SCADA实时报警信息综合分析系统实现技术探讨

张芸

【摘 要】电力网络规模大，接入设备和数量多，电力网络运行过程容易产生故障，需要专业人员时刻监控一次、二次设备和系统的运行情况，及时捕捉各类故障的报警信息。由于监控信息量大、监控人员有限，所以电网监控工作量非常大。为了提高电网运行故障报警信息分析实时性、和智能化程度，采用先进的ETL数据抽取技术和电网各逻辑关系，自动分析各类故障的关联关系，去繁就简，删除冗余，确定电网故障的最根本原因，提高了故障报警信息分析的准确度，方便监控值班人员快速故障定位，为电网安全稳定运行提供决策支撑。

【关键词】SCADA 报警信号 告警信息 B/S架构

1 引言

随着国家电网的快速发展，电网拓扑结构复杂，接入设备种类和数量均数以万计，因此需要构建专业的监控值班团队全天候、全区域进行实时远程综合监控。由于每个值班人员每天需要监控数十个甚至上百个变电站的几千条甚至上万条的各类信息，工作量非常之大，给工作人员带来了巨大的工作压力。为了降低监控人员的工作压力，提高故障信息判定的准确性和实效性，因此需要采用计算机技术构建SCADA实时报警信息综合分析系统，该系统可以对监控信号根据各设备之间的逻辑关系进行有效的分析，为监控人员提供一个智能的分析工具，有力的支撑值班人员的判断和决策。

2 SCADA实时报警系统功能

SCADA系统采用计算机技术作为基础，实现了数据提取、真伪信息自动判定、重复冗余信息自动处理、故障信息综合判定功能，可以对电力运行的各类设备故障信息进行综合监视[1]。目前，SCADA系统可以迅速的定位系统故障状态，加快决策管理功能，提高对电网的运行的可靠性、安全性和经济性，降低电力系统的调度，实现电力自动化调度的信息化，提高系统调度的效率和智能化水平，具有不可替代的作用[2]。SCADA可以有效的处理模型数据，获取更加电力设备运行实时数据，具有以下三个方面的数据分析功能：

（1）数据模型抽取。数据模型抽取可以将电力运行数据存储到数据库中，这些数据都包括变压器、发电机、交流线和场站等等，并且根据电网拓扑结构能够模拟电网运行情况，电网模型是一直不断的变化和新增的特点，引进了差异化的ETL数据抽取模式，并且通过CROBA实时运行数据库获取，模拟中间数据库进行转换[3]。

（2）设备实测数据抽取。电力设备实测数据包括遥信数据和遥测数据，电网遥信数据特点的变化量较小，但是数据量非常大，遥测数据和变化比较频繁，数据量相对较小，因此SCADA可以统一存储和管理相关的数据，生成可以调用的接口代码，抽取跟设备相关的一一对应的实测数据，按照系统的需求存储到系统的后台数据库中。

（3）告警信息抽取。电力运行网络的告警信息存储在历史数据库中，由于电力运行网络的数据变化快，更新频次快，实时性高，并且由于数据冗余量非常大，重复的数据多，因此非常容易造成调度人员耗费大量的时间筛选数据信息，SCADA实时告警系统可以根据定制的各电网模型之间的逻辑关系，自动筛选、综合判定，并将数以千计的故障信息凝结提炼成一条或多条最真的故障信息，实时展现给监控值班人员，及时通知相关人员紧急处理。

3 SCADA实时报警系统实现关键技术

SCADA实时报警系统设计与实现过程中采用多种软件工程技术，其中关键技术分别是B/S架构、标准化数据建模与分析、ETL数据差别抽取存储四种，可以提高SCADA系统操作的便捷性，利于系统推广和使用。

（1）B/S架构。浏览器/服务器（B/S）是一种三层的分布式管理系统架构，包括用户层、逻辑业务处理层、数据库处理层。用户层可以输入和输出逻辑业务请求；逻辑业务处理层利用Web应用服务器解析逻辑业务请求，使用事务处理中间件处理用户的请求业务，将处理结果反馈给用户；数据库处理层可以根据Web应用服务器的解析结果查看是否需要进行数据处理，如果需要可以利用数据库操作组件实现数据插入、删除、修改和查询功能，并且将结果反馈给逻辑业务处理层。B/S架构提高了系统的可扩展性，降低了用户使用SCADA系统的复杂度，更加有利于SCADA系统普及和推广。

（2）标准化数据建模与分析技术。SCADA系统与EMS接口、OPEN-3000平台进行集成，能够对数据进行数据定义、数据操作、数据管理、数据的存取保护和控制等多种详细的功能，系统增强了对Web技术的支持，扩展系统服务支持的语言，构建可以满足异构的操作系统，互操作能力，并且较短的数据处理时间，优化的数据处理内容。同时根据电网模型直接的连接关系，自主定制逻辑判定关系，增强系统故障定位的准确性。

（3）ETL数据差别抽取技术。ETL是构建数据仓库的重要一环，用户从数据源抽取出所需的数据，经过数据清洗，最终按照预先定义好的数据仓库模型，将数据加载到数据仓库中去。对于电网模型数据，数据信息非常庞大，但是其新增或修改的内容相对较少，所以，运用ETL抽取技术，系统可以自动扑捉电网模型的实时变化情况，并自动及时更新最新数据，保持电网模型和实测数据统一。

4 结语

随着国家电网的快速建设，电网中接入的设备种类和数量急剧上升，因此电网运行需要构建一个设备运行故障信息综合判定系统，以便能够实时监控电网运行状态。SCADA实时报警信息综合分析系统能够利用标准化数据建模技术抽取电网中的报警信息，使用B/S架构和友好的界面交互技术，提高了系统操作便捷性，能够更好地获取报警信息并且进行分析，为电网运行提供决策。

参考文献：

[1]万勇.一种基于云计算技术的SCADA系统设计[J].高压电器，2013，07（07）：11-12.

[2]史翔.基于隧道技术的VPN在SCADA系统中的应用[J].计算机测量与控制，2015， 17（11）：2276-2279.

[3]杨帆，孙姗，郭抒然.电力调度SCADA数据转发配网SCADA系统的方案分析[J].电子世界，2013，19（19）：51-52.