調度自動化智能告警的建設及分析

廣東電網有限責任公司潮州供電局 廣東 潮州 521000

前言

隨著電網規模的增大以及電網自動化水平的提升，調度自動化系統所采集的信息量向海量化方向發展，調度監控人員對電網信息的監控難度急劇增加。

在這樣的背景下，智能告警系統應運而生。通過對海量監控信息進行甄別和處理，從時間、空間、邏輯等多個維度分析原始告警信號的隱藏關聯性，實現電網運行故障信息的智能分析診斷，形成簡潔明了的智能告警信息，從而為調度監控人員提供高效、直觀的告警信息和輔助決策依據，提高電網事故分析的準確度，加快電網事故判斷處理的速度。

一、智能告警系統結構及流程

1.1 智能告警系統結構 根據智能告警系統實時運行的工作特點和技術特征，將智能告警系統劃分為SCADA數據獲取模塊、告警信息預處理模塊、規則庫管理模塊、告警推理模塊、用戶展示模塊。在電網告警信息智能處理的過程中，告警推理模塊和規則庫管理模塊構成了告警推理專家系統。

SCADA數據獲取模塊的作用主要是從調度自動化系統中收集電網智能告警所需的狀態數據，包括遙信量、遙測量，同時監聽電網告警信息，一旦接收到告警信息，就將告警信息存入基礎數據池中，啟動告警信息預處理模塊。

告警信息預處理過程如下：根據網絡拓撲，分析各設備連接關系、運行狀態，建立開關、線路、母線、主變等設備的運行狀態信息庫，對熱備用、冷備用、檢修和旁代設備產生的信息排除在智能告警分析范圍之外，過濾多余和不必要的告警信息。

推理規則庫對電網狀態量正常變位、故障及異常的判斷和處理，需要大量的專業知識和日常運行經驗支撐。

告警推理模塊是智能告警系統的核心模塊，負責規則的前提條件匹配、規則的搜索與選取、規則體的解釋和執行?；谛畔⒌耐评砜煞譃閱我煌评?、關聯推理和量測推理。

用戶展示模塊是電網智能告警系統提供了人機交互界面。該模塊將翻譯后的告警條文顯示給調度監控人員，根據不同類型的告警彈出不同顏色的告警條文和發出不同的告警音響。

1.2 實現智能告警的具體流程 規范原始信號命名——基準信號定義——定義推理規則——規則精準推理——自動模糊推理——告警展示發布

1.3 智能告警系統信號分類 原始信號分為數字量信號和模擬量信號。

數字量信號，包含開關、刀閘位置信號，soe，保護動作等等數字量信號通過關鍵字匹配配置為基準信號通過告警規則的配置進行邏輯推理。按邏輯推理元素數量的不同，分為單一推理、關聯推理兩類。

模擬量信號，包含所有設備的遙信信號。直接通過告警規則，用實時的遙測來推理生產智能告警。

二、智能告警系統規則

2.1 原始信號 原始信號分為數字量信號和模擬量信號。

數字量信號，包含開關、刀閘位置信號，soe，保護動作等數字量信號通過關鍵字匹配配置為基準信號通過告警規則的配置進行邏輯推理。按邏輯推理元素數量的不同，分為單一推理、關聯推理兩類。

模擬量信號，包含所有設備的遙信信號。直接通過告警規則，用實時的遙測來推理生產智能告警。

2.2 數字量信號單一推理 單一推理是基于一個告警對象產生的告警信息進行推理，用于突出展示某類重要的告警信號，將重要的告警信號從告警信息流中剝離出來，并可以結合運行經驗在推理結果中加入告警產生的原因及輔助決策，為調度運行人員分析處理提供參考。

一般單一推理用于三種類型的告警：

(1)二次告警：防止重要異常信號被淹沒；

(2)頻繁告警：設定時間窗口內變位次數越限；

(3)延時告警：動作后在設定時間內未復歸。

2.3 數字量信號關聯推理 關聯推理是基于多個告警對象產生的告警信息進行推理，可以將具有關聯關系的多個信息合并成一個綜合的告警信息，用于直觀展示電網故障或異常。

關聯推理用于在線故障診斷：

(1)線路、主變、電容/電抗器、站用/接地變跳閘

(2)備自投動作情況

(3)頻率電壓控制裝置動作情況

2.4 模擬量信號量測推理

(1)母線接地

(2)母線失壓

(3)全站失壓

三、智能告警系統本地化運行

3.1 基礎推理 潮州地調的智能告警模塊獲取主站平臺提供的模型、數據、告警信息作為邏輯推理元素，經過推理分析后給出綜合信息，調用告警窗、圖形瀏覽等模塊展示推理結果。

涵蓋線路事故跳閘、主變事故跳閘、電容電抗跳閘、站用變接地變跳閘等電網故障或異常情況，實現了由針對單個信號的告警向針對具體事件的告警的轉變。

涵蓋事故跳閘后重合閘是否成功的判斷，線路強送成功或者失敗，永久故障試送成功或者失敗的判斷，將保護動作分類的推理，如將縱聯差動、距離保護、接地保護、過流保護等的歸類。

3.2 本地化推理 潮州根據現場實際情況，對智能告警的規則進行了本地化的修編。

3.2.1 開關偷跳判斷 利用調度主站集成10k V開關各類型信號的特點，根據偷跳發生時開關三遙信號的變化特征，即主站端無遙控、沒有保護動作及開關功率跳變，通過系統程序內置的邏輯判斷，判定10k V開關是否發生偷跳。

3.2.2 重要用戶線路智能告警 根據公布的重要用戶篩選出對應的10k V饋線，在主網主站系統中通過代碼修改的方式，對重要用戶線路設置單獨的語音和報文告警。根據《2020潮州電力重要用戶明細表》，篩選出含重要用戶的10k V饋線，在線路跳閘時有單獨的語音和報文告警。

3.2.3 35k V/10k V母線接地 考慮到小電阻接地線圈補償作用，通過遙測判斷：根據10k V母線相電壓的遙測值，當Ua或Ub或Uc單相電壓＜5.2，另外只要有一相＞6.8就會報接地告警。35k V相電壓的遙測值，當Ua或Ub或Uc單相電壓＜17.6k V，另外只要有一相＞上限23.8k V就會報接地告警。

四、結束語

智能告警系統為調度監控人員提供了可靠實用的告警信息處理手段，優化處理出具有層次分明、準確率高、信息精練簡潔特點的告警信息，幫助運行人員減輕繁瑣的監視工作，以便有更多的注意力去分析設想電網事故和其它深層次問題；當發生事故時也可以協助調度監控人員提高電網故障處理的效率，盡可能減少事故損失。