基于專家庫的主站遠動信號告警設置規范核查軟件設計與實現

謝傳林 何潤泉 陳槾露

摘要：調度自動化主站遠動信號告警設置規范核查由人工完成，耗時長、效率低，同時受個人技能水平影響，常常設置不規范。鑒于此，設計了一套基于專家庫的遠動信號告警設置規范核查工具。首先介紹了該工具的軟件架構，然后詳細闡述了工具各模塊功能及設計方法，最后通過實際驗證可知，該工具可使工作人員高效、準確、便捷地完成遠動信號告警規范核查，同時保證告警設置規范和準確。

關鍵詞：遠動信號;專家庫;自動核查

中圖分類號：TP311.52;TM734? ? 文獻標志碼：A? ? 文章編號：1671-0797（2022）04-0022-04

DOI：10.19514/j.cnki.cn32-1628/tm.2022.04.007

0? ? 引言

隨著我國經濟規模不斷增長，人們對電能的要求越來越高，電網規模也隨之不斷擴大，變電站數量大幅增加，上送電力調度中心遠動信號（“四遙信號”：遙信、遙測、遙控和遙調）劇增[1]。對遠動信號進行不同的告警設置，可以體現信號重要程度，如告警設置不規范，造成電力調控人員漏監視重要信號，就可能導致電網發生安全事件[2]。

電力調控要求的不斷提高，對不同遠動信號告警設置提出了更高的要求。當前，遠動信號告警設置存在以下問題：首先，由于遠動信號數量大，若要人工完成全量模型、參數核查、設置需花費大量精力及時間，隨著變電站綜自改造，主站新增信息點呈井噴式增長，這無疑加劇了信號監視錯漏風險[3];其次，主站人員技能水平不同導致對信號告警設置有所差異，不能進行規范性設置。

針對上述問題，文獻[1]提出依托專家系統，開發數據質量預警監控平臺，能夠對問題數據實現預警，并采用專家庫的形式對問題數據進行預處理。此平臺運用于信息中心，沒有運用于遠動信號。

為此，本項目設計了一套基于專家庫的主站遠動信號告警設置規范核查工具。首先，提出工具總體軟件架構;然后，根據遠動信號量測類型或優先級設置專家庫，在專家庫根據網省公司告警規范選擇量測類型，根據告警規范設置告警，包括優先級、光字牌、報警模式、責任區以及存盤等重要類別;最后，基于專家庫對存量變電站遠動信號的設置進行自動審核，并形成報告，提高主站運維、核查工作效率。

1? ? 軟件總體架構

基于專家庫的主站遠動信號告警設置規范核查工具架構如圖1所示，本軟件包括專家庫定義模塊、運行參數讀取及展示模塊、參數校核模塊。

本設計是基于C++/Qt軟件架構中的QWidget、QFile、QtSql、QHash等組件實現工具所需的各個應用功能。Qt是基于C++的跨平臺圖形用戶界面應用程序開發框架，它既可以開發GUI程序，也可以開發非GUI程序、服務器;同時Qt是面向對象的框架，使用特殊的代碼可以生成擴展以及一些宏，具有易擴展性、跨平臺移植等優點。

2? ? 規則庫的構建

電力調度中心調控員判斷遠動信號（告警信號）的重要程度是根據遠動信號在主站數據庫設置的不同告警等級、音響等，迅速做出反應，保障電力系統安全。

遠動信號中遙信、遙測信息根據信號作用不同在主站利用不同的量測類型進行區分，現階段遠動信號告警設置是人工逐一核查，效率低且容易漏設置。本工具結合系統數據的實際運行情況，根據以量測類型為主、優先級為輔的條件構建專家庫，利用Hash鏈表技術，對光字牌、告警類型、優先級設定數據匹配規則，形成鏈式專家庫，如圖2所示。

通過專家庫設定量測類型或信號優先級的關鍵字，進行規則匹配，如圖3所示，校驗滿足條件信號的優先級、光字牌、告警類型、責任區等關鍵設置是否規范，并可根據自身需求進行擴展，能大幅提高工作效率及準確率。

3? ? 運行參數讀取及展示設計

本模塊通過Qt的QtGui組件設計數據緩存算法來依次抽取SCADA系統歷史數據庫中的區域、廠站、間隔及點信息，再在界面進行數據組裝，利用工作站內存充足的優點，快速提取所需數據。

參數展示是基于CIM樹來進行的，如圖4、圖5所示，其有利于運維人員快速查找目標廠站。CIM樹按照模型構建一棵二級CIM樹，建立“區域—變電站”二級節點，構建簡潔的區域—廠站模型，既可全部展示選中廠站點信息，亦可根據間隔查看點信息，同時可以根據廠站首字母快速檢索目標廠站，方便工作人員設置與查找。

4? ? 參數校核模塊設計

基于專家庫設定規則后，根據所選廠站或間隔，進行基于規則匹配的遠動信號告警設置規范核查。本工具先完成規則的匹配，然后再進行所匹配遠動信號告警設置的規范性核查，生成核查報告，羅列不規范設置。具體工作流程如圖6所示。

參數校核模塊同樣使用了Hash鏈表技術，由于專家庫建立或加載時，已將規則的關鍵字以及關鍵字所對應的數據以Hash鏈表形式寫進內存，在遍歷待校核數據時，只需將每一行數據的關鍵字套進專家庫Hash鏈表中，并將獲得的專家庫數據與當前數據進行對比，即可完成數據核查。

5? ? 工作流程

如圖7所示，本軟件的工作流程為：首先加載專家庫，設置匹配規則，并基于規則完成告警類型、光字牌、責任區等重要設置;然后選擇核查廠站或間隔的信號，再進行遠動信號告警規范校驗，程序根據所設定的專家規則逐一進行匹配核查，核查結果如選擇生成報告，則自動生成報告并將不滿足設置要求的進行標記。

6? ? 軟件特點及應用效益

6.1? ? 軟件特點

本軟件采用Qt軟件架構，具有以下優點：

（1）可推廣性強。目前調度自動化系統均采用Linux系統，本軟件運行環境為Redhat6.5，只要支持該環境即可進行軟件運行，同時本工具采用Qt軟件架構，因此本工具有很強的可推廣性。

（2）維護成本低。可以根據所需增加專家庫，不需要專人維護，大幅降低了維護成本。

6.2? ? 應用效益

本軟件基于專家庫核對主站遠動信號告警設置，根據專家庫設置規則自動進行遠動信號告警設置規范核查，推進日常工作的智能化，能幫助班組人員牢牢把握安全防線，從技術層面自動核查遠動信號告警設置的規范性，極大地降低班組人員的工作強度。目前本軟件已在主站端運用，據統計分析，由技術骨干核查一個廠站平均需要40 min時間，而采用本工具只需要10 min，效率是原來的4倍，人員工作效率、運維管控能力均得到了大幅度提高。

7? ? 結語

本文介紹了基于專家庫的遠動信號告警設置規范核查工具的設計，詳細闡述了軟件架構的設計、專家庫的構建、運行參數讀取、自動核查及工作流程等方面，有利于規范主站遠動信號告警設置，促進調度一體化監視水平的提高;同時，本軟件成本低，易于實現，大幅降低了人工作業時間，提高了工作效率，因而具有極強的可移植性和可復制性。

[參考文獻]

[1] 路勁.基于規則庫的數據質量預警監控平臺設計與研究[J].云南電力技術，2016，44（3）：42-43.

[2] 曾峰.電力調度自動化系統中的四遙異常現象分析及處理措施[J].中國新技術新產品，2015（4）：11-12.

[3] 李少偉，任孟軍，劉晶晶.OCS四遙信號自動驗收[J].科技風，2019（27）：166.

收稿日期：2021-11-29

作者簡介：謝傳林（1989—），男，陜西安康人，工學碩士，工程師，研究方向：調度自動化。

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