基于人工智能的調度主站自動信息校驗系統研究

摘要：針對各級調度中心與變電站進行驗收時需要大量人力、效率低下、準確性差等問題，研究了一種基于人工智能技術的調度主站自動信息校驗系統。該系統融合了文字識別、電力圖像識別、機器人按鍵軌跡智能構建、電力主備調同步驗證等人工智能技術，實現了校驗信號和畫面信息的自動識別、分析處理，大大提升了主站端驗收效率和智能化作業水平。該系統的應用能夠避免人為因素導致的錯誤，減輕驗收人員工作強度，縮短調試周期，提高效率和質量，為各變電站遠動及主站驗收調試提供一體化技術手段。

關鍵詞：人工智能;調度主站;自動信息校驗

中圖分類號：TM734" " 文獻標志碼：A" " 文章編號：1671-0797（2024）24-0006-04

DOI：10.19514/j.cnki.cn32-1628/tm.2024.24.002

0" " 引言

隨著無人值守變電站的不斷普及，各級調度中心能否對管轄變電站進行實時準確的監控成為電網安全穩定運行的前提，這就要求調度中心配置的每個變電站測點信息及畫面信號關聯等都必須準確無誤[1]。目前新建變電站或改擴建工程投運前，都需要對調度主站和廠站端的遠傳區點表信息進行校驗，驗證信號的實時性以及數據的一致性，從而確保調度中心能夠對變電站進行正確監控[2]。以往調度主子站間通常采用全人工手動方式實現信息校對，隨著二次設備裝置仿真技術的發展，廠站內信號校驗開始通過專用儀器設備完成[3]。然而，調度側的信號校驗基本還是采用人工核驗方式。該方式由調度主站工作人員一邊電話聯系變電站端，一邊人工校對調度主站系統的實時告警窗以及各接線分圖畫面信息，這給調度人員帶來了極大的工作負擔，并且效率低下，很容易產生疏漏，給電網埋下安全隱患。

因此，本文研究了一種更智能、更高效、更安全的調度側信息校驗及驗收系統，利用該系統能夠減輕工作人員的負擔，提高驗收工作效率，保證校驗結果的正確性，并且校驗過程具有可回溯性。

1" " 整體結構

自動信息校驗系統主要由1個綜合處理臺、2個調度自動化工作站、1臺廠站端智能對點調試裝置構成，如圖1所示。

校驗系統工作過程分以下四步：

1）綜合處理臺建立待測變電站對點校驗項目，對被測變電站所有圖形畫面自動切圖并進行分析，進行一次全面的工程一致性檢查。

2）在主站端界面上設置待測遙信、遙測的觸發值以及間隔周期。設置完成后導出對點工程文件，提供給廠站端智能對點調試裝置。

3）廠站端智能對點調試裝置載入變電站SCD文件，模擬整站二次側IEC 61850裝置，載入遠動RCD文件，完成匹配工作。

4）主站端對點裝置和廠站端對點裝置同時開始測試，廠站端對點裝置依次觸發MMS報文至站內遠動，經數據網上送至主站，綜合處理臺自動對實時告警窗、圖形畫面、前置多通道的數據進行圖像分析核驗，同時刷新測試進度及結果。

2" " 系統主要功能介紹

2.1" " 圖形畫面一致性校核

對點前，系統首先會完成目標變電站的調度圖形畫面關聯工程一致性校驗工作，及時發現可能存在的人工關聯失誤，進一步保障調度安全穩定運行。主要進行三方面檢查：1）變電站圖形畫面按鈕的關聯檢查;2）遙信、遙測關聯重復性檢查;3）檢測點關聯所屬間隔錯位檢查。

例如，在某次檢測過程中，發現某變電站#3電容器閘刀信號既出現在電容器間隔接線圖中，又出現在電抗器間隔接線圖中（圖2），系統給出了提示，檢測人員通過提示能夠很明顯地看出電抗器間隔接線圖中關聯電容器閘刀信號是錯誤的。

2.2" " 實時告警窗信號校核

系統可實現對告警內容的自適應識別處理，包括信息推送方式、時標、字體顏色、告警內容格式等，能夠自動判別告警內容及信號等級是否有誤，完成對點信號的驗證和記錄[4]。例如圖3為利用該系統檢查出的告警窗信息描述與信息表不一致的測點統計情況。

2.3" " 電力圖形畫面信號校核

通過實時規劃路徑AI算法，能夠利用按鍵跳轉電力接線圖及間隔分圖畫面，通過畫面上的遙測數據、遙信變位信息、圖元顏色、光字牌閃爍等來判斷信號是否正常上送。

2.4" " 前置多通道同步校核

如圖4所示，前置界面上顯示包括主通道在內的所有通道的遙信、遙測數據，系統能夠對待測變電站多個通道的數據同步識別，確保一致性，其前置驗證識別準確率達100%。

2.5" " 對點溯源及人工復驗

系統保證每個測點的信號都可追溯（圖5），可以隨時查看信號觸發時刻的調度告警窗，同時也方便了人工參與抽樣復驗。

2.6" " 自動生成對點結果報告

對點結束后，系統會自動保存結果，并導出EXCEL形式的記錄（圖6）。 同一個信號的告警窗信息、畫面信息、前置校驗均通過才能判定為校驗通過。

3" " 系統應用優勢

3.1" " 人工智能技術的深度融合與創新

本系統不僅集成了現有的文字識別、圖像識別等成熟技術，還創新性地將機器人按鍵軌跡智能構建技術引入調度自動化領域。這一技術通過模擬人類操作習慣，結合深度學習算法，自動規劃并優化按鍵操作路徑，實現了對復雜電力接線圖及間隔分圖的快速準確訪問與校驗。此外，系統內置的AI算法能不斷學習用戶習慣，進一步優化操作流程，提升整體校驗效率。

3.2" " 電力主備調同步驗證的強化

在電力系統中，主備調同步驗證是確保電網安全穩定運行的關鍵環節。本系統通過集成電力主備調同步驗證模塊，實現了對主備調系統間信號的一致性和實時性進行雙重校驗。該模塊能夠實時監測并比對主備調系統間的數據差異，一旦發現異常立即報警，并自動記錄異常信息供后續分析處理。這一功能不僅提高了系統的可靠性和穩定性，還降低了因單點故障導致的電網運行風險。

3.3" " 智能化故障預警與診斷

除了基本的校驗功能，本系統還具備智能化故障預警與診斷能力。通過對實時告警窗信息的深度挖掘與分析，系統能夠自動識別并預警潛在的故障風險，如信號缺失、數據異常波動等。同時，系統內置的故障診斷模塊能基于歷史數據和專家知識庫，快速定位故障原因，并給出相應的處理建議。這一功能極大地提升了故障處理的效率和準確性，為電網的安全穩定運行提供了有力保障。

3.4" " 用戶體驗與交互設計

本系統注重用戶體驗與交互設計，采用直觀易用的圖形化界面，使得非專業技術人員也能輕松上手。系統界面設計遵循人性化原則，通過色彩區分、圖標提示等方式，幫助用戶快速識別并處理校驗結果。此外，系統還提供了豐富的交互功能，如自定義校驗規則、實時查看校驗進度、一鍵導出校驗報告等，極大地方便了用戶的操作與管理。

3.5" " 數據安全與隱私保護

在數據驅動的時代背景下，數據安全與隱私保護顯得尤為重要。本系統采用多重加密技術和訪問控制機制，確保校驗過程中涉及的所有數據均處于安全可控的狀態。同時，系統嚴格遵守相關法律法規要求，對敏感數據進行脫敏處理，防止數據泄露和濫用。此外，系統還提供了完善的日志記錄和審計功能，確保所有操作均可追溯可查詢，為數據安全和隱私保護提供了堅實保障。

3.6" " 系統擴展性與兼容性

為適應未來電力系統的快速發展和變化，本系統在設計之初就充分考慮了擴展性和兼容性。系統采用模塊化設計思想，各功能模塊之間相對獨立又相互關聯，便于后續的功能擴展和升級。同時，系統支持多種主流電力自動化系統平臺，如南瑞科技的Open3000、D5000等，并具備強大的兼容能力，能夠輕松接入不同廠商、不同型號的設備。

4" " 結束語

綜上所述，基于人工智能的調度主站自動信息校驗系統不僅提升了調度自動化驗收的效率和準確性，還通過智能化故障預警與診斷、優化用戶體驗與交互設計、加強數據安全與隱私保護以及提高系統擴展性與兼容性等方面的創新與改良，為電力系統的安全穩定運行提供了強有力的支持。

[參考文獻]

[1] 陳東海，李鵬，周洋，等.基于圖像識別技術的電力調度主站系統信號自動對點系統[J].電子設計工程，2022，30（13）：73-77.

[2] 崔光魯.基于智能二次設備的智能變電站全站互聯自動測試策略研究[D].南京：東南大學，2016.

[3] 黃智華，周瀛，陳文海，等.智能變電站與常規變電站在操作回路上的差異[J].電力系統裝備，2022（2）：21-23.

[4] 汪崔洋，江全元，唐雅潔，等.基于告警信號文本挖掘的電力調度故障診斷[J].電力自動化設備，2019，39（4）：126-132.