智能變電站分布式智能告警的設計與應用

李燕

摘要：隨著變電站規模不斷擴大，監控信息驗收程序也越來越復雜。現階段智能變電站智能告警系統尚未形成完善的、有效的監控控制流程，因此本文針對變電站告警中的實用化程度低、工程實施復雜及專家知識庫規則提煉困難等一系列問題，設計并實現了智能變電站分布式智能告警平臺，進一步提高了變電站的整體質量與水平。

關鍵詞：智能變電站;分布式;智能告警

中圖分類號：TM76;TM63文獻標識碼：A文章編號：1672-9129（2020）03-0030-01

Abstract：Withthecontinuousexpansionofsubstationscale，monitoringinformationacceptanceproceduresarebecomingmoreandmorecomplex.Intelligentsubstationintelligentwarningsystematthepresentstagehasnotyetformedaperfectandeffectivemonitoringcontrolprocess，sothisarticleaimedatthelowdegreeofsubstationalarminthepracticalapplication，theprojectaseriesofproblemssuchascomplexandexpertknowledgebaserulesextractiondifficult，designsandrealizesintelligentsubstationdistributedintelligentalarmplatform，furtherimprovetheoverallqualityandlevelofthesubstation.

Keywords：intelligentsubstation;Distributed;Intelligentalarm

1智能變電站分布式智能告警系統簡介

分布式智能告警系統包括站控層（簡稱子站）與調度控制中心側調度自動化系統（簡稱主站），子站在監控系統的支持下，完成站內數據分析和智能告警，這些高級應用的分析結果可以互相借鑒，把分析結果以及文件、瀏覽信息、其他信息等上傳主站。主站針對不同的高級應用采用相應的處理方法完成數據拼接，在系統平臺的支持下完成各種高級服務應用。智能告警是子站已對告警信號進行過濾驗證，主站可省去這些過程，直接處理過濾后的數據[1]。這些子站高級功能要求有系統的運行狀態和實時工況可通過遠程瀏覽方式上傳主站。如果異常，主站利用遠程瀏覽通道進行遠程維護，比如遠程重啟;對于系統擴容或者更改，則需要到站端維護。

分布式系統對智能站的要求：第一，子站要作為一個有機整體，才能作為分布式系統的基層單位發揮同主站的有效信息交互;第二，智能告警系統不僅需要傳統的實時數據庫，也需要建立時序數據庫，以滿足同一時間斷面數據的對齊功能，考慮到系統資源，這些實時庫也采用分布式結構，部署在不同的服務器上。

2智能變電站分布式智能告警系統設計

2.1系統流程設計。智能告警系統中，對所有告警信息進行了過濾和分類處理，通過電流測量值，獲取設備的具體帶電狀態，通過告警信息和設備帶電狀態，進一步推理故障，自動報告變電站故障，并提出有效的應對策略。

2.2信息預處理服務設計。智能變電站告警驗收系統所接收的信息，主要是自動化系統所收集的，其中信息并沒有經過加工，其中存在噪聲和錯誤信息。如果大量數據信息被直接輸入專家系統，就會加大推理工作量，從而影響最終結果的準確性。因此，在數據輸入系統之前要對告警信息做預處理。

2.3專家系統結構。專家系統結構包括以下幾方面：一是專家系統結構模型。專家系統具有其自身的獨特優勢，即盡管信息不完整，依舊可以保證結論的合理性，可以解決無法構建數學模型，主要依賴經驗和知識的難題。二是基于專家經驗的知識庫。據相關文獻綜述，變電站常見故障告警信號大約有90種，幾乎覆蓋了所有信息。而故障影響因素各式各樣，其彼此密切相關。由于故障相關性，將其劃分為單一故障與組合故障。專家經驗知識庫的建立能及時、有效定位和排查故障。三是單一事件的知識表示。變電站故障的類型劃分主要體現的是涵蓋范圍從大到小，不斷細化的形勢。通過梳理和整合故障集，按照包含關系逐漸細化。已經劃分的故障元，通過經驗豐富的員工構建告警信號數據鏈，存放到知識庫，以此進行推理機檢索，以故障發展時序信號正向排序。四是組合故障的知識表示。在故障元內部，沒有清除故障，就會導致事故轉移，即通過聯絡信息，從單一故障元擴展到多個故障元，構成組合故障。五是面向對象知識庫模型。故障元與故障元聯絡需要數據結構進行描述，變電站單一故障同時具備共性和個性，且具有面向對象性。在分類時，針對各種元件類型重復定位位置，促使其產生耦合性，通過UML語言定義的面向對象建模，可以解決這一難題[2]。

2.4人機交互界面設計。智能告警系統人機交互界面所具備的功能。首先，顯示變電站的主接線圖，查詢并修改操作斷路器與一次設備的具體連接情況。其次，展示告警系統中的站控層信息，并在窗口顯示時序信息，以供方便查詢。再次，設置自動提示告警信息，并能夠根據信息推理分析，給出解決建議。然后，在維護窗口，顯示所有告警信息知識庫的信息，還可以適當添加、修改。最后，管理用戶，在界面下，可以修改登錄密碼，添加用戶[3]。

3智能變電站分布式智能告警系統在工程中的應用

1000kV特高壓安吉站作為皖電東送工程的四個特高壓變電站之一，也是某省目前唯一座在建特高壓變電站，因為主站僅支持一體化監控系統，在該站使用分布式技術實現智能告警系統的投運。該站共有三個電壓等級1000kV、500kV、110kV，Ⅰ區主要完成三個電壓等級的監控，監控系統工程量大，全部投運周期長，500kV投運一個里程碑，于2013年7月底完成：1000kV部分、主變部分及110kV部分一個里程碑，配置智能告警服務，于2013年9月底完成，然后啟用分區之間的信息服務，完成全站投運[3]。

4結語

深入開發智能告警系統能有效提高變電站自動化水平，是確保電力系統運行安全性與可靠性的重要途徑。通過探究告警信息與故障間的關系，劃分故障與異常情況，整改以專家系統為基礎的智能告警推理策略，并在此基礎上，對信息預處理、推理分析、界面等部分進行了設計。同時，在很大程度上提高了變電站工作的效率和水平，從而明顯提高了變電站的工作質量。

參考文獻：

[1]陳森環.智能變電站中順序控制的功能分析與實現[J].中國設備工程，2017（20）：146-147.

[2]賈華偉，郭利軍，葉海明，等.智能變電站分布式智能告警研究與應用[J].電力系統保護與控制，2016，44（12）：92-99.

[3]孫宏斌，牟佳男，盛同天，等.適應兩級分布式智能調度控制的變電站高級應用軟件[J].電力系統自動化，2015，39（01）：233-240.