电网智能报警系统的构建探讨

刘辉　包瑞光　刘朝霞

摘要：为了能够更好地提高电网的工作效率，保证电网的正常运行和故障发生时报警的实时性和有效性，在对电网报警系统构建时要求从运行环境、人机界面、智能处理以及相关的查询和相应的故障运行功能方面来满足系统要求。电网智能报警系统的构建探讨对电网的整体效率和安全保障有积极的意义，对电网智能报警系统的提高有现实的指导价值。

关键词：电网智能报警；故障诊断；报警处理

中图分类号：TM743 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）07-0120-03

电网智能报警信息处理系统应用非常广泛，其功能是在提供各个电力厂站的报警信息的同时为故障诊断提供信息数据支持。本文探讨的电网智能报警处理系统一般运行在DF8002自动化系统下。电网智能报警系统由运行环境、人机界面、报警信息智能处理、人工维护辅助调整报警处理、历史记录查询和故障诊断启动程序组成，下面分别介绍。

1 运行环境

1.1 硬件环境

电网智能报警系统的硬件组成如图1所示，SCADA系统采集信息以后通过前置机处理，经过处理后的信息转发到调度自动化的局域网络里面。通过这一流程以后的信息可以使得所有连接在局域网的电脑接收这些信息。系统中两台服务器存储历史的数据，而四台PAS机则是存储实时的数据，调度和运行人员则是在相应的PAS机上完成工作内容。

1.2 软件环境

软件环境由实时数据库和智能处理模块构成。

PAS机软件配置如图2所示，每一个底层是调度自动化平台，该平台是由两部分组成，一个是图形界面，完成信息的接收以及显示实时数据的功能。各构成部分中状态估计主要是分析模拟量的数据，报警信息处理那些用来分析开光量的数据。常规EMS功能是通过状态估计数据来分析和计算（电网正常运行环境），而扩张EMS功能是通过状态估计数据以及报警处理数据，在故障诊断、故障恢复以及故障操作票在电网故障环境下分析计算。

智能报警处理模块的构成如图3所示，智能报警处理系统和别的功能数据关系非常紧密。智能报警处理系统从服务器的历史数据库以及实时数据库中采集信息，这些数据在智能处理模块来筛选、判断以及综合分析，然后将这些数据分别按照级别显示到相应窗口。同时为了能够实现运行人员对系统的辅助决策，在报警处理规则维护界面中有可以设置的逻辑规则。

2 人机界面

电网智能报警系统的人机界面一般设计三级的监视窗口，分层级报警。

一级窗口是对故障相关信息的显示，当保护动作以及相应断路器故障时，窗口闪烁显示三秒。二级窗口在正常的倒闸工作时显示开关位置的变化信息。三级窗口则是显示异常报警信息，比如控制回路断线等非一级和二级窗口显示的故障信息。

为了能够对显示窗口更好地控制，更好地掌握相关信息和对报警处理规则参数的维护，页面还有停止、刷新和功能设置等控制按钮。

3 报警信息智能处理

报警信息复杂多变，信息量大而且难以预计，要对报警信息做好处理，要求报警信息的智能处理能够满足参差结构清楚，易于观察，尽量减少冗余信息的特点。所以在对电网智能报警系统构建时可以纵向依次对信息处理，依次实现筛选、防抖动、信息合并、综合、信息误报处理、开关操作信息收集和次要报警信息收集。功能描述如下：

3.1 筛选

筛选功能是为了防止主要信息的遗漏，同时对无用的信息过滤处理。功能实现方式是通过对含有标志性词语的报警文字过滤或者是保留等的设置，以及对过滤文字的编辑功能，从而更好地适应报警处理系统。

3.2 防抖动

防抖动功能是有效地避免抖动信息对故障分析的危害，实现方式是将90分钟内发生次数超过三次的信息写入记录，并屏蔽。

3.3 信息合并

信息合并功能是对两套装置中同时动作发出的信息或者是不同信息在不同阶段的同类信号，通过逻辑判断把信息合并，并且选择最合适的一条显示。

3.4 综合

综合功能是将信息分散的报警信息，依据动作和断路器直接对应的跳闸关系，将信号综合到一条信息上显示。

3.5 信息误报处理

信息误报处理功能是对每一条信息进行初步逻辑判断，依据保护信息、断路器信息之间的关系以及二次信号等的影响，分析信息是否存在误报的可能，并且提示。

3.6 正常开关操作信息收集

对报警信息是否属于正常工作过程开关动作的判断。

3.7 次要报警信息收集

对保护动作和事故跳闸外有用信息的收集显示。

4 人工维护辅助调整报警处理

220kV存在部分双备用的保护动作，即两个信号反映故障引起的同一类型保护动作或者是类似的报警信息实质只同一个保护信号在二次回路在不同设备发出的语义相同的两个信号。同时系统中还存在抖动信息，对该类信息的判断很难有直接的依据，只能通过人工来处理。所以在电网智能报警系统构建时必须利用人工维护报警处理规则的方法来保证系统更好地工作。即利用一个特殊的人机接口，通过核实逻辑规则的输入，实现对报警信息处理逻辑的编辑和调整，功能如下：

4.1 报警信息筛选

在报警信息处理模块筛选时，程序是通过设定的关键词来判断该报警信息是否需要滤除。在实际应用中，在不同的使用环境中，系统对报警信息的判断关键词会有所不同。为了能够使得功能的适用范围较广，一般会在系统中删除关键词，来满足用户的需要，设计切合实际的关键词。实际操作中只要在关键词框中设定期望过滤的关键词和逻辑关系，就可以实现对该关键词的信息过滤。

4.2 抖动信息记录和屏蔽的设置

抖动信息记录是将在90分钟内超过三次发生时，将该报警信息列入抖动信息记录中，一旦报警信息被屏蔽以后，该信息则被屏蔽不会再显示。要想解屏蔽就需要人工来解除设置，此时信息才会重新显示。

4.3 重复语义信息合并规则

在电网智能报警系统中，语义重复信息处理时一般只需要保留适合的一条，并将该条信息显示就可以。在原报警信息条款下选择厂站选项，再选择其他需要合并的报警信息确定添加到集合。在需合并报警集合框里面就会把所有已经选择的报警信息显示出来，此时在合并后输出报警框内填入期望最终显示的报警信息就可以了。最后再点击“添加”，那么这条规则就被加入到了报警信息合并记录里面。

5 历史记录查询

一个完整的电网智能报警信息系统，要求能够提供历史的信息记录以及相关分析的能力。系统能够把以前的历史报警记录储存在系统文件中，用户能够在需要时对规定范围显示相应报警信息。在用户要求单个查询某一报警信息所有的时间信息，从而灵活地查询报警信息，方便地为工作人员分析提供参考基础。

6 故障诊断启动程序

电网智能报警系统构建的最后一个功能是启动电网的故障诊断所需要运行的程序，为了使得故障程序能够有效地正确启动运行，要求报警信息必须尽可能降低错误和减少冗余信息。经过智能信息相应处理后，抖动信号已经滤除误报和漏报信息的更改处理，可以增强故障诊断程序在运行时的可靠性和有效性。一旦报警系统中满足了一定的故障环境条件，此时故障诊断程序则自动启动，从而进入对故障的诊断和分析过程中。

电网智能报警系统构建过程比较复杂，在构建时要从实际出发，并且最大可能地去提高电网智能报警系统的灵活性，合理地利用电网各功能完成期望达到的效果。确保电网智能报警系统能够对正常工作或者是在事故发生情况下，为工作人员的实时监控、分析处理提供最方便的手段。工作人员也应该充分地学习和掌握电网智能报警系统的处理方法、运行情况，使得系统能够更加实用和

灵活。

参考文献

[1]马煌，易善军，杨宁.东北电网运行信息监视报警系统的开发与应用[J].东北电力技术，2007，（6）.

[2]程风兰.电网调度自动化系统中遥信误动的分析处理[J].山东电力技术，2001，（6）.

[3]武洲.电网智能报警信息处理系统的研究与开发[D].华北电力大学，2008.

（责任编辑：吴 涛）