面向新型智能電網故障告警系統的研究

郭玉山

摘 要：當變電站內發生故障時，會涌現大量的告警信息，而由于某種原因，如信號傳輸通道受到干擾等，有可能發生信息漏報，告警中還有可能含有錯誤的信息。在這樣的情況下，要求運行人員在極短的時間抓住告警實質判斷出故障設備有時是十分困難的。因此，利用人工智能的方法自動處理大量的告警信息，診斷故障設備，對故障處理人員迅速處理故障，保證電網安全穩定運行具有十分重要的意義。

關鍵詞：診斷；電網；告警

一、引言

當電網發生故障或擾動時，調度員需面對大量連續發生的告警信息，減輕調度員處理告警的負擔一直是EMS系統主要關心的地方。目前EMS系統告警處理存在的主要問題是線路故障導致的跳閘和合閘將產生多條告警。這些告警顯示線路上的所有開關跳閘、重合閘和重合閘失敗，其他有的告警顯示保護信號的狀態變化，還有的告警報告跳閘線路附近的電氣狀態，比如線路過負荷、附近的母線電壓越上下限等。為了能夠找出并且了解到電網系統中發生的故障，電網的調度員需要對于電網的告警內容進行閱讀并且使這些內容能夠互相之間有所聯系，同時確認告警和采取行動來恢復故障。

如果由于天氣變化或者負荷的突然波動導致同一時間范圍內的多個事故，調度員需同時面對大量的告警。負責受影響區域的調度員必須立刻對于電網系統中的故障采取故障恢復的行動，但是如果電網調度員對于電網故障沒有能及時地采取行動的話，那么可能會造成更加嚴重的后果和隱患，導致電網系統出現持續惡化的情況。甚至一些特殊的情況將可能會導致電網系統的瓦解，更嚴重的有可能會導致在一個大范圍區域內造成停電的情況。所以說，從監控的系統上來看，對于告警信息進行研發從而設計一套更加完善的告警處理系統，在進行報警真假性的識別，對于電網故障的報警信息進行提取，對于故障的判斷和處理起到輔助的作用。

二、體系結構和處理流程

電網智能告警系統的結構主要是電網智能告警的信息主動的發送給告警進行服務，而在收到了告警通知所發出的故障信息之后告警服務對其進行處理，同時還需要對于告警信息處理完之后的信息發送到告警客戶端，之后進行相關的語音、畫面等動作的處理，告警服務處理完成后再以告警確認方式通知所有告警客戶端。

智能告警系統的體系由智能告警處理單元模塊、歷史告警查詢模塊、客戶端前臺顯示單元模塊、警定義單元模塊、告警專家庫、客戶端后臺處理單元模塊構成。其中構成智能告警系統的兩個核心內容在于客戶端前臺顯示單元模塊和只能告警處理單元模塊，前者負責告警信息與知識庫自動匹配功能，后者負責告警信息壓縮和主動提示功能。

1.告警信息分類方法

告警信息系統主要是通過統一信息描述的格式來對于電網進行實時監控進行接收和匯總，立足于電網實時的監控進行合理的告警信息的分類。從變電站自身來看，運行遙信的總量十分龐大，但是其最為普遍的動作是對信息進行提示，只需要對于故障信息和告警信息進行注意。在傳統的信息告警的接受和處理時，各種信號分的不清楚，主要是按照時間的順序進行信息的混雜，這就導致電網系統的監控工作量比較大。告警系統根據等級的程度進行分類的劃分，主要分為以下三種類型：

①通過告警的類型和狀態來進行故障信息的分類；

②告警系統通過遙信和遙測信號進行故障信息的分類；

③通過告警的規則對于電網故障信息進行分類。

2.告警信息分類情況

以深圳電網為例，深圳系統告警窗口故障信息、保護信號、智能輔助決策、告知信息、未復歸告警信息、實時信息、事故信息、越限信息、操作信息、AVC信息這10個頁面組成的。用戶可以根據自身的需求來對于每一個頁面進行關閉和激活。這樣對于監控值班員來說只需要將工作主要放在對于故障信息的接收以及對于告警系統中未進行復歸的信息進行接收，從而導致監控值班工作質量呈現下降的趨勢。

①實時頁面：對于智能告警系統內的所有告警信息按照時間的順序進行顯示；

②未復歸告警頁面：對于智能告警系統內尚未復歸的告警信息的信號按照時間的順序進行顯示；

③事故頁面：在運行中告警故障的分閘和重合閘，對于重要的告警信號進行保護；

④故障信息頁面：通常用以告警電網系統中的一般的保護信號以及遙信變位；

⑤越限信息：對于系統中越限的所有告警信號進行高警；

⑥操作信息：系統中用戶進行的包括遙信操作、設備置牌操作和遙測操作等所有的操作的信息；

⑦告知信息：指的是智能告警系統中較為普遍和一般性的告警的信息；

⑧保護信息：主要是指RTU上所傳送的相關的保護報文的信息；

⑨AVC信息：指的是主要是由AVC系統所產生出來的告警信息。

⑩智能輔助決策：有故障診斷模塊產生的診斷結果信息，專家系統推理出的結果摘要信息。

3.專家系統知識庫的生成

專家系統的建立是為了能夠對于故障信號進行及時地處理，從而對于我國電網系統進行有效保障，并且保障電網系統能夠安全運行，當變電站出現的故障信號能夠及時地傳遞給專家系統并進行判斷和給出準確的處理方案。

三、結語

智能告警在電網發生故障時，可以通過對海量告警信息進行分析，實現誤告警有效處理，利用告警壓縮及綜合處理實現告警優先級分類展示、并通過告警自動匹配專家知識庫實現告警處理信息主動提示，并可以與故障診斷有機結合將故障診斷簡報及時展示給調度員，能夠提供更加合理、科學的告警處理措施給電網系統的調度員，對于智能告警系統的調度端的數據進行利用，通過計算機來對于故障的進程進行自動的判斷和處理，能夠對于設備中故障的出現進行迅速準確的判斷，同時還能夠減輕電網協助調度員的告警壓力進行處理，促進電網系統的調度員能夠對于出現的故障進行及時的處理和恢復，保障電網系統能夠安全的運行。

參考文獻：

[1]嚴海寬.遺傳算法在配電網故障診斷、故障隔離和供電恢復的應用.長春：吉林大學碩士學位論文，2005.

[2]肖世杰.構建中國智能電網的技術思考[J].電力系統自動化，2009，33（9）：1-4.endprint