調(diào)度自動(dòng)化智能告警的建設(shè)及分析

廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司潮州供電局 廣東 潮州 521000

前言

隨著電網(wǎng)規(guī)模的增大以及電網(wǎng)自動(dòng)化水平的提升，調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)所采集的信息量向海量化方向發(fā)展，調(diào)度監(jiān)控人員對(duì)電網(wǎng)信息的監(jiān)控難度急劇增加。

在這樣的背景下，智能告警系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。通過(guò)對(duì)海量監(jiān)控信息進(jìn)行甄別和處理，從時(shí)間、空間、邏輯等多個(gè)維度分析原始告警信號(hào)的隱藏關(guān)聯(lián)性，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行故障信息的智能分析診斷，形成簡(jiǎn)潔明了的智能告警信息，從而為調(diào)度監(jiān)控人員提供高效、直觀的告警信息和輔助決策依據(jù)，提高電網(wǎng)事故分析的準(zhǔn)確度，加快電網(wǎng)事故判斷處理的速度。

一、智能告警系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及流程

1.1 智能告警系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 根據(jù)智能告警系統(tǒng)實(shí)時(shí)運(yùn)行的工作特點(diǎn)和技術(shù)特征，將智能告警系統(tǒng)劃分為SCADA數(shù)據(jù)獲取模塊、告警信息預(yù)處理模塊、規(guī)則庫(kù)管理模塊、告警推理模塊、用戶展示模塊。在電網(wǎng)告警信息智能處理的過(guò)程中，告警推理模塊和規(guī)則庫(kù)管理模塊構(gòu)成了告警推理專(zhuān)家系統(tǒng)。

SCADA數(shù)據(jù)獲取模塊的作用主要是從調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中收集電網(wǎng)智能告警所需的狀態(tài)數(shù)據(jù)，包括遙信量、遙測(cè)量，同時(shí)監(jiān)聽(tīng)電網(wǎng)告警信息，一旦接收到告警信息，就將告警信息存入基礎(chǔ)數(shù)據(jù)池中，啟動(dòng)告警信息預(yù)處理模塊。

告警信息預(yù)處理過(guò)程如下：根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，分析各設(shè)備連接關(guān)系、運(yùn)行狀態(tài)，建立開(kāi)關(guān)、線路、母線、主變等設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)信息庫(kù)，對(duì)熱備用、冷備用、檢修和旁代設(shè)備產(chǎn)生的信息排除在智能告警分析范圍之外，過(guò)濾多余和不必要的告警信息。

推理規(guī)則庫(kù)對(duì)電網(wǎng)狀態(tài)量正常變位、故障及異常的判斷和處理，需要大量的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和日常運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)支撐。

告警推理模塊是智能告警系統(tǒng)的核心模塊，負(fù)責(zé)規(guī)則的前提條件匹配、規(guī)則的搜索與選取、規(guī)則體的解釋和執(zhí)行?；谛畔⒌耐评砜煞譃閱我煌评怼㈥P(guān)聯(lián)推理和量測(cè)推理。

用戶展示模塊是電網(wǎng)智能告警系統(tǒng)提供了人機(jī)交互界面。該模塊將翻譯后的告警條文顯示給調(diào)度監(jiān)控人員，根據(jù)不同類(lèi)型的告警彈出不同顏色的告警條文和發(fā)出不同的告警音響。

1.2 實(shí)現(xiàn)智能告警的具體流程 規(guī)范原始信號(hào)命名——基準(zhǔn)信號(hào)定義——定義推理規(guī)則——規(guī)則精準(zhǔn)推理——自動(dòng)模糊推理——告警展示發(fā)布

1.3 智能告警系統(tǒng)信號(hào)分類(lèi) 原始信號(hào)分為數(shù)字量信號(hào)和模擬量信號(hào)。

數(shù)字量信號(hào)，包含開(kāi)關(guān)、刀閘位置信號(hào)，soe，保護(hù)動(dòng)作等等數(shù)字量信號(hào)通過(guò)關(guān)鍵字匹配配置為基準(zhǔn)信號(hào)通過(guò)告警規(guī)則的配置進(jìn)行邏輯推理。按邏輯推理元素?cái)?shù)量的不同，分為單一推理、關(guān)聯(lián)推理兩類(lèi)。

模擬量信號(hào)，包含所有設(shè)備的遙信信號(hào)。直接通過(guò)告警規(guī)則，用實(shí)時(shí)的遙測(cè)來(lái)推理生產(chǎn)智能告警。

二、智能告警系統(tǒng)規(guī)則

2.1 原始信號(hào) 原始信號(hào)分為數(shù)字量信號(hào)和模擬量信號(hào)。

數(shù)字量信號(hào)，包含開(kāi)關(guān)、刀閘位置信號(hào)，soe，保護(hù)動(dòng)作等數(shù)字量信號(hào)通過(guò)關(guān)鍵字匹配配置為基準(zhǔn)信號(hào)通過(guò)告警規(guī)則的配置進(jìn)行邏輯推理。按邏輯推理元素?cái)?shù)量的不同，分為單一推理、關(guān)聯(lián)推理兩類(lèi)。

模擬量信號(hào)，包含所有設(shè)備的遙信信號(hào)。直接通過(guò)告警規(guī)則，用實(shí)時(shí)的遙測(cè)來(lái)推理生產(chǎn)智能告警。

2.2 數(shù)字量信號(hào)單一推理 單一推理是基于一個(gè)告警對(duì)象產(chǎn)生的告警信息進(jìn)行推理，用于突出展示某類(lèi)重要的告警信號(hào)，將重要的告警信號(hào)從告警信息流中剝離出來(lái)，并可以結(jié)合運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)在推理結(jié)果中加入告警產(chǎn)生的原因及輔助決策，為調(diào)度運(yùn)行人員分析處理提供參考。

一般單一推理用于三種類(lèi)型的告警：

(1)二次告警：防止重要異常信號(hào)被淹沒(méi)；

(2)頻繁告警：設(shè)定時(shí)間窗口內(nèi)變位次數(shù)越限；

(3)延時(shí)告警：動(dòng)作后在設(shè)定時(shí)間內(nèi)未復(fù)歸。

2.3 數(shù)字量信號(hào)關(guān)聯(lián)推理 關(guān)聯(lián)推理是基于多個(gè)告警對(duì)象產(chǎn)生的告警信息進(jìn)行推理，可以將具有關(guān)聯(lián)關(guān)系的多個(gè)信息合并成一個(gè)綜合的告警信息，用于直觀展示電網(wǎng)故障或異常。

關(guān)聯(lián)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(dòng)作情況

(3)頻率電壓控制裝置動(dòng)作情況

2.4 模擬量信號(hào)量測(cè)推理

(1)母線接地

(2)母線失壓

(3)全站失壓

三、智能告警系統(tǒng)本地化運(yùn)行

3.1 基礎(chǔ)推理 潮州地調(diào)的智能告警模塊獲取主站平臺(tái)提供的模型、數(shù)據(jù)、告警信息作為邏輯推理元素，經(jīng)過(guò)推理分析后給出綜合信息，調(diào)用告警窗、圖形瀏覽等模塊展示推理結(jié)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(wǎng)故障或異常情況，實(shí)現(xiàn)了由針對(duì)單個(gè)信號(hào)的告警向針對(duì)具體事件的告警的轉(zhuǎn)變。

涵蓋事故跳閘后重合閘是否成功的判斷，線路強(qiáng)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(hù)動(dòng)作分類(lèi)的推理，如將縱聯(lián)差動(dòng)、距離保護(hù)、接地保護(hù)、過(guò)流保護(hù)等的歸類(lèi)。

3.2 本地化推理 潮州根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，對(duì)智能告警的規(guī)則進(jìn)行了本地化的修編。

3.2.1 開(kāi)關(guān)偷跳判斷 利用調(diào)度主站集成10k V開(kāi)關(guān)各類(lèi)型信號(hào)的特點(diǎn)，根據(jù)偷跳發(fā)生時(shí)開(kāi)關(guān)三遙信號(hào)的變化特征，即主站端無(wú)遙控、沒(méi)有保護(hù)動(dòng)作及開(kāi)關(guān)功率跳變，通過(guò)系統(tǒng)程序內(nèi)置的邏輯判斷，判定10k V開(kāi)關(guān)是否發(fā)生偷跳。

3.2.2 重要用戶線路智能告警 根據(jù)公布的重要用戶篩選出對(duì)應(yīng)的10k V饋線，在主網(wǎng)主站系統(tǒng)中通過(guò)代碼修改的方式，對(duì)重要用戶線路設(shè)置單獨(dú)的語(yǔ)音和報(bào)文告警。根據(jù)《2020潮州電力重要用戶明細(xì)表》，篩選出含重要用戶的10k V饋線，在線路跳閘時(shí)有單獨(dú)的語(yǔ)音和報(bào)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(bǔ)償作用，通過(guò)遙測(cè)判斷：根據(jù)10k V母線相電壓的遙測(cè)值，當(dāng)Ua或Ub或Uc單相電壓＜5.2，另外只要有一相＞6.8就會(huì)報(bào)接地告警。35k V相電壓的遙測(cè)值，當(dāng)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(huì)報(bào)接地告警。

四、結(jié)束語(yǔ)

智能告警系統(tǒng)為調(diào)度監(jiān)控人員提供了可靠實(shí)用的告警信息處理手段，優(yōu)化處理出具有層次分明、準(zhǔn)確率高、信息精練簡(jiǎn)潔特點(diǎn)的告警信息，幫助運(yùn)行人員減輕繁瑣的監(jiān)視工作，以便有更多的注意力去分析設(shè)想電網(wǎng)事故和其它深層次問(wèn)題；當(dāng)發(fā)生事故時(shí)也可以協(xié)助調(diào)度監(jiān)控人員提高電網(wǎng)故障處理的效率，盡可能減少事故損失。