基于二次設(shè)備在線監(jiān)視的繼電保護(hù)運(yùn)行定值校核技術(shù)及實(shí)現(xiàn)

薛 晨

（國網(wǎng)揚(yáng)州供電公司）

0 引言

隨著智能電網(wǎng)建設(shè)的快速發(fā)展，電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的日益復(fù)雜，系統(tǒng)運(yùn)行方式的靈活多變，導(dǎo)致保護(hù)設(shè)備運(yùn)行定值的變化也越來越頻繁，從而現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)維人員的工作量也越來越大，由此帶來的問題日益突出，急需要找到解決途徑。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展和國網(wǎng)“六統(tǒng)一”保護(hù)裝置［2］的廣泛應(yīng)用，如果能夠自動(dòng)實(shí)時(shí)地從二次設(shè)備監(jiān)視系統(tǒng)獲取保護(hù)裝置運(yùn)行定值，與繼電保護(hù)定值管理系統(tǒng)進(jìn)行在線校核，及時(shí)發(fā)現(xiàn)定值誤整定、漏整定等問題，進(jìn)一步提升保護(hù)裝置的安全性，提高電網(wǎng)可靠性。

1 總體設(shè)計(jì)

基于二次設(shè)備在線監(jiān)視的繼電保護(hù)運(yùn)行定值校核應(yīng)用架構(gòu)主要分為三部分：數(shù)據(jù)采集、映射校核、可視化展示，如圖1所示。

圖1 應(yīng)用架構(gòu)圖

1）數(shù)據(jù)采集，主要用于獲取已執(zhí)行定值單、保護(hù)裝置定值模型文件以及保護(hù)裝置運(yùn)行定值。

2）映射校核，主要用于將采集的已執(zhí)行定值單解析，并根據(jù)定值項(xiàng)描述采用深度文本匹配完成定值項(xiàng)的自動(dòng)匹配，在執(zhí)行校核階段，實(shí)時(shí)召喚裝置運(yùn)行定值進(jìn)行核對(duì)。

3）可視化展示，采用可視化圖標(biāo)及圖形的方式在工作站或者移動(dòng)終端上展示定值校核的結(jié)果。

2 數(shù)據(jù)采集

2.1 定值單信息采集

定值管理系統(tǒng)定期將已執(zhí)行定值單推送至繼電保護(hù)智能移動(dòng)運(yùn)維管理系統(tǒng)，繼電保護(hù)智能移動(dòng)運(yùn)維管理系統(tǒng)將接收到的定值單在數(shù)據(jù)庫進(jìn)行解析并存儲(chǔ)。對(duì)于非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的PDF文件以文件的方式存儲(chǔ)在文件系統(tǒng)中，同時(shí)將指向文件的鏈接或路徑存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫表中；對(duì)于CIME格式的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，根據(jù)《電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)標(biāo)記語言規(guī)范—E語言規(guī)范》［3］進(jìn)行解析，并存儲(chǔ)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫。定值文件命名規(guī)則如下。

1）定值文件具體命名規(guī)則為“廠站管理單位名稱_廠站名稱_一次設(shè)備名稱_設(shè)備型號(hào)_定值單編號(hào)_文件生成時(shí)間（年月日時(shí)分）.CIME（或.doc）”；

2）定值文件出現(xiàn)錄波器定值時(shí)，由于不存在一次設(shè)備名稱，文件命名規(guī)則為“廠站管理單位名稱_廠站名稱_錄波器名稱_設(shè)備型號(hào)_定值單編號(hào)_文件生成時(shí)間（年月日時(shí)分）CIME（或.doc）”；

3）廠站管理單位名稱采用定值管理系統(tǒng)中的運(yùn)維單位名稱，當(dāng)運(yùn)維單位為空時(shí)，廠站管理單位名稱用“N”表示；

4）示例：國網(wǎng)揚(yáng)州供電公司_雙橋變_雙河線_PCS931GMD_雙橋變-2019-029_201911191500.CIME。

2.2 裝置模型文件采集

在線監(jiān)視系統(tǒng)定期將最新的保護(hù)裝置二次模型文件推送至繼電保護(hù)智能移動(dòng)運(yùn)維管理系統(tǒng)，繼電保護(hù)智能移動(dòng)運(yùn)維管理系統(tǒng)進(jìn)行解析并存儲(chǔ)到本地?cái)?shù)據(jù)庫中。保護(hù)裝置模型文件采用XML（Extensible Markup Language，可標(biāo)記擴(kuò)展語言）文件，內(nèi)容遵循《電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)標(biāo)記語言—E語言規(guī)范》的規(guī)范要求，包括裝置名稱、裝置類型、裝置型號(hào)、軟件版本、裝置編號(hào)（通信地址）、定值、定值區(qū)號(hào)等信息。定值文件格式如下表。

表 定值文件格式

3 映射校核

3.1 定值項(xiàng)匹配

由于二次設(shè)備在線監(jiān)視系統(tǒng)和繼電保護(hù)定值管理系統(tǒng)均有獨(dú)立設(shè)備臺(tái)賬，則需要通過對(duì)定值描述進(jìn)行文本匹配的方式，實(shí)現(xiàn)兩套系統(tǒng)定值項(xiàng)的數(shù)據(jù)映射。具體做法描述如下。

（1）初始化

初始階段，模型首先將變電站保護(hù)設(shè)備名稱描述分別提取詞、短語、句子等不同級(jí)別的表達(dá)向量，對(duì)所提取的文本經(jīng)過層級(jí)GRU網(wǎng)格進(jìn)行編碼［4］，得到各個(gè)帶有上下文信息的設(shè)備名稱描述表示。

（2）匹配

初始化工作完成后，模型對(duì)變電站所有設(shè)備采用帶有上下文信息的名稱描述向量表示。再計(jì)算不同粒度向量間的相似度，將相似度最近的兩個(gè)設(shè)備作為匹配度最高的設(shè)備，從而實(shí)現(xiàn)不同系統(tǒng)之間的設(shè)備匹配［5］。

（3）關(guān)聯(lián)

兩個(gè)系統(tǒng)之間必然會(huì)存在一些無法匹配的設(shè)備，運(yùn)維人員可以在繼電保護(hù)智能移動(dòng)運(yùn)維管理系統(tǒng)進(jìn)行手動(dòng)關(guān)聯(lián)。

3.2 定值校核

定值校核有兩種機(jī)制：定時(shí)自動(dòng)校核和實(shí)時(shí)手動(dòng)校核。

定時(shí)自動(dòng)校核，在繼電保護(hù)智能移動(dòng)運(yùn)維管理系統(tǒng)按照自動(dòng)巡檢周期設(shè)置定值校核周期，也可以設(shè)置定值校核起始時(shí)間。

繼電保護(hù)智能移動(dòng)運(yùn)維管理系統(tǒng)定期觸發(fā)啟動(dòng)定值校核功能，向二次設(shè)備在線監(jiān)視系統(tǒng)發(fā)起定值召喚命令，二次設(shè)備監(jiān)視系統(tǒng)接收命令后立即從保護(hù)裝置召喚定值，并推送至繼電保護(hù)智能移動(dòng)運(yùn)維管理系統(tǒng)，系統(tǒng)立即完成數(shù)據(jù)接收、根據(jù)模型解析定值數(shù)值、完成定值項(xiàng)比對(duì)、輸出比對(duì)結(jié)果等一系列計(jì)算處理工作。

實(shí)時(shí)手動(dòng)校核，在智能移動(dòng)終端也可以通過手動(dòng)觸發(fā)啟動(dòng)保護(hù)裝置定值校核功能，數(shù)據(jù)流與自動(dòng)校核相似，如圖2所示。

4 可視化展示

對(duì)于定值校核的結(jié)果采用分層、逐級(jí)、圖形化方式展示定值校核結(jié)果，具體內(nèi)容包括廠站、間隔、保護(hù)設(shè)備、定值項(xiàng)、每項(xiàng)校核結(jié)果。

對(duì)于定值校核異常的數(shù)據(jù)，運(yùn)維人員通過辦公電腦瀏覽器（Browser）登錄系統(tǒng)即可接收到定值不一致告警信息，還可以通過接入電力無線虛擬專網(wǎng)的智能移動(dòng)終端實(shí)時(shí)接收定值不一致告警信息，如圖2～圖4所示。

圖2 定值校核流程圖

圖4 APP端可視化展示圖

圖3 Web端可視化展示圖

5 結(jié)束語

本文針對(duì)國網(wǎng)揚(yáng)州供電公司調(diào)度控制中心提出的繼電保護(hù)運(yùn)行定值校核，采用基于語義相似度的深度文本匹配等先進(jìn)技術(shù)［6］，充分利用現(xiàn)有系統(tǒng)數(shù)據(jù)，通過定值校核應(yīng)用功能的合理設(shè)計(jì)，完成繼電保護(hù)運(yùn)行定值在線校核，并通過人機(jī)界面和獨(dú)立設(shè)計(jì)界面實(shí)現(xiàn)各種應(yīng)用場(chǎng)景下的校核工作及校核結(jié)果的可視化展示，避免系統(tǒng)資源浪費(fèi)，節(jié)約經(jīng)濟(jì)成本，極大地提升繼電保護(hù)的管理水平和工作成效，開創(chuàng)了全新的運(yùn)維模式。