wù)系統(tǒng)等，實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)管理的自動(dòng)化、智能化與一體化。加強(qiáng)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行中各項(xiàng)信息及風(fēng)險(xiǎn)的分析，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)監(jiān)測(cè)和預(yù)測(cè)安全隱患。相關(guān)人員在使用該告警系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)建立風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)預(yù)案，如做好停電事故的解決對(duì)策，應(yīng)用可視化界面實(shí)現(xiàn)信息的有效轉(zhuǎn)化與傳遞，為配網(wǎng)智能運(yùn)行提供可靠幫助。

圖1 智能告警系統(tǒng)架構(gòu)

2 東莞配網(wǎng)自動(dòng)化主站告警存在的問題及功能要求

2.1 東莞配網(wǎng)自動(dòng)化主站告警功能存在的問題

（1）告警信息缺乏層次性。未按照輕重緩急進(jìn)行順序展示，而且沒有做到事故信息、故障信息以及狀態(tài)信息等的科學(xué)歸類，導(dǎo)致一些重要的信息被淹沒或被邊緣化。告警窗口疊加信息太多，信息重復(fù)、干擾性強(qiáng)，同一故障伴隨多條告警信息反復(fù)提醒，同一條信息重復(fù)多次發(fā)送，混淆視聽。

（2）關(guān)鍵信息被信息淹沒。配網(wǎng)主站往往在短時(shí)間內(nèi)接收到大量的告警信息，如果調(diào)度工作人員處理不及時(shí)就容易導(dǎo)致新信息將原有信息覆蓋，其中不乏一些關(guān)鍵的信息被覆蓋。這些原有信息篩選利用時(shí)難度較大，會(huì)導(dǎo)致關(guān)鍵信息遺漏，無法幫助工作人員及時(shí)有效地排查隱患。

（3）調(diào)度人員處理告警信息帶有主觀隨意性。因個(gè)人經(jīng)驗(yàn)不足導(dǎo)致告警信息誤判的情況時(shí)有發(fā)生，也有因個(gè)人責(zé)任心的缺失導(dǎo)致告警信息分析不到位、不及時(shí)。目前，問題多集中在事后的故障研判，無法做到風(fēng)險(xiǎn)的提前預(yù)防和應(yīng)對(duì)，因此亟需智能化的裝置或系統(tǒng)為調(diào)度工作人員提供幫助。

2.2 東莞配網(wǎng)自動(dòng)化主站告警功能要求

立足于區(qū)域配網(wǎng)自動(dòng)化主站建設(shè)實(shí)際，走智能建設(shè)之路，利用故障智能報(bào)警技術(shù)與在線輔助決策技術(shù)進(jìn)行配網(wǎng)故障的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、智能化查找以及自主化分析，并最終篩選有價(jià)值的信息傳輸?shù)娇梢暬脚_(tái)上，讓配網(wǎng)調(diào)度工作人員對(duì)配網(wǎng)運(yùn)行情況、故障隱患等做到心中有數(shù)，及時(shí)采取有效措施保障配網(wǎng)運(yùn)行的安全性[4]。

配網(wǎng)自動(dòng)化主站智能告警功能主要是壓縮合并重復(fù)告警信號(hào)，對(duì)不需要關(guān)注的信號(hào)進(jìn)行屏蔽，對(duì)配網(wǎng)自動(dòng)化信號(hào)輸出按照告警信號(hào)等級(jí)、時(shí)間、告警內(nèi)容以及告警類型等進(jìn)行智能分類，并規(guī)范告警輸出格式，優(yōu)化告警查詢方式，對(duì)告警信號(hào)進(jìn)行后期分析，實(shí)現(xiàn)具有“分合閘COS信號(hào)”+“保護(hù)COS信號(hào)”研判功能的跳閘時(shí)間推理。通過以上改進(jìn)，主告警窗只顯示需要展示的事件信息，其他輔助告警信息可在輔助告警窗展示，調(diào)度員根據(jù)事件實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)取[5]。

3 技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)

3.1 在線模型的重建技術(shù)

在線模型重建技術(shù)利用EMS系統(tǒng)和信保系統(tǒng)來自動(dòng)抽取相關(guān)信息，如圖形文件、事故簡(jiǎn)報(bào)、量測(cè)數(shù)據(jù)、告警信息以及主網(wǎng)靜態(tài)模型等，然后與開關(guān)信息和配網(wǎng)兩側(cè)信息進(jìn)行對(duì)比與匹配，在配網(wǎng)開展在線網(wǎng)絡(luò)模型的重建，從而保障配網(wǎng)讀取的事故數(shù)據(jù)和告警數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性、全面性。

3.2 全景平臺(tái)的可視化技術(shù)

配網(wǎng)自動(dòng)化主站告警系統(tǒng)要求建立全景可視化數(shù)據(jù)平臺(tái)，將設(shè)備CRM模型與SVG圖形導(dǎo)入到可視化數(shù)據(jù)平臺(tái)中，進(jìn)行一次、二次設(shè)備建模操作，并讓建模與圖形相關(guān)聯(lián)。對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、電網(wǎng)拓?fù)洹⒗^電保護(hù)工作、告警信號(hào)以及電網(wǎng)地理信息等進(jìn)行一體化管理，及時(shí)找到配網(wǎng)故障點(diǎn)及運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，切實(shí)保障整個(gè)電網(wǎng)的安全與穩(wěn)定。

3.3 告警系統(tǒng)的優(yōu)化技術(shù)

智能告警系統(tǒng)能根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況做好各種信息的分析處理，將有價(jià)值的分析判斷結(jié)果發(fā)送給調(diào)度工作人員，輔助調(diào)度工作人員進(jìn)行處理。因此，需利用好告警系統(tǒng)優(yōu)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)的優(yōu)化（見表1）。

表1 配網(wǎng)告警系統(tǒng)優(yōu)化狀況

第一，告警窗優(yōu)化。將告警窗分為主告警窗和輔助告警窗，主告警窗進(jìn)行語音、光亮告警及人工確認(rèn)處理，輔助告警信息進(jìn)行查詢輔助判斷。

第二，告警重新分類匯總。將原有的大量告警信息根據(jù)告警原則進(jìn)行分類匯總，將同一類告警信號(hào)進(jìn)行壓縮合并，避免抖動(dòng)信息因頻發(fā)而霸屏告警窗。

第三，告警查詢優(yōu)化。按照推理合并后的事件進(jìn)行告警查詢，結(jié)果返回該事件相關(guān)的所有告警信號(hào)（SOE、COS）。開展告警格式優(yōu)化，根據(jù)調(diào)度規(guī)程和調(diào)度臺(tái)工作習(xí)慣進(jìn)行告警信號(hào)的“站+線+設(shè)備”優(yōu)化命名。

3.4 配網(wǎng)智能監(jiān)控技術(shù)

為了提升配電網(wǎng)的自動(dòng)化智能告警性能，需要提升相應(yīng)的監(jiān)控技術(shù)水平，這樣才能達(dá)到告警預(yù)期。相關(guān)人員應(yīng)利用告警信息智能集成技術(shù)實(shí)現(xiàn)設(shè)備功能、關(guān)口功率因數(shù)、設(shè)備電流以及監(jiān)測(cè)點(diǎn)電壓的越線監(jiān)控，并監(jiān)測(cè)好關(guān)口無功倒送狀況，將無效告警或偽告警過濾出去，并根據(jù)告警庫的相關(guān)規(guī)則將告警信息間斷顯示出來，以起到智能化告警作用，降低配網(wǎng)的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，減少調(diào)度管理人員的工作壓力。配網(wǎng)智能監(jiān)控技術(shù)能夠結(jié)合配網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)，做到事前預(yù)測(cè)、事中和事后告警，有針對(duì)性地處理相關(guān)信息，真正做到管理的智能化、集約化以及自動(dòng)化，促進(jìn)電力行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

4 告警系統(tǒng)的應(yīng)用

智能告警系統(tǒng)最大的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)是減少信息數(shù)量，降低無關(guān)信息對(duì)調(diào)度人員工作的干擾，讓數(shù)據(jù)得以精簡(jiǎn)并得到高效利用。調(diào)度工作人員可以接收到精簡(jiǎn)的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行精準(zhǔn)判斷，大大減少了調(diào)度工作量，也提高了調(diào)度處理的效率。

（1）實(shí)現(xiàn)了模型的重建與信息集成。在引入智能告警系統(tǒng)時(shí)，配網(wǎng)主站發(fā)揮該系統(tǒng)的智能告警功能，支持模型重建和關(guān)鍵信息集成。首先排除配電網(wǎng)中的垃圾數(shù)據(jù)、損壞數(shù)據(jù)展開網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的分析，深化潮流計(jì)算、狀態(tài)評(píng)估，明確配網(wǎng)和主網(wǎng)的邊界點(diǎn)狀態(tài)；其次根據(jù)配網(wǎng)邊界信息反饋進(jìn)行主網(wǎng)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)的科學(xué)調(diào)整，讓主網(wǎng)與配網(wǎng)潮流相匹配；最后根據(jù)調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)讓配網(wǎng)實(shí)時(shí)模型與主網(wǎng)等值模型融合，獲得完整的安全評(píng)估分析數(shù)據(jù)，切實(shí)保護(hù)各項(xiàng)設(shè)備的性能，提高故障告警信息的準(zhǔn)確性與及時(shí)性。

（2）實(shí)現(xiàn)了智能監(jiān)控與預(yù)警。東莞配網(wǎng)主站智能告警系統(tǒng)采用了分會(huì)診形式，對(duì)整個(gè)配網(wǎng)開展電壓安全預(yù)警、靜態(tài)安全預(yù)警以及保護(hù)配合預(yù)警等的整合分析。該系統(tǒng)對(duì)電網(wǎng)做到了實(shí)時(shí)監(jiān)控，包括停電設(shè)備狀況、設(shè)備負(fù)載率狀況以及有序用電監(jiān)視等，可以幫助調(diào)度員更好地了解電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)，使其直觀了解告警信息，并結(jié)合相關(guān)內(nèi)容制定有效的應(yīng)對(duì)策略，降低配網(wǎng)的故障發(fā)生率。

（3）實(shí)現(xiàn)了智能告警分析。東莞配網(wǎng)主站智能告警系統(tǒng)引入了信息理論和溯因推理技術(shù)，對(duì)信保系統(tǒng)信息、配網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)信息、故障錄波信息以及開關(guān)狀態(tài)信息等進(jìn)行識(shí)別，剔除偽數(shù)據(jù)，進(jìn)行智能化診斷和推理分析，最終發(fā)出告警信息，為調(diào)度人員的相關(guān)工作提供準(zhǔn)確依據(jù)。

通過對(duì)智能告警不斷研究?jī)?yōu)化，使告警窗能完整展示需要關(guān)注的告警信息，對(duì)重復(fù)告警信息進(jìn)行壓縮過濾，優(yōu)化告警查詢，從而提升調(diào)度員故障處理的效率。

5 結(jié) 論

綜合來說，智能告警是配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)創(chuàng)新應(yīng)用的優(yōu)化成果。目前，智能告警已經(jīng)成為解決基層配網(wǎng)調(diào)度“盲調(diào)”問題的得力助手，也成為日常監(jiān)控與故障研判的有效支撐。將其應(yīng)用到電網(wǎng)系統(tǒng)管理中，讓計(jì)算機(jī)識(shí)別替代人工分析，不僅識(shí)別速度更快，而且識(shí)別精準(zhǔn)度大幅提升，大大減少了調(diào)度工作量，使調(diào)度工作人員可以更好地掌握電網(wǎng)線路運(yùn)行情況。