基于D5000系統(tǒng)告警信息綜合智能應(yīng)用分析研制

韋杰杰 萬志祥 李霞 李飛艷 龐晴晴 張燕 程亞航 楊少帥

摘要：隨著D5000自動化系統(tǒng)的投入運行，實時告警信息激增，頻發(fā)、誤發(fā)的設(shè)備異常信息及電網(wǎng)故障時產(chǎn)生大量瞬時干擾信息，給正常的自動化運維工作帶來了極大挑戰(zhàn)。當(dāng)電網(wǎng)設(shè)備發(fā)生故障時，繁多的告警信息頻繁沖刷告警窗口，嚴(yán)重影響人員監(jiān)視，這時候就需要自動化人員快速判斷事故原因，但是沒有一個有效的手段來統(tǒng)計這些信號從而影響事故處理的速度。結(jié)合地調(diào)D5000系統(tǒng)在線故障智能告警功能建設(shè)，介紹了電網(wǎng)在線故障智能告警功能、數(shù)據(jù)來源和故障告警綜合展示情況，提出了故障告警存在的問題及改進(jìn)措施。應(yīng)用的實現(xiàn)為自動化運維人員提供全面、直觀的技術(shù)支持，能夠快速的定位到出問題的信號和通道，為自動化人員快速處理事故問題提供依據(jù)，避免了故障時告警信息繁多且不直觀對自動化系統(tǒng)運行的影響從而提高了自動化系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞：在線故障；智能告警；數(shù)據(jù)源

當(dāng)電網(wǎng)運行出現(xiàn)異常時，自動化人員需根據(jù)調(diào)度自動化系統(tǒng)提供的各種信息，及時發(fā)現(xiàn)、定位、消除威脅電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的隱患，保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行。但以往接入調(diào)控中心的 SCADA、WAMS、保信等自動化系統(tǒng)相互獨立，當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生故障時，自動化人員難以快速從各系統(tǒng)繁多的告警信息中對電網(wǎng)運行方式進(jìn)行準(zhǔn)確的判別，影響電網(wǎng)異常的及時處理。省調(diào)在新建的D5000系統(tǒng)基礎(chǔ)平臺上，整合接入調(diào)控中心的SCADA、WAMS、保信等系統(tǒng)的告警信息，對各類告警信息進(jìn)行挖掘、分析與整合，抽取出告警信息的根源以及關(guān)鍵信息并進(jìn)行可視化展示，實現(xiàn)了電網(wǎng)事故的故障定位，縮短了自動化人員對電網(wǎng)異常判別時間，減輕了自動化人員工作強度，提高了自動化人員電網(wǎng)監(jiān)視和故障處理的效率。

1 在線故障智能告警功能

電網(wǎng)在線故障智能告警利用告警側(cè)的SOE信息、遙信變位、事故總信號、保護動作信號、PMU數(shù)據(jù)以及故障信息管理系統(tǒng)的故障錄波數(shù)據(jù)，自動統(tǒng)計分析電網(wǎng)一、二次設(shè)備的頻繁告警的告警信息，快速準(zhǔn)確判斷出故障設(shè)備，實現(xiàn)電網(wǎng)故障的在線綜合診斷。利用分層化的圖形、圖表以及智能統(tǒng)計的方式直觀將故障現(xiàn)象、故障廠站及故障相關(guān)聯(lián)的信號情況展示，為故障設(shè)備的確定提供清晰的表述。在線故障智能告警還可以實現(xiàn)故障次數(shù)的自動統(tǒng)計，為設(shè)備維護及相關(guān)自動化人員第一時間掌握電網(wǎng)運行情況提供參考。

2 在線故障診斷數(shù)據(jù)來源

電網(wǎng)發(fā)生故障時，故障設(shè)備的穩(wěn)態(tài)、動態(tài)和暫態(tài)信息量會發(fā)生變化，通過故障設(shè)備多態(tài)告警信息可以全面、準(zhǔn)確反映電網(wǎng)故障。但在以前D5000系統(tǒng)建設(shè)的在線故障診斷只采用電網(wǎng)運行穩(wěn)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)，未考慮動態(tài)和暫態(tài)數(shù)據(jù)，對于事故的判斷缺乏全面性和準(zhǔn)確性。為保證在線故障診斷的準(zhǔn)確性和全面性，新建設(shè)的主調(diào)D5000系統(tǒng)增加了電網(wǎng)故障時來自于動態(tài)監(jiān)視與分析系統(tǒng)的動態(tài)數(shù)據(jù)、二次設(shè)備在線監(jiān)視與分析系統(tǒng)的暫態(tài)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)來源如圖1所示。

2.1 穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)源

電網(wǎng)在線故障診斷穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)取自于電網(wǎng)運行穩(wěn)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)的開關(guān)遙信變位、SOE（包括開關(guān)的SOE和硬節(jié)點保護動作信號）及電壓、電流數(shù)據(jù)。通過綜合利用SCADA系統(tǒng)提供的開關(guān)遙信變位、SOE及事故總，以及保護動作等電網(wǎng)故障前后的各種動作信息，在電網(wǎng)發(fā)生故障時，對故障進(jìn)行判斷，并在第一時間給出故障診斷結(jié)果信息。

2.2 動態(tài)數(shù)據(jù)源

電網(wǎng)在線故障診斷動態(tài)數(shù)據(jù)源來自于WAMS 系統(tǒng)的相電壓、相電流數(shù)據(jù)，通過利用相電壓、電流的突變特征信息可以判別出故障相，進(jìn)而更準(zhǔn)確地判別出重合閘、線路無故障跳閘等故障，彌補穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)無法判斷開關(guān)誤動的不足。

2.3 暫態(tài)數(shù)據(jù)源

電網(wǎng)在線故障診斷暫態(tài)數(shù)據(jù)源來自于二次設(shè)備在線監(jiān)視與分析功能的故障測距、故障相位和故障性質(zhì)等故障錄波信息。通過故障設(shè)備（線路、母線、變壓器）的電壓、電流及開關(guān)量的分析，可以獲得短路點電流大小、故障測距及開關(guān)拒動信息。當(dāng)基于穩(wěn)態(tài)、動態(tài)、暫態(tài)數(shù)據(jù)判斷出設(shè)備故障時就推出畫面告警，以故障簡報給出故障設(shè)備、故障類型、故障相、重合閘、測距等故障信息。

3在線故障告警應(yīng)用中存在的問題及改進(jìn)措施

3.1 存在問題

（1）設(shè)備正常操作誤推圖。在線故障告警在滿足故障告警判斷邏輯“開關(guān)變位+事故信號”時，能夠快速準(zhǔn)確判斷事故發(fā)生并推圖。但部分設(shè)備正常停送電操作時伴生的保護動作信號被劃歸為事故信號，根據(jù)智能告警邏輯即判斷設(shè)備故障，從而推圖告警。

（2）故障簡報信息不全。故障簡報能夠全面展示故障判斷路徑、故障設(shè)備、故障時間、故障相、重合情況、保護動作概況，但由于暫態(tài)數(shù)據(jù)源獲得信息不全，部分設(shè)備故障時，無法獲取故障測距、短路電流數(shù)據(jù)，從而故障簡報中無故障測距、短路電流等數(shù)據(jù)。

3.2 改進(jìn)措施

（1）規(guī)范主站系統(tǒng)保護信號分類，確保故障數(shù)據(jù)源的正確性。設(shè)備正常操作誤推圖主要是主站系統(tǒng)保護信號分類不規(guī)范造成，調(diào)控中心調(diào)度、自動化、保護等專業(yè)協(xié)同對接入系統(tǒng)的保護信號分類進(jìn)行規(guī)范，以確保故障判斷邏輯數(shù)據(jù)源數(shù)據(jù)的正確性。

（2）做好主站系統(tǒng)數(shù)據(jù)的接入維護，確保在線故障診斷數(shù)據(jù)源的全面性。由于在線故障判斷數(shù)據(jù)源來源于電網(wǎng)運行穩(wěn)態(tài)監(jiān)控、電網(wǎng)運行動態(tài)監(jiān)視與分析和二次設(shè)備在線監(jiān)視與分析三套系統(tǒng)，任何一套系統(tǒng)數(shù)據(jù)都會影響故障判斷及信息的展示，因此自動化運維要做好信息的維護工作，確保數(shù)據(jù)暢通及告警信息齊全。

4結(jié)語

地調(diào)基于D5000系統(tǒng)基礎(chǔ)平臺建設(shè)的在線故障智能告警功能，利用調(diào)控中心的穩(wěn)態(tài)、動態(tài)、暫態(tài)數(shù)據(jù)來綜合判斷設(shè)備故障的發(fā)生，快速準(zhǔn)確定位故障位置、分析故障原因，能夠為自動化人員提供全面、直觀的技術(shù)支持，對提高自動化工作效率，保證電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟的運行有著重要的意義和作用。

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