調控一體化綜合智能告警系統(tǒng)的研究

咸英男 耿 壯 付大偉 馬 可 寧銘鑫

國網四平供電公司 吉林 四平 136000

1 告警信息存在的問題

1.1 告警信息命名不規(guī)范 目前，不同廠站對告警信息的命名沒有統(tǒng)一的標準和規(guī)范，即使是相同類型、相同型號的設備所設置的監(jiān)控信息也各不相同。

1.2 告警信息變化太快 在電網發(fā)生復雜故障的情況下，會有成百上千條告警信息瞬間涌入到調控中心，這時，先前傳送過來的告警信息由于頁面的刷新而不再顯示，可能會被監(jiān)控值班人員遺忘或忽視。

1.3 告警信息之間缺少關聯(lián) 一個事件的發(fā)生可能對應著多條告警信息，僅僅通過值班員的經驗在短時間內，在海量的告警信息中分析出關聯(lián)關系并找出告警信息產生的原因，存在一定的難度，進而會影響到故障處理的速度和方案的合理性。

2 系統(tǒng)的主要技術難點

2.1 信號的智能化識別 系統(tǒng)既要把與本系統(tǒng)的待分析對象，即電網異常和故障準確無誤地識別出來，又要把一些正常信號如告知信號過濾掉，以使之能夠做到響應迅速、分析正確、減少遺漏和誤報。

2.2 智能型告警分析算法 基于電網實時拓撲結構的智能型告警分析算法，要求不論變電站的接線類型和運行方式如何，都能夠正確地找到同時間段內多個信號間隱性存在的關聯(lián)關系，能夠根據(jù)開關分合閘信號和保護動作信號，得出是否發(fā)生設備故障或異常的結論。

2.3 嚴密的推理控制策略 電網的接線類型、運行方式復雜多變，一次設備所對應的保護配置更是千變萬化，自動重合閘、備自投等自動裝置的配置也是靈活多變，要在每時每刻都可能發(fā)生的大量信號中找到電網的故障和異常信號，需要有一套嚴密的推理控制策略，它決定著信號分析的效率和質量。

3 智能告警系統(tǒng)的相關技術研究

3.1 告警信息的處理流程 告警信息的處理是一個有層次、有步驟的過程，以及電網處于不同的運行狀態(tài)時所接收到的告警信息種類不同，對接收到的告警信息采用分類處理的原則。

3.1.1 告警信息的基礎處理 告警信息的基礎處理可包括以下步驟：

(1)告警信息的名稱規(guī)范；

(2)告警信息的篩選；

(3)告警信息的合并；

(4)告警信息的告警等級定義；

從調查統(tǒng)計中發(fā)現(xiàn)，霍童古鎮(zhèn)旅游人群中傾向于春夏秋季節(jié)出游的要明顯多于冬季，如表5所示，主要是由于旅游活動的季節(jié)性導致的，選擇冬季出行的游客主要是考慮到“二月二”燈會。因此，在遭遇此種季節(jié)性的客源低谷時，直接會影響霍童古鎮(zhèn)旅游業(yè)的推廣與發(fā)展。

(5)SOE信息勾選；

3.1.2 告警信息的智能診斷處理 告警信息的智能診斷處理可包括以下步驟：

(1)告警信息的接收

(2)告警信息類型標記

(3)告警信息預處理

(4)若預處理后的告警信息中存在用戶自定義規(guī)則進入步驟(5)，若沒有匹配的自定義規(guī)則則進入步驟(6)，若都不存在，則進入步驟(1)。

(5)對異常信息進行自定義規(guī)則搜索、匹配，包括對異常告警信息進行解釋、根據(jù)告警信息形成一、二次設備之間的動作關聯(lián)關系等，借助于用戶自定義規(guī)則表對異常的告警信息進行匹配，最后啟動推理及建議。

(6)對電網故障信息進行解釋，根據(jù)保護動作信息、開關變位等信息形成一二次設備之間的動作關聯(lián)關系，并借助內部專家?guī)臁⒄聪蛲评磉壿嫵绦蜻M行可信度的初步評判，最后啟動故障診斷、建議。

3.1.3 告警信息的處理流程 告警信息預處理模塊主要用來辨識多種原因造成的廢遙信、誤遙信，將它們?yōu)V除并提示給值班員。異常告警信息往往夾雜在正常告警信息中，在電網運行狀態(tài)并沒有發(fā)生明顯異常的情況下，自定義規(guī)則匹配推理模塊針對電網的一次設備、二次設備產生的告警信息進行分析，根據(jù)自定義知識給出預警提示。內部專家?guī)炷K利用辨識后的故障信息判斷電網當前的狀態(tài)，主要用于確認電網是否發(fā)生故障。最后，根據(jù)判斷的結果，來診斷故障。

3.2 自定義規(guī)則人機界面 面向用戶的自定義規(guī)則采用人機界面模式，提供了一種將值班員、檢修專家豐富的檢修專業(yè)知識和運行處理經驗轉化為電腦知識的新途徑，具有無限的學習能力和靈活的擴展能力。主要有信號的分組表示法、信號的編輯、規(guī)則的保存、規(guī)則的導出與校驗等功能。

3.3 告警信號關聯(lián)性分析 將電網故障和異常的信號按照物理連接關系屬性進行了以下定義：

同間隔信號：即常見的同一間隔或同一設備信號；

上級間隔信號：對于信號所屬設備來說是上一級的設備，如對于站內中低壓側母線及其出線來說，所關聯(lián)的主變就是它們的上級設備；對于主變來說，其高壓側所連接的進線就是其上級設備。

下級間隔信號：與上級間隔信號相對應。如對于站內主變來說，中低壓側母線及其出線就是它們的下級設備；對于站內進線來說，所送電的主變就是其下級間隔信號。

本廠站標識信號，如廠站事故總信號，它是全站的事故標志信號，不屬于某個具體的設備，在關聯(lián)性分析中必須考慮到。

3.4 智能化的電網故障分析 智能化的電網故障分析就是從采集到的大量實時告警信號中，智能捕捉與故障有關的信號，主要是開關跳合閘信號，保護動作信號，自動裝置動作信號等。故障分析是對電網結構、運行方式及故障數(shù)據(jù)的智能化綜合分析過程，本系統(tǒng)采用內部專家系統(tǒng)方法實現(xiàn)。專家系統(tǒng)在電網故障診斷中的典型應用是基于產生式規(guī)則的系統(tǒng)，即把保護、斷路器的動作邏輯以及運行人員的診斷經驗用規(guī)則表示出來，形成故障診斷專家系統(tǒng)的知識庫，進而根據(jù)報警信息對知識庫進行推理，獲得故障診斷的結論。

4 結論

控一體化智能告警是一套綜合分析軟件，它結合了多種計算機技術和電力自動化專業(yè)方面的成果，如一體化設計技術、通用電網拓撲分析算法、信號處理技術、專家系統(tǒng)技術等。多種技術的綜合應用與編程設計，使智能告警系統(tǒng)具有良好的應用效果。