调控一体化综合智能告警系统的研究

咸英男 耿 壮 付大伟 马 可 宁铭鑫

国网四平供电公司 吉林 四平 136000

1 告警信息存在的问题

1.1 告警信息命名不规范 目前，不同厂站对告警信息的命名没有统一的标准和规范，即使是相同类型、相同型号的设备所设置的监控信息也各不相同。

1.2 告警信息变化太快 在电网发生复杂故障的情况下，会有成百上千条告警信息瞬间涌入到调控中心，这时，先前传送过来的告警信息由于页面的刷新而不再显示，可能会被监控值班人员遗忘或忽视。

1.3 告警信息之间缺少关联 一个事件的发生可能对应着多条告警信息，仅仅通过值班员的经验在短时间内，在海量的告警信息中分析出关联关系并找出告警信息产生的原因，存在一定的难度，进而会影响到故障处理的速度和方案的合理性。

2 系统的主要技术难点

2.1 信号的智能化识别 系统既要把与本系统的待分析对象，即电网异常和故障准确无误地识别出来，又要把一些正常信号如告知信号过滤掉，以使之能够做到响应迅速、分析正确、减少遗漏和误报。

2.2 智能型告警分析算法 基于电网实时拓扑结构的智能型告警分析算法，要求不论变电站的接线类型和运行方式如何，都能够正确地找到同时间段内多个信号间隐性存在的关联关系，能够根据开关分合闸信号和保护动作信号，得出是否发生设备故障或异常的结论。

2.3 严密的推理控制策略 电网的接线类型、运行方式复杂多变，一次设备所对应的保护配置更是千变万化，自动重合闸、备自投等自动装置的配置也是灵活多变，要在每时每刻都可能发生的大量信号中找到电网的故障和异常信号，需要有一套严密的推理控制策略，它决定着信号分析的效率和质量。

3 智能告警系统的相关技术研究

3.1 告警信息的处理流程 告警信息的处理是一个有层次、有步骤的过程，以及电网处于不同的运行状态时所接收到的告警信息种类不同，对接收到的告警信息采用分类处理的原则。

3.1.1 告警信息的基础处理 告警信息的基础处理可包括以下步骤：

(1)告警信息的名称规范；

(2)告警信息的筛选；

(3)告警信息的合并；

(4)告警信息的告警等级定义；

从调查统计中发现，霍童古镇旅游人群中倾向于春夏秋季节出游的要明显多于冬季，如表5所示，主要是由于旅游活动的季节性导致的，选择冬季出行的游客主要是考虑到“二月二”灯会。因此，在遭遇此种季节性的客源低谷时，直接会影响霍童古镇旅游业的推广与发展。

(5)SOE信息勾选；

3.1.2 告警信息的智能诊断处理 告警信息的智能诊断处理可包括以下步骤：

(1)告警信息的接收

(2)告警信息类型标记

(3)告警信息预处理

(4)若预处理后的告警信息中存在用户自定义规则进入步骤(5)，若没有匹配的自定义规则则进入步骤(6)，若都不存在，则进入步骤(1)。

(5)对异常信息进行自定义规则搜索、匹配，包括对异常告警信息进行解释、根据告警信息形成一、二次设备之间的动作关联关系等，借助于用户自定义规则表对异常的告警信息进行匹配，最后启动推理及建议。

(6)对电网故障信息进行解释，根据保护动作信息、开关变位等信息形成一二次设备之间的动作关联关系，并借助内部专家库、正反向推理逻辑程序进行可信度的初步评判，最后启动故障诊断、建议。

3.1.3 告警信息的处理流程 告警信息预处理模块主要用来辨识多种原因造成的废遥信、误遥信，将它们滤除并提示给值班员。异常告警信息往往夹杂在正常告警信息中，在电网运行状态并没有发生明显异常的情况下，自定义规则匹配推理模块针对电网的一次设备、二次设备产生的告警信息进行分析，根据自定义知识给出预警提示。内部专家库模块利用辨识后的故障信息判断电网当前的状态，主要用于确认电网是否发生故障。最后，根据判断的结果，来诊断故障。

3.2 自定义规则人机界面 面向用户的自定义规则采用人机界面模式，提供了一种将值班员、检修专家丰富的检修专业知识和运行处理经验转化为电脑知识的新途径，具有无限的学习能力和灵活的扩展能力。主要有信号的分组表示法、信号的编辑、规则的保存、规则的导出与校验等功能。

3.3 告警信号关联性分析 将电网故障和异常的信号按照物理连接关系属性进行了以下定义：

同间隔信号：即常见的同一间隔或同一设备信号；

上级间隔信号：对于信号所属设备来说是上一级的设备，如对于站内中低压侧母线及其出线来说，所关联的主变就是它们的上级设备；对于主变来说，其高压侧所连接的进线就是其上级设备。

下级间隔信号：与上级间隔信号相对应。如对于站内主变来说，中低压侧母线及其出线就是它们的下级设备；对于站内进线来说，所送电的主变就是其下级间隔信号。

本厂站标识信号，如厂站事故总信号，它是全站的事故标志信号，不属于某个具体的设备，在关联性分析中必须考虑到。

3.4 智能化的电网故障分析 智能化的电网故障分析就是从采集到的大量实时告警信号中，智能捕捉与故障有关的信号，主要是开关跳合闸信号，保护动作信号，自动装置动作信号等。故障分析是对电网结构、运行方式及故障数据的智能化综合分析过程，本系统采用内部专家系统方法实现。专家系统在电网故障诊断中的典型应用是基于产生式规则的系统，即把保护、断路器的动作逻辑以及运行人员的诊断经验用规则表示出来，形成故障诊断专家系统的知识库，进而根据报警信息对知识库进行推理，获得故障诊断的结论。

4 结论

控一体化智能告警是一套综合分析软件，它结合了多种计算机技术和电力自动化专业方面的成果，如一体化设计技术、通用电网拓扑分析算法、信号处理技术、专家系统技术等。多种技术的综合应用与编程设计，使智能告警系统具有良好的应用效果。