調控一體化綜合智能告警系統的研究

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 告警信息命名不規范 目前，不同廠站對告警信息的命名沒有統一的標準和規范，即使是相同類型、相同型號的設備所設置的監控信息也各不相同。

1.2 告警信息變化太快 在電網發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，可能會被監控值班人員遺忘或忽視。

1.3 告警信息之間缺少關聯 一個事件的發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 系統的主要技術難點

2.1 信號的智能化識別 系統既要把與本系統的待分析對象，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關系，能夠根據開關分合閘信號和保護動作信號，得出是否發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；

從調查統計中發現，霍童古鎮旅游人群中傾向于春夏秋季節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，在遭遇此種季節性的客源低谷時，直接會影響霍童古鎮旅游業的推廣與發展。

(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則進入步驟(5)，若沒有匹配的自定義規則則進入步驟(6)，若都不存在，則進入步驟(1)。

(5)對異常信息進行自定義規則搜索、匹配，包括對異常告警信息進行解釋、根據告警信息形成一、二次設備之間的動作關聯關系等，借助于用戶自定義規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關系，并借助內部專家庫、正反向推理邏輯程序進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，將它們濾除并提示給值班員。異常告警信息往往夾雜在正常告警信息中，在電網運行狀態并沒有發生明顯異常的情況下，自定義規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，根據自定義知識給出預警提示。內部專家庫模塊利用辨識后的故障信息判斷電網當前的狀態，主要用于確認電網是否發生故障。最后，根據判斷的結果，來診斷故障。

3.2 自定義規則人機界面 面向用戶的自定義規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、規則的保存、規則的導出與校驗等功能。

3.3 告警信號關聯性分析 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、運行方式及故障數據的智能化綜合分析過程，本系統采用內部專家系統方法實現。專家系統在電網故障診斷中的典型應用是基于產生式規則的系統，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則表示出來，形成故障診斷專家系統的知識庫，進而根據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、專家系統技術等。多種技術的綜合應用與編程設計，使智能告警系統具有良好的應用效果。