智能調度告警診斷系統的應用分析

韋思思

（廣西電網公司南寧供電局，廣西 南寧530031）

0 引言

當前，各級電網調度中心普遍存在著配網監控水平不高，調度系統只能監控站內設備，無法實時掌握線路運行狀況的問題。面對龐大的電網系統，特別是惡劣天氣、大型活動等各種緊急特殊情況，調度員總在疲于處理監控系統告警窗口大量涌現的報文信息，不僅遠跟不上故障發生的速度，還無暇兼顧故障事件的通知、搶修的處理，客服也無法獲得實際停電范圍，整個故障處理處于非常被動的局面。

本文通過研究南寧供電局智能調度告警診斷系統，實現了對配網告警信息的快速處理與發布，大大提高了工作效率，從而使調度故障業務處理由“人工分析處理型”上升為“系統自動智能型”，對減輕調度員的工作量，提高事故異常處理的準確性和快速性，保障電網穩定、持續運行有著極為重要的意義。

圖1 智能調度告警系統信息處理流程圖

1 智能調度告警診斷系統概況

智能調度告警診斷系統基于人工智能的專家系統，實時監聽當前電網自動化設備的運行狀態。系統實時分析診斷告警信息，通過列表顯示分析結果，對調度運行人員進行告警，獲取故障相關信息，為調度員提供決策支持。系統使調度告警信息處理由“人工分析型”上升為“自動智能型”，有效提高了配網故障診斷效率，減輕了調度人員工作壓力，加快了故障快速診斷、快速報告。同時，系統自動將診斷結果實時發布到業務系統，進行故障搶修作業，實現了配網故障處理各環節所需信息的快速收集和快速應用，以快速、準確、全面的“信息流”支撐相關業務系統（圖1）。

2 關鍵技術

2.1 告警信號的過濾

故障告警信息數據庫的數據量非常大，因此在實時監聽采集后必須進行過濾精簡。為減少監聽接口數據傳輸壓力及后續過濾處理數據量，采取正向邏輯定義過濾條件，平臺只對現場上送的SOE類報文進行監聽采集，功能類似調度自動化服務器前置機收集告警信息。現場SOE報文信息上送時可能出現報文重復現象，在此環節中增加“重復報文合并處理”功能，為后續指定邏輯推理增大命中率。

2.2 告警信號的邏輯關聯（知識庫）

告警信號的邏輯關聯主要包括兩個部分：電網設備之間的關聯和告警推理規則。電網設備結構包括各設備元件之間的連接關系和各個設備元件的屬性知識，是構建知識庫的基礎。告警推理規則是由長期工作于電力系統一線的調度專家對各種告警信息進行歸納總結得來的。二者的有效結合構成了故障告警的知識庫。

2.3 推理技術（推理機）

電網狀態量正常變位、事故及異常的判斷和處理需要大量的專業知識。推理規則庫作為知識庫中的核心部分，將大量的專業知識作為規則存入系統。根據規則庫，系統可以識別需要獲取的信號，支持將告警信息全部自定義。

2.4 基于電網拓撲分析技術

電力GIS具有強大的數據分析和空間分析功能，能夠為配網故障提供相關的空間信息分析處理功能。系統通過將故障診斷結果與電力GIS結合，實現對簡單故障的精確定位、復雜故障的區域定位，實時分析停電范圍，為搶修復電提供技術支撐，為調度員提供輔助決策。

3 智能故障診斷平臺的原理與方法

3.1 故障診斷分析基礎

電網結構：智能調度告警診斷系統主要是診斷配電網中發生的故障。配電是電力系統中直接面向電力用戶的環節，它由測量和計量設備、通電設備、通信和控制設備等多種設施組成一個配電系統。配電網主要由線路、變壓器、開關和電容等設施構成，這些設備信息被實時采集后送到調度中心，成為故障來源數據。

獲取故障信息：配網使用SCADA系統實時監控整個配電網絡，在配電網設施中配有相應的RTU裝置，RTU裝置將采集到的相關信息例如開關跳閘信息、保護動作信息等和線路量測信息實時送至配網主站，這些信息為故障診斷提供了數據基礎。同時，配網SCADA系統會實時采集自動化開關、斷路器的開關變位信息以及人工操作信息等。這些信息通過SCADA獲取，為故障診斷提供了數據基礎。

3.2 故障診斷信息綜合分析

智能告警專家系統：智能告警專家系統模仿人工智能的專家系統技術，實時監聽三區SCADA系統的告警信息，先進行數據過濾，然后將時間范圍的開關及其動作信號進行組合，通過智能邏輯推理對信息進一步處理，從而命中故障類型等信息，無法命中的采取再通過人機界面人工干預的方式實現匹配，達到告警精準判斷的目的。有效告警事件通過臺賬匹配處理，實現不同系統間臺賬的數據對接，完成輸出發布功能，并接入查詢統計模塊提供更多元服務。

網絡拓撲分析：網絡拓撲分析主要是將診斷結果結合電力GIS，通過電力GIS強大的拓撲分析能力，分析出故障范圍、影響區域、影響設備等。

3.3 故障診斷信息結果處理

可視化展示：配電網故障診斷決策的可視化模式以單一故障區域為紐帶，利用分組技術列表顯示信息流中的開關動作信息、保護動作信息、掛牌信息及單一設備故障診斷信息，并進行關聯重組；對故障區域則調用GIS系統進行圖形化顯示。

實時發布故障信息：智能調度告警診斷系統通過對外發布接口服務實時發布電網故障信息，為調度員提供了輔助決策功能，為急修人員提供了精確故障范圍，為客服人員提供了全方位信息等。系統有效提高了故障搶修效率，減少了客戶損失，提高了客服水平。

為調度員提供輔助決策：智能調度告警診斷系統通過可視化界面為調度員提供準確的故障信息及影響范圍、損失負荷等，使調度員面對龐大的電網系統，尤其是出現惡劣天氣等緊急情況時，能做到及時、準確地進行決策。

4 結語

南寧供電局智能調度告警診斷系統具備強大的計算功能、便捷的操作方式和良好的可視化界面，自投運以來準確地實現了配電網的實時故障告警，為調度運行人員及時發現配電網故障并采取有效的控制措施提供了有益的輔助決策，從而有效提高了南寧電力系統的安全運行水平。

［1］李再華，丁劍，方竹，等.廊坊地區電網報警分析與故障診斷系統［J］.電氣應用，2009，28（8）：82－85.

［2］姬書軍，朱學科，李淮海，等.變電站智能告警專家系統研究［J］.華東電力，2011，39（5）：773－775.