調(diào)度自動(dòng)化智能告警規(guī)則完整性探討

黃國(guó)政　丁勇　李永樂(lè)　周落星　鄭廣勇　黃偉杰

摘要：文章針對(duì)現(xiàn)在應(yīng)用的智能告警模塊普遍存在的問(wèn)題，開(kāi)展對(duì)地區(qū)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)告警信號(hào)智能處理的機(jī)制和規(guī)則探討，旨在采用這些機(jī)制和規(guī)則規(guī)范告警智能處理的結(jié)果，能保證其與原始告警信號(hào)在內(nèi)容上保持完整，而在數(shù)量上將盡量減少，以減輕電網(wǎng)調(diào)度監(jiān)控人員對(duì)電網(wǎng)的監(jiān)視強(qiáng)度，提高其工作效率。

關(guān)鍵詞：調(diào)度自動(dòng)化；智能告警；量測(cè)類型；處理機(jī)制；啟動(dòng)信號(hào) 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TP27 文章編號(hào)：1009-2374（2017）02-0122-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.02.058

1 概述

近年來(lái)，隨著電網(wǎng)調(diào)控一體化工作的推進(jìn)，越來(lái)越高電壓等級(jí)的變電站實(shí)現(xiàn)了無(wú)人值班，調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)推送到調(diào)度監(jiān)控人員面前的告警信息也越來(lái)越多，給他們帶來(lái)了越來(lái)越強(qiáng)的工作壓力，特別是在極端條件下（如臺(tái)風(fēng)等），大量的告警信息同時(shí)出現(xiàn)，會(huì)造成由于漏看信息而擴(kuò)大電網(wǎng)事故的范圍的風(fēng)險(xiǎn)，為此，近段時(shí)間，各種以精減告警信號(hào)數(shù)量為目標(biāo)的智能告警模塊在調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中不斷出現(xiàn)。這些模塊由于沒(méi)有統(tǒng)一的規(guī)則，在使用時(shí)存在漏報(bào)或誤報(bào)告警的情況。本論文針對(duì)電網(wǎng)10～220kV電壓等級(jí)的線路、主變、母線、電容器等設(shè)備的告警信號(hào)開(kāi)展了研究，通過(guò)研究制定告警智能處理規(guī)則，擬達(dá)到按該規(guī)則處理后的告警信號(hào)在內(nèi)容上與原告警信息保持不變，而在數(shù)量上達(dá)到盡量減少的目標(biāo)。

2 智能告警功能目前存在的問(wèn)題

目前，由于沒(méi)有統(tǒng)一的智能告警規(guī)則，各地采用的規(guī)則不盡相同，應(yīng)用智能告警功能時(shí)一般都存在以下三方面問(wèn)題：

2.1 智能告警窗口信息不完整

一直以來(lái)，EMS系統(tǒng)中智能告警模塊產(chǎn)生的結(jié)果只是作為SCADA告警窗的輔助內(nèi)容，它一般建立獨(dú)立的窗口顯示智能告警結(jié)果，當(dāng)進(jìn)行邏輯運(yùn)算的告警信息能夠產(chǎn)生結(jié)果時(shí)，它才把結(jié)果顯示在該窗口，如邏輯運(yùn)算的條件沒(méi)能到達(dá)，也就是說(shuō)邏輯運(yùn)算結(jié)果為非時(shí)，則不顯示任何內(nèi)容，因此該窗口顯示的只是告警信號(hào)的部分內(nèi)容，而不是電網(wǎng)的全部告警信息，為了不漏掉告警信號(hào)，調(diào)度監(jiān)控人員在監(jiān)視該窗口時(shí)，還要監(jiān)視SCADA告警窗，這樣不僅沒(méi)減輕他們的工作，反而增加了他們的負(fù)擔(dān)，因此智能告警功能一直未得到推廣和有效應(yīng)用。

2.2 智能告警啟動(dòng)信號(hào)不全面

智能告警邏輯運(yùn)算參與信號(hào)的范圍一般是取啟動(dòng)信號(hào)出現(xiàn)前5秒和出現(xiàn)后15秒內(nèi)的信號(hào)，當(dāng)然大多數(shù)智能告警模塊的時(shí)間是可設(shè)定的。現(xiàn)在智能告警模塊都是只以開(kāi)關(guān)分閘啟動(dòng)信號(hào)，只對(duì)造成開(kāi)關(guān)跳閘的事故進(jìn)行智能處理，而對(duì)可能出現(xiàn)的只有保護(hù)動(dòng)作或備自投動(dòng)作，開(kāi)關(guān)拒動(dòng)這種危險(xiǎn)情況沒(méi)有作判斷，存在嚴(yán)重的信號(hào)漏報(bào)安全隱患。

2.3 缺少統(tǒng)一的規(guī)則

到目前為止，國(guó)內(nèi)對(duì)智能告警邏輯運(yùn)算的規(guī)則還沒(méi)有統(tǒng)一的規(guī)范，各應(yīng)用單位都是處于摸索階段，盡管有些單位取得了一些效果，但由于沒(méi)有統(tǒng)一的規(guī)則，在應(yīng)用推廣上受到了限制。

3 智能告警處理機(jī)制

3.1 啟動(dòng)信號(hào)掃捕機(jī)制

在啟動(dòng)信號(hào)掃捕到前，系統(tǒng)緩存一段時(shí)間（一般為5秒鐘）事件信息，一旦掃捕到啟動(dòng)信號(hào)，立即收集此后一段時(shí)間（一般為15秒）事件信息，合并緩存信息，形成告警信息組，并按規(guī)則進(jìn)行智能處理，緩存時(shí)間和收集時(shí)間應(yīng)具備可設(shè)定功能。制定規(guī)則時(shí)建議規(guī)定保護(hù)動(dòng)作、備自投動(dòng)作和開(kāi)關(guān)分閘三類信號(hào)可作為啟動(dòng)信號(hào)。

緩存信息在未掃捕到啟動(dòng)信號(hào)前，如果超過(guò)了設(shè)定緩存時(shí)間還未掃捕到啟動(dòng)信號(hào)，則根據(jù)先進(jìn)先出的原則，溢出信息在智能告警窗顯示告警信息。告警信息組的信息在邏輯運(yùn)算處理完成前，暫不顯示在智能告警窗，處理完成后按顯示邏輯運(yùn)算結(jié)果和未被屏蔽的信號(hào)。

3.2 邏輯運(yùn)算順序

在對(duì)告警信息組進(jìn)行邏輯運(yùn)算時(shí)，由于可能同時(shí)存在三種啟動(dòng)信號(hào)，如不對(duì)邏輯運(yùn)算的順序做規(guī)定會(huì)出現(xiàn)誤判，例如，同時(shí)出現(xiàn)某間隔保護(hù)動(dòng)作、備自投動(dòng)作和開(kāi)關(guān)分閘三個(gè)告警信號(hào)，其判斷結(jié)果是“事故分閘、備自投不成功”還是“備自投分閘、開(kāi)關(guān)拒動(dòng)”，因此必須規(guī)定邏輯運(yùn)算的順序，制定規(guī)則時(shí)規(guī)定以告警信息組內(nèi)出現(xiàn)的啟動(dòng)信號(hào)作為運(yùn)算級(jí)別的判斷依據(jù)，從高到低排序分別為保護(hù)動(dòng)作、備自投動(dòng)作和開(kāi)關(guān)分，也就是說(shuō)，如果出現(xiàn)某間隔保護(hù)動(dòng)作告警信號(hào)，要先進(jìn)行包含該間隔保護(hù)動(dòng)作要素的所有邏輯運(yùn)算后，如果組內(nèi)還有該間隔備自投動(dòng)作信號(hào)，則再按順序進(jìn)行包含該間隔備自投動(dòng)作要素的所有邏輯運(yùn)算，同理，如果組內(nèi)還有該間隔，開(kāi)關(guān)分信號(hào)未參與運(yùn)算，則再進(jìn)行包含該間隔開(kāi)關(guān)分要素的所有邏輯運(yùn)算。

3.3 選用標(biāo)志機(jī)制

在進(jìn)行邏輯運(yùn)算時(shí)，為了保證告警信息組的每條信息在同一條邏輯運(yùn)算式中只能被選用一次參與運(yùn)算，防止一個(gè)信號(hào)重復(fù)參與運(yùn)算，需要對(duì)參與該條邏輯運(yùn)算式的每條（類）信息標(biāo)志選用標(biāo)志。這樣即使一條邏輯運(yùn)算式需要某信號(hào)出現(xiàn)兩次，如告警信息組該信息只有一條，則邏輯運(yùn)算結(jié)果將不成立。例如：

邏輯式：（間隔.10kV線路保護(hù)動(dòng)作#動(dòng)作&&間隔.開(kāi)關(guān)#分閘&&間隔.重合閘動(dòng)作#動(dòng)作&&間隔.開(kāi)關(guān)#合閘&&間隔.開(kāi)關(guān)#分閘）

以上邏輯式“間隔.開(kāi)關(guān)#分閘”出現(xiàn)兩次，也就是說(shuō)，告警信息組內(nèi)需要有兩條“間隔.開(kāi)關(guān)#分閘”信息，邏輯運(yùn)算結(jié)果才能成立。其結(jié)論為“$廠站$設(shè)備事故跳閘，重合閘動(dòng)作，重合不成功（合后重跳）”。如果告警信息組內(nèi)只有一條“間隔.開(kāi)關(guān)#分閘”信息，由于第一次選用后被打上選用標(biāo)志，第二次尋找信息時(shí)，它不列入被選范圍，該邏輯式運(yùn)算結(jié)果將不成立。

每條邏輯規(guī)則運(yùn)算后，如果其運(yùn)算結(jié)果成立，所有參與該運(yùn)算的信息保留選用標(biāo)志，不再參與其他運(yùn)算，否則就去掉選用標(biāo)志，待其他規(guī)則運(yùn)算時(shí)選用。

3.4 屏蔽標(biāo)志機(jī)制

參與邏輯運(yùn)算所有告警信息，都需要打上屏蔽標(biāo)志。當(dāng)邏輯運(yùn)算結(jié)果成立時(shí)，打上屏蔽標(biāo)志的信息將被屏蔽，不在智能告警窗顯示，否則清除其屏蔽標(biāo)志，在智能告警窗顯示原信息。

3.5 多啟動(dòng)信號(hào)處理機(jī)制

當(dāng)同一時(shí)間段內(nèi)出現(xiàn)多個(gè)無(wú)相關(guān)獨(dú)立的啟動(dòng)信號(hào)時(shí)，需要進(jìn)行獨(dú)立處理，并分別以啟動(dòng)時(shí)間為原點(diǎn)形成多個(gè)信息組進(jìn)行運(yùn)算。

3.6 重復(fù)信息匯總顯示機(jī)制

當(dāng)一組內(nèi)出現(xiàn)兩條或以上相同的非參與運(yùn)算的信息時(shí)，需啟動(dòng)重復(fù)事件統(tǒng)計(jì)功能，把本組統(tǒng)計(jì)數(shù)合并到當(dāng)天該信息重復(fù)總數(shù)，以一條信息后帶數(shù)字方式顯示，重復(fù)總數(shù)每天清零。

3.7 運(yùn)算信息篩選機(jī)制

制定規(guī)則時(shí)應(yīng)對(duì)參與邏輯運(yùn)算的信號(hào)類型進(jìn)行定義，不屬于定義范圍內(nèi)的信息，如刀閘狀態(tài)、預(yù)告等信息將不參與邏輯運(yùn)算，直接在智能告警窗顯示原信號(hào)，有重復(fù)信息時(shí)，按重復(fù)統(tǒng)計(jì)功能統(tǒng)計(jì)顯示。

4 邏輯規(guī)則庫(kù)編制方法

邏輯規(guī)則庫(kù)需要根據(jù)各自動(dòng)化主站系統(tǒng)所采集的信息量，面向個(gè)對(duì)象而編制，以不被漏掉任何告警信息為前提，可對(duì)具備條件的部分對(duì)象編制規(guī)則，也可以對(duì)某些對(duì)象的某部分信息進(jìn)行編制。一般的編制方法有量測(cè)類型篩選法和信號(hào)描述匹配法。以下對(duì)量測(cè)類型篩選法進(jìn)行探討：

4.1 量測(cè)類型定義

采用量測(cè)類型篩選法的首要任務(wù)是制定信息類型的統(tǒng)一劃分標(biāo)準(zhǔn)，是要嚴(yán)格定義每條信息的類型，目前自動(dòng)化主站系統(tǒng)一般定義的量測(cè)類型有保護(hù)動(dòng)作、開(kāi)關(guān)狀態(tài)、重合閘動(dòng)作、刀閘狀態(tài)、備自投動(dòng)作等。

4.2 關(guān)聯(lián)信號(hào)選擇

在告警信息組形成的過(guò)程中，信息的選擇以啟動(dòng)信號(hào)為核心，掃捕到啟動(dòng)信號(hào)后，根據(jù)其相邏輯運(yùn)算規(guī)則，與其相關(guān)聯(lián)的信號(hào)保留在信息組內(nèi)，其他信號(hào)排除在該組之外，并按緩存時(shí)間段保存。對(duì)于某些類型的信號(hào)，如不參與任何規(guī)則的運(yùn)算，則不需要進(jìn)入緩存區(qū)，如刀閘狀態(tài)類型信號(hào)，因此制定規(guī)則時(shí)要求設(shè)定非關(guān)聯(lián)信號(hào)類型功能，用戶可根據(jù)情況設(shè)定這類信號(hào)。

4.3 責(zé)任區(qū)繼承

制定規(guī)則時(shí)應(yīng)規(guī)定智能告警運(yùn)算產(chǎn)生的結(jié)果繼承其啟動(dòng)信號(hào)的責(zé)任區(qū)標(biāo)志值，這樣可使運(yùn)算結(jié)果的顯示區(qū)域與原信號(hào)的相一致。同一規(guī)則如包含多個(gè)啟動(dòng)信號(hào)，其結(jié)果則應(yīng)繼承所有啟動(dòng)信號(hào)的責(zé)任區(qū)。

4.4 完整性規(guī)則

為了防止電網(wǎng)告警信息漏報(bào)，制定規(guī)則時(shí)需考慮一次設(shè)備本身缺陷產(chǎn)生的后果，如保護(hù)動(dòng)作后，由于開(kāi)關(guān)故障出現(xiàn)拒動(dòng)發(fā)生，這時(shí)，信息組內(nèi)有保護(hù)動(dòng)作信號(hào)而無(wú)開(kāi)關(guān)分閘信號(hào)，對(duì)于這種情況邏輯運(yùn)算結(jié)果應(yīng)為“XXX開(kāi)關(guān)拒動(dòng)”。

5 結(jié)語(yǔ)

調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)智能告警規(guī)則的制定是智能告警模塊實(shí)施的重要組成部分，本論文從其制定的方法和處理機(jī)制兩方面進(jìn)行探討，旨在保證智能告警產(chǎn)生結(jié)果的完整性，在不漏掉任何有價(jià)值的告警信息的前提下，盡量減少告警信號(hào)的條數(shù)，在實(shí)際應(yīng)用中，規(guī)則的編制可根據(jù)各自動(dòng)化主站系統(tǒng)信號(hào)采集的具體情況分步實(shí)施。

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作者簡(jiǎn)介：黃國(guó)政（1965-），男，廣東陽(yáng)江人，廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司江門供電局高級(jí)工程師，工程碩士，研究方向：電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)管理；丁勇（1989-），男，廣西桂林人，廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司江門供電局助理工程師，研究方向：變電站自動(dòng)化；李永樂(lè)（1976-），男，廣東江門人，廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司江門供電局高級(jí)工程師，研究方向：電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)。

（責(zé)任編輯：秦遜玉）