基于專家?guī)斓闹髡具h(yuǎn)動信號告警設(shè)置規(guī)范核查軟件設(shè)計與實(shí)現(xiàn)

謝傳林 何潤泉 陳槾露

摘要：調(diào)度自動化主站遠(yuǎn)動信號告警設(shè)置規(guī)范核查由人工完成，耗時長、效率低，同時受個人技能水平影響，常常設(shè)置不規(guī)范。鑒于此，設(shè)計了一套基于專家?guī)斓倪h(yuǎn)動信號告警設(shè)置規(guī)范核查工具。首先介紹了該工具的軟件架構(gòu)，然后詳細(xì)闡述了工具各模塊功能及設(shè)計方法，最后通過實(shí)際驗證可知，該工具可使工作人員高效、準(zhǔn)確、便捷地完成遠(yuǎn)動信號告警規(guī)范核查，同時保證告警設(shè)置規(guī)范和準(zhǔn)確。

關(guān)鍵詞：遠(yuǎn)動信號;專家?guī)?自動核查

中圖分類號：TP311.52;TM734? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? 文章編號：1671-0797（2022）04-0022-04

DOI：10.19514/j.cnki.cn32-1628/tm.2022.04.007

0? ? 引言

隨著我國經(jīng)濟(jì)規(guī)模不斷增長，人們對電能的要求越來越高，電網(wǎng)規(guī)模也隨之不斷擴(kuò)大，變電站數(shù)量大幅增加，上送電力調(diào)度中心遠(yuǎn)動信號（“四遙信號”：遙信、遙測、遙控和遙調(diào)）劇增[1]。對遠(yuǎn)動信號進(jìn)行不同的告警設(shè)置，可以體現(xiàn)信號重要程度，如告警設(shè)置不規(guī)范，造成電力調(diào)控人員漏監(jiān)視重要信號，就可能導(dǎo)致電網(wǎng)發(fā)生安全事件[2]。

電力調(diào)控要求的不斷提高，對不同遠(yuǎn)動信號告警設(shè)置提出了更高的要求。當(dāng)前，遠(yuǎn)動信號告警設(shè)置存在以下問題：首先，由于遠(yuǎn)動信號數(shù)量大，若要人工完成全量模型、參數(shù)核查、設(shè)置需花費(fèi)大量精力及時間，隨著變電站綜自改造，主站新增信息點(diǎn)呈井噴式增長，這無疑加劇了信號監(jiān)視錯漏風(fēng)險[3];其次，主站人員技能水平不同導(dǎo)致對信號告警設(shè)置有所差異，不能進(jìn)行規(guī)范性設(shè)置。

針對上述問題，文獻(xiàn)[1]提出依托專家系統(tǒng)，開發(fā)數(shù)據(jù)質(zhì)量預(yù)警監(jiān)控平臺，能夠?qū)栴}數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)預(yù)警，并采用專家?guī)斓男问綄栴}數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理。此平臺運(yùn)用于信息中心，沒有運(yùn)用于遠(yuǎn)動信號。

為此，本項目設(shè)計了一套基于專家?guī)斓闹髡具h(yuǎn)動信號告警設(shè)置規(guī)范核查工具。首先，提出工具總體軟件架構(gòu);然后，根據(jù)遠(yuǎn)動信號量測類型或優(yōu)先級設(shè)置專家?guī)?，在專家?guī)旄鶕?jù)網(wǎng)省公司告警規(guī)范選擇量測類型，根據(jù)告警規(guī)范設(shè)置告警，包括優(yōu)先級、光字牌、報警模式、責(zé)任區(qū)以及存盤等重要類別;最后，基于專家?guī)鞂Υ媪孔冸娬具h(yuǎn)動信號的設(shè)置進(jìn)行自動審核，并形成報告，提高主站運(yùn)維、核查工作效率。

1? ? 軟件總體架構(gòu)

基于專家?guī)斓闹髡具h(yuǎn)動信號告警設(shè)置規(guī)范核查工具架構(gòu)如圖1所示，本軟件包括專家?guī)於x模塊、運(yùn)行參數(shù)讀取及展示模塊、參數(shù)校核模塊。

本設(shè)計是基于C++/Qt軟件架構(gòu)中的QWidget、QFile、QtSql、QHash等組件實(shí)現(xiàn)工具所需的各個應(yīng)用功能。Qt是基于C++的跨平臺圖形用戶界面應(yīng)用程序開發(fā)框架，它既可以開發(fā)GUI程序，也可以開發(fā)非GUI程序、服務(wù)器;同時Qt是面向?qū)ο蟮目蚣?，使用特殊的代碼可以生成擴(kuò)展以及一些宏，具有易擴(kuò)展性、跨平臺移植等優(yōu)點(diǎn)。

2? ? 規(guī)則庫的構(gòu)建

電力調(diào)度中心調(diào)控員判斷遠(yuǎn)動信號（告警信號）的重要程度是根據(jù)遠(yuǎn)動信號在主站數(shù)據(jù)庫設(shè)置的不同告警等級、音響等，迅速做出反應(yīng)，保障電力系統(tǒng)安全。

遠(yuǎn)動信號中遙信、遙測信息根據(jù)信號作用不同在主站利用不同的量測類型進(jìn)行區(qū)分，現(xiàn)階段遠(yuǎn)動信號告警設(shè)置是人工逐一核查，效率低且容易漏設(shè)置。本工具結(jié)合系統(tǒng)數(shù)據(jù)的實(shí)際運(yùn)行情況，根據(jù)以量測類型為主、優(yōu)先級為輔的條件構(gòu)建專家?guī)?，利用Hash鏈表技術(shù)，對光字牌、告警類型、優(yōu)先級設(shè)定數(shù)據(jù)匹配規(guī)則，形成鏈?zhǔn)綄＜規(guī)?，如圖2所示。

通過專家?guī)煸O(shè)定量測類型或信號優(yōu)先級的關(guān)鍵字，進(jìn)行規(guī)則匹配，如圖3所示，校驗滿足條件信號的優(yōu)先級、光字牌、告警類型、責(zé)任區(qū)等關(guān)鍵設(shè)置是否規(guī)范，并可根據(jù)自身需求進(jìn)行擴(kuò)展，能大幅提高工作效率及準(zhǔn)確率。

3? ? 運(yùn)行參數(shù)讀取及展示設(shè)計

本模塊通過Qt的QtGui組件設(shè)計數(shù)據(jù)緩存算法來依次抽取SCADA系統(tǒng)歷史數(shù)據(jù)庫中的區(qū)域、廠站、間隔及點(diǎn)信息，再在界面進(jìn)行數(shù)據(jù)組裝，利用工作站內(nèi)存充足的優(yōu)點(diǎn)，快速提取所需數(shù)據(jù)。

參數(shù)展示是基于CIM樹來進(jìn)行的，如圖4、圖5所示，其有利于運(yùn)維人員快速查找目標(biāo)廠站。CIM樹按照模型構(gòu)建一棵二級CIM樹，建立“區(qū)域—變電站”二級節(jié)點(diǎn)，構(gòu)建簡潔的區(qū)域—廠站模型，既可全部展示選中廠站點(diǎn)信息，亦可根據(jù)間隔查看點(diǎn)信息，同時可以根據(jù)廠站首字母快速檢索目標(biāo)廠站，方便工作人員設(shè)置與查找。

4? ? 參數(shù)校核模塊設(shè)計

基于專家?guī)煸O(shè)定規(guī)則后，根據(jù)所選廠站或間隔，進(jìn)行基于規(guī)則匹配的遠(yuǎn)動信號告警設(shè)置規(guī)范核查。本工具先完成規(guī)則的匹配，然后再進(jìn)行所匹配遠(yuǎn)動信號告警設(shè)置的規(guī)范性核查，生成核查報告，羅列不規(guī)范設(shè)置。具體工作流程如圖6所示。

參數(shù)校核模塊同樣使用了Hash鏈表技術(shù)，由于專家?guī)旖⒒蚣虞d時，已將規(guī)則的關(guān)鍵字以及關(guān)鍵字所對應(yīng)的數(shù)據(jù)以Hash鏈表形式寫進(jìn)內(nèi)存，在遍歷待校核數(shù)據(jù)時，只需將每一行數(shù)據(jù)的關(guān)鍵字套進(jìn)專家?guī)霩ash鏈表中，并將獲得的專家?guī)鞌?shù)據(jù)與當(dāng)前數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，即可完成數(shù)據(jù)核查。

5? ? 工作流程

如圖7所示，本軟件的工作流程為：首先加載專家?guī)?，設(shè)置匹配規(guī)則，并基于規(guī)則完成告警類型、光字牌、責(zé)任區(qū)等重要設(shè)置;然后選擇核查廠站或間隔的信號，再進(jìn)行遠(yuǎn)動信號告警規(guī)范校驗，程序根據(jù)所設(shè)定的專家規(guī)則逐一進(jìn)行匹配核查，核查結(jié)果如選擇生成報告，則自動生成報告并將不滿足設(shè)置要求的進(jìn)行標(biāo)記。

6? ? 軟件特點(diǎn)及應(yīng)用效益

6.1? ? 軟件特點(diǎn)

本軟件采用Qt軟件架構(gòu)，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）可推廣性強(qiáng)。目前調(diào)度自動化系統(tǒng)均采用Linux系統(tǒng)，本軟件運(yùn)行環(huán)境為Redhat6.5，只要支持該環(huán)境即可進(jìn)行軟件運(yùn)行，同時本工具采用Qt軟件架構(gòu)，因此本工具有很強(qiáng)的可推廣性。

（2）維護(hù)成本低。可以根據(jù)所需增加專家?guī)?，不需要專人維護(hù)，大幅降低了維護(hù)成本。

6.2? ? 應(yīng)用效益

本軟件基于專家?guī)旌藢χ髡具h(yuǎn)動信號告警設(shè)置，根據(jù)專家?guī)煸O(shè)置規(guī)則自動進(jìn)行遠(yuǎn)動信號告警設(shè)置規(guī)范核查，推進(jìn)日常工作的智能化，能幫助班組人員牢牢把握安全防線，從技術(shù)層面自動核查遠(yuǎn)動信號告警設(shè)置的規(guī)范性，極大地降低班組人員的工作強(qiáng)度。目前本軟件已在主站端運(yùn)用，據(jù)統(tǒng)計分析，由技術(shù)骨干核查一個廠站平均需要40 min時間，而采用本工具只需要10 min，效率是原來的4倍，人員工作效率、運(yùn)維管控能力均得到了大幅度提高。

7? ? 結(jié)語

本文介紹了基于專家?guī)斓倪h(yuǎn)動信號告警設(shè)置規(guī)范核查工具的設(shè)計，詳細(xì)闡述了軟件架構(gòu)的設(shè)計、專家?guī)斓臉?gòu)建、運(yùn)行參數(shù)讀取、自動核查及工作流程等方面，有利于規(guī)范主站遠(yuǎn)動信號告警設(shè)置，促進(jìn)調(diào)度一體化監(jiān)視水平的提高;同時，本軟件成本低，易于實(shí)現(xiàn)，大幅降低了人工作業(yè)時間，提高了工作效率，因而具有極強(qiáng)的可移植性和可復(fù)制性。

[參考文獻(xiàn)]

[1] 路勁.基于規(guī)則庫的數(shù)據(jù)質(zhì)量預(yù)警監(jiān)控平臺設(shè)計與研究[J].云南電力技術(shù)，2016，44（3）：42-43.

[2] 曾峰.電力調(diào)度自動化系統(tǒng)中的四遙異?，F(xiàn)象分析及處理措施[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2015（4）：11-12.

[3] 李少偉，任孟軍，劉晶晶.OCS四遙信號自動驗收[J].科技風(fēng)，2019（27）：166.

收稿日期：2021-11-29

作者簡介：謝傳林（1989—），男，陜西安康人，工學(xué)碩士，工程師，研究方向：調(diào)度自動化。

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