調(diào)度狀態(tài)監(jiān)測與監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)中數(shù)據(jù)處理流程研究

趙萬有,曹 陽,溫嘉宇,姚敏東,劉 華

(黑龍江省調(diào)控中心 設(shè)備監(jiān)控管理處,哈爾濱 150090)

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調(diào)度狀態(tài)監(jiān)測與監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)中數(shù)據(jù)處理流程研究

趙萬有,曹 陽,溫嘉宇,姚敏東,劉 華

(黑龍江省調(diào)控中心 設(shè)備監(jiān)控管理處,哈爾濱 150090)

為解決黑龍江省調(diào)在線狀態(tài)監(jiān)測與監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)接收上來的狀態(tài)監(jiān)測及預(yù)警數(shù)據(jù)質(zhì)量不齊、有效性難以驗(yàn)證,以及缺乏統(tǒng)一處理標(biāo)準(zhǔn)等問題，介紹了黑龍江狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集的整體規(guī)劃,闡述了如何建立一套標(biāo)準(zhǔn)、實(shí)用的數(shù)據(jù)處理流程及詳細(xì)步驟,并以圖文結(jié)合的方式說明黑龍江省調(diào)在實(shí)現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)的有效性、唯一性、合理性方面所采取的具體措施,為系統(tǒng)后期的各項(xiàng)功能應(yīng)用提供了良好的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

黑龍江省;調(diào)度狀態(tài);監(jiān)測與預(yù)警系統(tǒng);數(shù)據(jù)采集與處理;優(yōu)化與抑制

黑龍江省調(diào)度狀態(tài)監(jiān)測與監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)是根據(jù)國網(wǎng)公司三集五大“大運(yùn)行”體系建設(shè)規(guī)劃而明確提出的、適用于調(diào)度監(jiān)控的一套新系統(tǒng),主要基于調(diào)度需求的狀態(tài)監(jiān)測信息、預(yù)警信息、變電站生產(chǎn)輔助信息、視頻監(jiān)控信息一體化業(yè)務(wù)支撐平臺和相應(yīng)管理體系,實(shí)現(xiàn)輸變電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測信息與調(diào)度運(yùn)行信息融合,為調(diào)控一體化管理提供技術(shù)支撐。它能統(tǒng)籌黑龍江省電力公司電網(wǎng)調(diào)度和設(shè)備運(yùn)行資源,推進(jìn)輸變電設(shè)備運(yùn)行與電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行的業(yè)務(wù)融合,開展變電設(shè)備運(yùn)行集中監(jiān)控、輸變電設(shè)備狀態(tài)在線監(jiān)測與分析業(yè)務(wù),實(shí)現(xiàn)調(diào)控一體化。因此,自2014年3月始,黑龍江省調(diào)著手調(diào)度狀態(tài)監(jiān)測與監(jiān)控預(yù)警的建設(shè),在系統(tǒng)設(shè)計(jì)初期,提出了系統(tǒng)建設(shè)的短期目標(biāo),主要實(shí)現(xiàn):系統(tǒng)在省調(diào)控中心集中部署、分級應(yīng)用(省調(diào)、地調(diào)、縣調(diào)),以及為調(diào)度日常監(jiān)控應(yīng)用提供設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測、告警信息,為系統(tǒng)后期的各項(xiàng)功能應(yīng)用提供夯實(shí)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

1 監(jiān)測數(shù)據(jù)采集整體規(guī)劃

黑龍江省調(diào)狀態(tài)監(jiān)測與監(jiān)控預(yù)警在省調(diào)D5000平臺上集成,部署在智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)安全I(xiàn)I區(qū),主站配置前置、應(yīng)用等服務(wù)器,實(shí)現(xiàn)信息的采集、存儲、分析與應(yīng)用。

系統(tǒng)向Ι區(qū)D5000監(jiān)控系統(tǒng)以E文本格式推送狀態(tài)監(jiān)測實(shí)時告警信息,實(shí)現(xiàn)監(jiān)控告警窗內(nèi)以同一界面滾動平行監(jiān)盤展示。

系統(tǒng)向Ⅲ區(qū)OMS系統(tǒng)以E文本格式推送狀態(tài)監(jiān)測歷史告警信息統(tǒng)計(jì),在OMS中設(shè)計(jì)統(tǒng)計(jì)月報(bào),形成缺陷記錄,并入缺陷處理流程。調(diào)度主站的第一數(shù)據(jù)源目前來自省電科院在線監(jiān)測采集平臺。

智能變電站變電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測信息作為第二數(shù)據(jù)源,通過無線網(wǎng)接入安全接入?yún)^(qū),通過橫向安全隔離裝置傳到安全I(xiàn)I區(qū)在線監(jiān)測服務(wù)器,通過II區(qū)通信網(wǎng)關(guān)機(jī)接入變電站調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng),并上傳至調(diào)度主站[1]。

2 監(jiān)測數(shù)據(jù)處理模塊的實(shí)現(xiàn)方式

黑龍江省調(diào)度狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)采集整體規(guī)劃如圖1所示。

圖1 黑龍江省調(diào)度狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)采集整體規(guī)劃

從圖1可以看出,目前黑龍江省調(diào)的第一監(jiān)測數(shù)據(jù)來源于省電科院輸變電在線監(jiān)測平臺。將來,在智能變電站的綜合數(shù)據(jù)平臺建設(shè)完成后,還存在第二數(shù)據(jù)源的選擇問題。根據(jù)輸變電在線監(jiān)測多年的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)來看,遠(yuǎn)程采集的監(jiān)測數(shù)據(jù)由于裝置本身、傳輸通道、數(shù)據(jù)傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)化等等原因,會使主站采集的原始數(shù)據(jù)不可用。因此黑龍江省調(diào)在此系統(tǒng)建設(shè)過程中,把對原始數(shù)據(jù)的辨識和梳理,作為整個系統(tǒng)建設(shè)的重要前提。

重要模塊的數(shù)據(jù)處理模塊,主要有以下兩點(diǎn)作用:

1) 將原始監(jiān)測信息數(shù)據(jù)做自動或是人工的加工和處理,形成規(guī)范的數(shù)據(jù)模型,以保證后續(xù)模塊能夠使用可靠的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)[2]。

2) 衍生出一些二次數(shù)據(jù),供后續(xù)模塊分析使用[3]。

數(shù)據(jù)處理模塊主要包括數(shù)據(jù)合理性自動校驗(yàn)、數(shù)據(jù)合理性人工校驗(yàn)、數(shù)據(jù)告警判斷、數(shù)據(jù)告警優(yōu)化、數(shù)據(jù)告警抑制、監(jiān)測裝置工作狀態(tài)(自檢、故障、異常、退出運(yùn)行等)判斷[4]。單次數(shù)據(jù)處理模塊流程如圖2所示。

圖2 數(shù)據(jù)處理模塊流程圖

2.1 監(jiān)測裝置工作狀態(tài)判斷

監(jiān)測裝置工作狀態(tài)判斷主要是根據(jù)裝置上傳數(shù)據(jù)的最新時間與當(dāng)前時間的差值,結(jié)合間隔閾值來判斷裝置是處于正常工作、休眠或是故障狀態(tài)。

監(jiān)測數(shù)據(jù)是按照類型依據(jù)MDAI(n)-List[i]以及TSI[MDAI(n)]計(jì)算監(jiān)測數(shù)據(jù)狀態(tài)標(biāo)識F(n,k)存儲,其計(jì)算方法是:

1) 獲取某個監(jiān)測裝置的所有未處理數(shù)據(jù)列表。

2) 獲取某個監(jiān)測裝置的閥值設(shè)置信息。

3) 初始化該裝置的監(jiān)測數(shù)據(jù)狀態(tài)標(biāo)識。

4) 當(dāng)數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常時采用對應(yīng)數(shù)據(jù)補(bǔ)救策略。

在應(yīng)用中需要按照類型分別對監(jiān)測裝置工作狀態(tài)加以判斷[5]。針對單個類型監(jiān)測裝置工作狀態(tài)的具體判斷流程如圖3所示。

圖3 單個類型監(jiān)測裝置工作狀態(tài)判斷流程圖

2.2 數(shù)據(jù)合理性自動校驗(yàn)

數(shù)據(jù)合理性自動校驗(yàn)主要是依據(jù)系統(tǒng)預(yù)先設(shè)置好的判定規(guī)則對各數(shù)據(jù)源在線監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)。由于監(jiān)測數(shù)據(jù)是按照類型存儲的,因此需要按照類型分別對監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)。經(jīng)過數(shù)據(jù)合理性自動校驗(yàn),將生成三種數(shù)據(jù)類型,分別為實(shí)測數(shù)據(jù)、自動置數(shù)數(shù)據(jù)和可疑數(shù)據(jù)[6]。針對單個類型監(jiān)測數(shù)據(jù)的具體校驗(yàn)流程如圖4所示。

2.3 數(shù)據(jù)合理性人工校驗(yàn)

數(shù)據(jù)合理性人工校驗(yàn)主要是對自動校驗(yàn)后生成的實(shí)測數(shù)據(jù)、自動置數(shù)數(shù)據(jù),以及可疑數(shù)據(jù)進(jìn)行人工審核、修改或確認(rèn)。經(jīng)過人工校驗(yàn)后的數(shù)據(jù)狀態(tài)將變?yōu)槿斯ぶ脭?shù)數(shù)據(jù)。

2.4 數(shù)據(jù)告警判斷、優(yōu)化與抑制

數(shù)據(jù)告警判斷主要是依據(jù)系統(tǒng)預(yù)先設(shè)置好的告警判定規(guī)則對各數(shù)據(jù)源在線監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行告警判斷。數(shù)據(jù)告警的優(yōu)化與抑制功能可以根據(jù)告警過濾原則減少重復(fù)報(bào)警,增強(qiáng)用戶體驗(yàn)[7]。由于監(jiān)

圖4 數(shù)據(jù)合理性自動校驗(yàn)流程圖

測數(shù)據(jù)是按照類型存儲的,因此需要按照類型分別對監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行告警判斷。經(jīng)過告警判斷以后,將生成預(yù)警數(shù)據(jù)和報(bào)警數(shù)據(jù)。針對單個類型監(jiān)測數(shù)據(jù)的具體判斷流程如圖5所示。

2.5 數(shù)據(jù)狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖

監(jiān)測數(shù)據(jù)經(jīng)過數(shù)據(jù)處理時數(shù)據(jù)狀態(tài)的轉(zhuǎn)換過程,如圖6所示。

圖5 告警數(shù)據(jù)處理流程圖

圖6 數(shù)據(jù)狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖

3 結(jié) 論

黑龍江省調(diào)在此監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)過程中,針對數(shù)

據(jù)采集過程中的環(huán)節(jié)進(jìn)行了充分論證,力求將數(shù)據(jù)傳輸和采集的干擾降到最低。同時,研究和開發(fā)了數(shù)據(jù)處理模塊,設(shè)計(jì)的流程體系清晰完整,充分結(jié)合程序高性能判斷及人工及時干預(yù),避免了任一環(huán)節(jié)的遺漏。目前,這套數(shù)據(jù)處理模塊經(jīng)過2個多月的調(diào)試,已經(jīng)上線運(yùn)行。通過一段時間對該模塊處理前的數(shù)據(jù)和處理后的數(shù)據(jù)的對比,可以看到經(jīng)過辨識的數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和合理性由65%提高到了97%,提升明顯。

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(責(zé)任編輯 侯世春)

Research on data process flow in power dispatch condition monitoring and early warning system

ZHAO Wanyou, CAO Yang, WEN Jiayu, YAO Mindong, LIU Hua

(Heilongjiang Electric Power Dispatching Control Center, Harbin 150090, China)

Aiming at the problems of Heilongjiang power dispatching condition monitoring system, including the inconsistent quality of uploaded condition monitoring and warning data, the difficulty in validating its effectiveness, and the insufficiency of united processing principle, this paper introduced the total plan for data collection of Heilongjiang Power condition monitoring system, expounded how to build a standard and useful data processing flow and specific steps on the basis of realities so as to achieve the goal of standard and legal data application, and described the specific measures adopted to realize the effectiveness, uniqueness and rationality of Heilongjiang monitoring data through graphics and text, which provided the fundamental data for the late application of all system functions.

Heilongjiang; dispatch condition; monitoring and early warning system; data acquistion and processing; optimization and restrain

2015-10-14。

趙萬有(1963—),男，高級工程師，從事調(diào)控中心設(shè)備監(jiān)控管理工作。

TM73

A

2095-6843(2016)02-0119-04