調(diào)度自動(dòng)化智能告警規(guī)則完整性探討

黃超

【摘要】：文章針對現(xiàn)在應(yīng)用的智能告警模塊普遍存在的問題，開展對地區(qū)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)告警信號智能處理的機(jī)制和規(guī)則探討，旨在采用這些機(jī)制和規(guī)則規(guī)范告警智能處理的結(jié)果，能保證其與原始告警信號在內(nèi)容上保持完整，而在數(shù)量上將盡量減少，以減輕電網(wǎng)調(diào)度監(jiān)控人員對電網(wǎng)的監(jiān)視強(qiáng)度，提高其工作效率。

【關(guān)鍵詞】：調(diào)度自動(dòng)化；智能告警；量測類型；處理機(jī)制；啟動(dòng)信號

1、概述

近年來，隨著電網(wǎng)調(diào)控一體化工作的推進(jìn)，越來越高電壓等級的變電站實(shí)現(xiàn)了無人值班，調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)推送到調(diào)度監(jiān)控人員面前的告警信息也越來越多，給他們帶來了越來越強(qiáng)的工作壓力，特別是在極端條件下（如臺風(fēng)等），大量的告警信息同時(shí)出現(xiàn)，會(huì)造成由于漏看信息而擴(kuò)大電網(wǎng)事故的范圍的風(fēng)險(xiǎn)，為此，近段時(shí)間，各種以精減告警信號數(shù)量為目標(biāo)的智能告警模塊在調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中不斷出現(xiàn)。這些模塊由于沒有統(tǒng)一的規(guī)則，在使用時(shí)存在漏報(bào)或誤報(bào)告警的情況。

2、智能告警功能目前存在的問題

2.1智能告警窗口信息不完整

一直以來，EMS系統(tǒng)中智能告警模塊產(chǎn)生的結(jié)果只是作為SCADA告警窗的輔助內(nèi)容，它一般建立獨(dú)立的窗口顯示智能告警結(jié)果，當(dāng)進(jìn)行邏輯運(yùn)算的告警信息能夠產(chǎn)生結(jié)果時(shí)，它才把結(jié)果顯示在該窗口，如邏輯運(yùn)算的條件沒能到達(dá)，也就是說邏輯運(yùn)算結(jié)果為非時(shí)，則不顯示任何內(nèi)容，因此該窗口顯示的只是告警信號的部分內(nèi)容，而不是電網(wǎng)的全部告警信息，為了不漏掉告警信號，調(diào)度監(jiān)控人員在監(jiān)視該窗口時(shí)，還要監(jiān)視SCADA告警窗，這樣不僅沒減輕他們的工作，反而增加了他們的負(fù)擔(dān)，因此智能告警功能一直未得到推廣和有效應(yīng)用。

2.2智能告警啟動(dòng)信號不全面

智能告警邏輯運(yùn)算參與信號的范圍一般是取啟動(dòng)信號出現(xiàn)前5秒和出現(xiàn)后15秒內(nèi)的信號，當(dāng)然大多數(shù)智能告警模塊的時(shí)間是可設(shè)定的?，F(xiàn)在智能告警模塊都是只以開關(guān)分閘啟動(dòng)信號，只對造成開關(guān)跳閘的事故進(jìn)行智能處理，而對可能出現(xiàn)的只有保護(hù)動(dòng)作或備自投動(dòng)作，開關(guān)拒動(dòng)這種危險(xiǎn)情況沒有作判斷，存在嚴(yán)重的信號漏報(bào)安全隱患。

3、智能告警處理機(jī)制

3.1啟動(dòng)信號掃捕機(jī)制

在啟動(dòng)信號掃捕到前，系統(tǒng)緩存一段時(shí)間（一般為5秒鐘）事件信息，一旦掃捕到啟動(dòng)信號，立即收集此后一段時(shí)間（一般為15秒）事件信息，合并緩存信息，形成告警信息組，并按規(guī)則進(jìn)行智能處理，緩存時(shí)間和收集時(shí)間應(yīng)具備可設(shè)定功能。制定規(guī)則時(shí)建議規(guī)定保護(hù)動(dòng)作、備自投動(dòng)作和開關(guān)分閘三類信號可作為啟動(dòng)信號。緩存信息在未掃捕到啟動(dòng)信號前，如果超過了設(shè)定緩存時(shí)間還未掃捕到啟動(dòng)信號，則根據(jù)先進(jìn)先出的原則，溢出信息在智能告警窗顯示告警信息。告警信息組的信息在邏輯運(yùn)算處理完成前，暫不顯示在智能告警窗，處理完成后按顯示邏輯運(yùn)算結(jié)果和未被屏蔽的信號。

3.2邏輯運(yùn)算順序

在對告警信息組進(jìn)行邏輯運(yùn)算時(shí)，由于可能同時(shí)存在三種啟動(dòng)信號，如不對邏輯運(yùn)算的順序做規(guī)定會(huì)出現(xiàn)誤判，例如，同時(shí)出現(xiàn)某間隔保護(hù)動(dòng)作、備自投動(dòng)作和開關(guān)分閘三個(gè)告警信號，其判斷結(jié)果是“事故分閘、備自投不成功”還是“備自投分閘、開關(guān)拒動(dòng)”，因此必須規(guī)定邏輯運(yùn)算的順序，制定規(guī)則時(shí)規(guī)定以告警信息組內(nèi)出現(xiàn)的啟動(dòng)信號作為運(yùn)算級別的判斷依據(jù)，從高到低排序分別為保護(hù)動(dòng)作、備自投動(dòng)作和開關(guān)分，也就是說，如果出現(xiàn)某間隔保護(hù)動(dòng)作告警信號，要先進(jìn)行包含該間隔保護(hù)動(dòng)作要素的所有邏輯運(yùn)算后，如果組內(nèi)還有該間隔備自投動(dòng)作信號，則再按順序進(jìn)行包含該間隔備自投動(dòng)作要素的所有邏輯運(yùn)算，同理，如果組內(nèi)還有該間隔，開關(guān)分信號未參與運(yùn)算，則再進(jìn)行包含該間隔開關(guān)分要素的所有邏輯運(yùn)算。

3.3選用標(biāo)志機(jī)制

在進(jìn)行邏輯運(yùn)算時(shí)，為了保證告警信息組的每條信息在同一條邏輯運(yùn)算式中只能被選用一次參與運(yùn)算，防止一個(gè)信號重復(fù)參與運(yùn)算，需要對參與該條邏輯運(yùn)算式的每條（類）信息標(biāo)志選用標(biāo)志。這樣即使一條邏輯運(yùn)算式需要某信號出現(xiàn)兩次，如告警信息組該信息只有一條，則邏輯運(yùn)算結(jié)果將不成立。例如：邏輯式：（間隔.10kV線路保護(hù)動(dòng)作#動(dòng)作&&間隔.開關(guān)#分閘&&間隔.重合閘動(dòng)作#動(dòng)作&&間隔.開關(guān)#合閘&&間隔.開關(guān)#分閘）以上邏輯式“間隔.開關(guān)#分閘”出現(xiàn)兩次，也就是說，告警信息組內(nèi)需要有兩條“間隔.開關(guān)#分閘”信息，邏輯運(yùn)算結(jié)果才能成立。其結(jié)論為“$廠站$設(shè)備事故跳閘，重合閘動(dòng)作，重合不成功（合后重跳）”。如果告警信息組內(nèi)只有一條“間隔.開關(guān)#分閘”信息，由于第一次選用后被打上選用標(biāo)志，第二次尋找信息時(shí)，它不列入被選范圍，該邏輯式運(yùn)算結(jié)果將不成立。每條邏輯規(guī)則運(yùn)算后，如果其運(yùn)算結(jié)果成立，所有參與該運(yùn)算的信息保留選用標(biāo)志，不再參與其他運(yùn)算，否則就去掉選用標(biāo)志，待其他規(guī)則運(yùn)算時(shí)選用。

4、邏輯規(guī)則庫編制方法

4.1量測類型定義

采用量測類型篩選法的首要任務(wù)是制定信息類型的統(tǒng)一劃分標(biāo)準(zhǔn)，是要嚴(yán)格定義每條信息的類型，目前自動(dòng)化主站系統(tǒng)一般定義的量測類型有保護(hù)動(dòng)作、開關(guān)狀態(tài)、重合閘動(dòng)作、刀閘狀態(tài)、備自投動(dòng)作等。

4.2關(guān)聯(lián)信號選擇

在告警信息組形成的過程中，信息的選擇以啟動(dòng)信號為核心，掃捕到啟動(dòng)信號后，根據(jù)其相邏輯運(yùn)算規(guī)則，與其相關(guān)聯(lián)的信號保留在信息組內(nèi)，其他信號排除在該組之外，并按緩存時(shí)間段保存。對于某些類型的信號，如不參與任何規(guī)則的運(yùn)算，則不需要進(jìn)入緩存區(qū)，如刀閘狀態(tài)類型信號，因此制定規(guī)則時(shí)要求設(shè)定非關(guān)聯(lián)信號類型功能，用戶可根據(jù)情況設(shè)定這類信號。

4.3責(zé)任區(qū)繼承

制定規(guī)則時(shí)應(yīng)規(guī)定智能告警運(yùn)算產(chǎn)生的結(jié)果繼承其啟動(dòng)信號的責(zé)任區(qū)標(biāo)志值，這樣可使運(yùn)算結(jié)果的顯示區(qū)域與原信號的相一致。同一規(guī)則如包含多個(gè)啟動(dòng)信號，其結(jié)果則應(yīng)繼承所有啟動(dòng)信號的責(zé)任區(qū)。

結(jié)語

調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)智能告警規(guī)則的制定是智能告警模塊實(shí)施的重要組成部分，本論文從其制定的方法和處理機(jī)制兩方面進(jìn)行探討，旨在保證智能告警產(chǎn)生結(jié)果的完整性，在不漏掉任何有價(jià)值的告警信息的前提下，盡量減少告警信號的條數(shù)，在實(shí)際應(yīng)用中，規(guī)則的編制可根據(jù)各自動(dòng)化主站系統(tǒng)信號采集的具體情況分步實(shí)施。

【參考文獻(xiàn)】：

[1]張宏斌，黃穎祺，張蕾，王鵬，崔波.電力系統(tǒng)智能告警的二次回路信號建模與應(yīng)用[J].華東電力，2014，42（3）.