摘要：结合综合智能分析与告警在江苏电网应用的实际情况，阐述了综合智能分析与告警的设计思想、体系架构以及目前应用现状，就如何进一步发展并提高实用化水平进行了分析讨论，并提出实现方案。
关键词：综合智能分析；D5000；故障简报
1.引言
作为坚强智能电网的技术支撑，智能电网调度技术支持系统（D5000）已经在国调、网调、省调、地调等各级电网调度全面推广。智能电网调度技术支持系统由基础平台和实时监控与预警、调度计划、安全校核、调度管理四类应用组成。
综合智能分析与告警是电网实时监控与智能告警应用的重要组成部分。综合智能分析与告警功能能综合分析电网一次设备和二次设备的运行、故障和告警信息，包括电网开关动作、设备量测、继电保护和安全自动装置动作、故障录波、故障测距、PMU 量测、雷电定位等信息，实现电力系统的在线故障诊断和智能告警，并能够利用形象直观的方式展示故障诊断和智能告警结果。
2.设计思想
从电网运行的角度出发，调度运行人员首先需要关注的是当前电网运行方式下是否发生越限，如果有越限信息，如何尽快消除上述越限信息；进一步需要关注的是假如当前电网发生故障导致设备掉闸后，将会产生哪些越限信息，以及如何消除对应的越限信息；再进一步，当前电网确实发生了故障，故障设备在哪里、故障相是哪一相、故障性质是什么（瞬时故障/永久故障）、故障后哪些设备处在越限状态以及消除上述越限的措施是什么。
基于上述分析，综合智能分析与告警分为三大类，即实时监视分析、预想故障分析和故障告警分析，分别对应上述三个方面。实时监视分析侧重于反映当前电网的运行状态，预想故障分析侧重于反映当前电网预想故障下的运行状态，故障告警分析侧重于反映当前电网发生故障后的故障信息和运行状态。
2.1 在线综合故障诊断
综合智能分析与告警综合利用调度中心侧的SOE信息、保护动作信号、PMU数据以及故障录波数据，实现电网故障的在线诊断。通过采用多源信息融合技术，统筹考虑故障诊断结果的实时性、可观测性以及分析结果的精细化，同时结合坏数据辨识技术，可有效解决目前变电站侧数据质量不好导致无法定位故障设备的问题，从根本上改变以往故障诊断结果可靠性不高，准确度低的弊端，真正实现故障诊断的实用化。
2.2 应用软件智能联动
实现故障诊断同高级应用分析软件的智能联动，通过实时序列控制的方式，在电网发生故障后，启动高级应用分析软件进行计算，全面评估故障后电网运行方式下的系统状态，多维度、全方位的展现故障后电网运行方式下的越限信息，同时结合辅助决策信息提供消除越限的措施和手段。
2.3可视化综合告警
综合调度中心侧的各类告警信息，包括电网运行稳态监控、网络分析、电网运行动态监视、在线安全稳定分析预警、二次设备监视与分析以及气象、雷电辅助监测等告警信息，结合可视化技术，采用多主题的展现方式，从调度运行的角度进行统一分类和展示，实现告警关键信息突出、详细信息逐层展开，主次分明的展现特点。
3.体系架构
3.1总体框架
综合智能分析与告警从调度运行的角度出发，分为三大类：实时监视分析类告警、预想故障分析类告警和故障告警分析类告警。
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3.2应用综述
实时监视分析类主要包括稳态监视的电压、潮流、频率的越限信息以及开关变位信息，动态监视的电压、潮流突变越限信息，短路电流计算的预警与超标信息，二次设备的运行状态告警信息，以及消除稳态监视越限的辅助决策信息。调度运行人员通过实时监视分析类告警可以清晰的了解到当前电网在基态运行方式下存在哪些问题，如何解决这些问题，为调度运行人员及时发现问题，快速解决问题提供了技术支撑。
预想故障分析类主要包括静态安全分析越限信息，稳定裕度评估的断面裕度信息，静态稳定的断面静稳储备信息，小干扰稳定的危险模式信息，暂态稳定的功角、电压、频率的失稳模式和信息，静态电压稳定的负荷裕度等，以及消除上述越限信息的综合辅助决策信息。调度运行人员通过预想故障分析类告警信息可以清晰的了解到当前电网在预想故障方式下存在哪些问题，如何解决这些问题，为调度运行人员进行预防控制提供了技术支撑。
故障告警分析类主要包括基于多源数据分析的短路故障信息，在线扰动识别的机组跳闸信息、非全相运行信息，实时监视的电网低频振荡信息，对应于故障时电网运行方式下的基态和N-1越限信息以及消除上述越限信息的辅助决策信息。在电网发生故障时，调度运行人员通过故障告警分析类告警信息一方面可以清晰的了解到故障信息，另一方面还可以全面掌握故障后电网运行方式下的越限信息以及消除越限的辅助决策，为调度运行人员及时发现故障，快速处理故障提供了强有力的技术支撑。
4.应用现状
目前全国已投运D5000智能电网调度控制系统中的各级调度均已部署了综合智能告警应用，实现了电网故障的实时在线综合诊断。由于调度和监控业务模式的分布特点，目前省调只针对220千伏及以上电压等级进行了设备的故障在线诊断，地区主动上送220千伏变电站的综合智能告警信息，但地区110千伏及以下告警信息均未上送。
根据国调要求，省调已部署电网减供负荷统计上报功能，实现对各地市以及下属县级市负荷数据的接收，根据数据变化计算损失负荷确定事件级别并通过综合智能告警信息上报，但目前存在数据不全（区、非县级市未上送）、上送的数据未进行跳变监视的情况，不利于及时发现事故以及进一步分析。
5.发展方向
根据上述情况，有必要开展省地一体化分布式智能告警技术的开发部署，将35kV-110kV主变设备跳闸的综合智能告警信息实时推送至省调，实现对地区电网故障信息的快速收集；完善地区上送负荷数据，部署省、市、区县、分区负荷数据异动监视及告警功能。在已实现省调向网调、网调向国调上送故障信号的情况下逐步完成地区向省调上送35kV-110kV的综合智能告警上送，目前已实现220kV开关事故跳闸信号自动上送省调，从而实现地区调度35kV-220kV电压等级故障信号全部上送省调。
6.实现方案
地区电网发生110千伏及以下故障后，地区综合智能告警应用根据故障诊断逻辑算法定位故障设备并告警，同时将故障信息通过省地系统间设备映射规则库转化为省调主站系统可识别的模型数据，并将告警信息通过服务总线传输至省调，实现多级调度系统告警的智能联动。在上送过程中可对故障简报（故障设备、故障时间、故障相别以及重合情况等）设置，支持人工确认和自动推送两种传输方式，也可以强制设置成自动推动模式，并支持按照设备类型、电压等级等对推送的设备范围进行配置。
省调接收到来自于地调的告警后，保存在I区数据库中，然后异步复制功能同步至三区的web数据库中，OMS系统可直接从对应的表中取出告警数据进行查询分析、确认及统计展示。
7.结束语
综合智能分析与告警从调度运行模式的角度出发，对告警信息进行整合、关联和分析，快速直观地告诉调度“当前电网存在哪些问题”，实现了告警信息从面向测点和功能转变为面向调度运行，还需要在D5000系统实用化运行中不断完善功能，准确、便捷的为智能电网调度服务。
参考文献：
[1] 智能电网调度技术控制系统第4-1部分：实时监控与预警类应用 电网实时监控与智能告警． [2015]，国家电网公司
作者简介：
汪 成（1979－），男，江苏淮安，工程师，从事电力系统调度自动化工作。
论文作者:汪成
论文发表刊物:《电力设备》2017年第20期
论文发表时间:2017/11/15
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