智能電網調度控制系統監控信息“事件化”功能實現及應用

王 麗，鄭 偉

（1.國電南瑞科技股份有限公司，江蘇 南京 211106；2.南京國電南自自動化有限公司，江蘇 南京 210032）

1 監控信息事件化架構和功能

監測信號數據的“事件化”報警功能采用網絡平臺層、認知層和功能層等結構來實現。在網絡平臺層完成反映設備信息內容的監測信號數據對象化和“事件化”建模，構成監測信息系統“事件化”建模庫；在認知層面采用“事件化”模式，實時掃描信息系統中收集到的監控信號狀況和量測變異數據等信息系統內容生成事件告警；在功能層利用信息提供的事件告警，解析事件中信息的完整性狀況，聯合顯示相關內容并根據監測專業異常處理過程推送過程化處理意見，指導監測員按程序實施信息技術處理。圖1為“事件化”報警功能的全程示意圖[1]。

圖1 “事件化”告警及流程化處置全過程

監控信息事件化告警功能主要包括以下內容。

（1）監測信息系統“事件化”報警功能。采用監測消息“事件化”模式，將物資需求計劃（Material Requirement Planning，MRP）管理系統中的多條實際報警信息轉換為報警事件，幫助監控管理人員實時監控網絡健康和設備運行狀態。

（2）鏈接顯示功能。鏈接顯示，實現從事件到結論的相關信息顯示，內容包括信息完整性研究和相關信息研究，以顯示事件的全貌。

（3）流程化處置功能。流程處理功能加強了運營流程中的業務，能夠在線處理監控人員信息，確保工作合規完成，幫助監控管理人員快速評估是否下放集中控制權、上報發送、通知站端、故障報告和其他事務管理工作。

2 關鍵技術

2.1 信息對象化建模

電網生產設備建模系統也是調度管理系統等高層應用領域的數據分析基石。傳統意義上的工程模式系統（Engineering Modeling System，EMS）建模（通常指單一模式的電氣設備，如線路、開關等）沒有充分考慮到監控行業的實際需求，往往面臨著潮流統計、靈敏度測量等服務提供商，行業監控信息相對分散、零散，缺乏二次設備的合理設計和定義，輔助設備和相關監測信息。因此首先從技術平臺層面上對監測信息等進行了面對供電系統運行及裝備的對象化建模[2]。

利用特征提取技術和分類模型、屬性的組合與凝聚，完成了監測信號到信號字典的映射，建立了典型信息字典模型和典型二級賬戶監測模型，其創建過程如下文所述。

（1）特征提取。目前變電站設備系統將監控一次和二次設備狀態的大部分信息發送給調度系統，在信息內容命名上還沒有充分實現標準化，針對于不同工廠生產的電氣設備，反映同一情況的信息內容命名有所不同。且文本類型不利于程序人員實現自動化判斷，因此需要對監測信息實施特征抽取，具體實施方法為：依據其反映的供電系統、機械設備特點和邏輯結論，將各個監測信號劃分到廠站類別、電流類別、一次性電氣設備類別、二次設備類別和特別字典等，在計算歷史報警信息和事件對應關系后，某些監控信息被描述為高度結構化和可分類的信息內容，以便于邏輯處理后的處理。

（2）分類建模。對于離散的模式，一定要兼顧模式所表示的使用與方便性。同樣，為更利于后期模式的清晰表述，將各種特征模塊分開精細描述，進行類別構建：廠站模式3類、電壓類別模式8類、一次設備類型模式17類、二次設備類型模式64類及其特別字典模式共225種。以二次設備分類模式為例，共建模了如表1所示的產品，分為安全線路保護、變壓器主保護裝置、非供電裝置、輔助線路保護裝置、連接模塊和新的智能端口，并采用ID作為唯一標記。

表1 二次設備類型模型

（3）屬性固化。為了提高監控信息建模的可用性和事件化邏輯判定的精確度，還進一步完成了信息技術系統建模屬性固化，要求將監控信息與監控信息建模充分對應，以便使監控信息建模更具備可解釋性和可驗證性。信息技術系統建模屬性還與特殊事件信息的聯動展示相關，通過對報警釋義、事件處置原則故障源分類和報警原因等屬性的固化，相關信息內容存放在報警字典表、事件字典關聯表和臺賬數據相關信息表等報表域中，供今后開展重大非正常、特殊事件處理工作時應用，如表2所示[3]。

表2 部分的典型信號字典模式和功能固化舉例

2.2 監控事件化模型及告警

電網事件發生時，智能化控制系統中表現為運行狀況的突變現象和告警信號出現等特點。事件化主要是達到將原來要求監控員進行深入研究、聯想和進行頭腦思維的內容轉化為顯性的具備操作性的事情，轉化為電腦按照模型庫自行關聯系統中的相關內容，運用最大匹配算法進行新聞到事情的投射，透過建立事情模式，可以完成從主站量測數據變動和告警行動等對新聞到事情所進行的投射[4]。

監控數據的“事件化”警報評估基于“事件化”分析模型，通過捕獲監控數據實時評估事件，將離散的監管數據轉換為可推動監管工作發展的重大事件，最后向客戶提交監管數據“事件化”報警。

（1）層類劃歸。根據電網和物體的威脅范圍、嚴重程度，事件被定義為3層4類。根據威脅范圍，事件被定義為3個級別：硬件級別的事件、安裝級別的事件和網絡級別的事件。各個層次分別按照重大程度分為4種：普通事件類型、重大異常類型、疑似類型和簡單事件類型，如圖2所示。具體分類基于電氣設備手冊中的工廠數據、電力系統的相關法規和標準、報警信號的典型原因、監測、解釋、處理規則和監管人員的操作經驗。

圖2 “事件化”邏輯層級

（2）邏輯實現。監控事件化告警依據分析模式，由物件化的監視信息系統建模，包含典型信號字典模式、經典二次臺賬模式等模式的固化特性和電氣設備量測（包含電流、電壓等）等基本因素，及其時限邏輯、空間邏輯、或與非邏輯等的判別要求共同組成。對象化的監控信息模式完成了從監控信息向字典模式的反映。在事件分析模型中，根據各種事物的公共信息，用某種遞歸方法來表示事物，即將事物視為過程事物或監控信息的虛擬模型，并進行另一組重復的邏輯判別以創建新的復雜事物，改進邏輯模型，提高信息匹配效果。

“事件化”邏輯創建流程如圖3所示，通過實時監控功能模塊中的監控信息，將特定時間窗口內的消息作為識別對象。第一步是將監控信息映射到相關的控制信息模塊，基于控制信息模塊，通過建立屬性和設備測量等識別條件，然后結合3種邏輯（時間、空間或非）的評估，生成參考物和過程物。在第二步中，第一步中生成的內容被視為監控信息的虛擬模型，與流程事物（或新生成控制信號數據相應的監控信息模式）一同進行第二步邏輯運算，可反復進行第一步，最終結果成為綜合事物，至此實現控制信號數據到控制事物的識別。國際標準事物和程序事物的區別在于：規范事物能夠獨立成為集合事物，也可成為其他集合事物的1個條件；而程序事物不能獨立成為集合事物，僅能與其他程序事物堆積或為必要條件，再次使用這3類的邏輯判斷構成集合事物[5]。

圖3 “事件化”邏輯創建流程

2.3 聯動展示及流程處置

告警事項的處理依賴于監控技術評估和過程管控，查看事件相關報告的相關性可以有效幫助監控部門快速準確地控制事件的區域和狀態，為運營和管理提供準確的數據分析方法，從而迅速做出專業反應。尤其對事件的裝置狀態、故障位置等信息生產數據，同時事件報警、原因和后果、處理措施和其他信息數據的解釋的同步組合，還可以引導監督者快速評估是否委派監督權力、報告數據、報告站端和報告技術故障。

為完成上述功用，除了利用模塊的屬性固化之外，還需要設計針對性的過程化管理程式，分為事件發生處理流程、特殊事件處置過程、疑似事件處置過程和簡單事件處置過程4大過程。事件發生處理過程較為經典，包括了特殊過程處置，分為如下3個過程。

（1）查看事件，以確認信息。該鏈接階段提供電網和設備的基本信息以及事件中反映的智能檢測測試結果，包括事件發生時通過固定模型獲得的相關報警信號的設備復位和運行報告、解釋、原因、結果與處理反饋。

（2）狀態聚合、聯系和驗證。顯示了更多關于電網外部感知的非實時信息（包括天氣、行波范圍、信用擔保等）以及來自變電站的人類反饋，從而綜合判定故障成因，并判斷能否試送，是否匯報調度。

（3）調度下令，監控處置。根據情況，應采取進度處理，如進度變更、提供系統樣本和故障登記委托權限等控制處理，并進行事件流處理。

3 結 論

通過對供電、技術設備和運營服務監測作業特點與變化規律的模擬化、數值化，探索建立了調度監測供電技術設備和供電“事件化”的監測方法，有效改善了國家電網監測專業多站監測、多設備作業的狀況，高效支撐運維監控專業快速把控異常，準確定位故障、妥善解決問題，更能及時銜接各大服務網絡平臺，提出綜合數據分析的“事件化”基礎信息，及時預測當前供電運行狀況的動態告警與威脅警示。