智能告警在电网运行监控中的优化论文_黄婉婷

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摘要:调度自动化告警信息现大部分采用单一事项告警,综合事项告警较少,不具备事故推理、故障诊断等辅助决策功能,调度员无法处理复杂的异常,不能定位故障。通过智能告警在电网运行监控中的构建,围绕提高信号分类、异常提醒及事故推理分析功能,建立健全的信号分类规则,并制定具有异常提醒、故障诊断及推理告警事项智能化处理的告警系统。通过对智能告警信息分类及推理规则定义后,全面提升智能告警系统准确性、实用性。减少调度员对电力系统运行设备的漏监控,并在海量告警信息中准确、快速定位故障设备,保障清远电网安全稳定运行。

关键词:调度;自动化;智能告警;告警对象;推理规则

1 前言

1.1 电网运行监控中优化智能告警的意义

面对庞大的电网系统,调度员在短时间内需要处理海量告警信息,即使经验丰富的调度员,要难以保证及时、准确地进行决策调整电网潮流。为使调度员处理业务由“人工分析处理型” 上升为“系统自动智能型”,围绕智能告警信号分类开展,灵活构建智能告警推理规则库确保智能告警系统得以全面应用目标得以实现,实现清远电力系统调度自动化系统告警信息智能化,以快速、准确、全面的“信息流”支撑电网故障处理业务。

1.2 清远调度自动化告警系统现状及问题

清远地调从2009年开始使用的EMS系统为国电南瑞的OPEN3000系统,目前已经可以直接采集各等级变电站的模拟量和数字量信号,现清远地区OPEN300系统直采数据的变电站包括:500kV变电站2个,220kV变电站13个,110kV变电站73个,35kV变电站39个。OPEN3000系统自使用以来,随着变电站的不断接入,各类信号的大幅度增加,现已有模拟量信号近十万个,数字量信号近三万个,使得OPEN3000系统的告警系统时时刻刻的涌现大量的告警数据,告警窗不断地刷新告警信息,大大的增大了调度员和监控员对电网的监盘压力。

现时,清远调度自动化EMS系统的告警系统存在的问题有:

(1)OPEN3000系统具有海量告警信号,信号数据量大,信号命名的差异性与不规范性混淆了调度员分析事故理论依据;

(2)告警信息时刻刷新使得调度员容易忽略事故发生前的异常信号,以致不能及时处理设备异常而发生开关跳闸等事故;

(3)OPEN3000系统仍是单一事项告警,没有综合事项告警,不具备事故推理、故障诊断等辅助决策功能,调度员不能及时得知事故的相关信息,还需费时查找相关信号并将其关联起来分析,才可得出具体的事故信息。

2 总体架构确定

针对清远调度自动化OPEN3000系统的告警现状,要实现电网调度从人工经验型向自动智能型转变,需实现清远电力系统调度自动化系统告警信息智能化,减少调度监控人员对电力系统设备运行的漏监控、在海量告警信息中能准确、快速定位故障设备,保障清远电网安全稳定运行,将在电网运行监控中进行智能告警的构建。

智能告警总体架构自下而上分为四个层次,分别为基础信息层、规则层、推理层、结果展示层。

其中基础信息层包调度自动化系统所有的基础告警信息,建立告警对象库,基础告警信息与告警对象进行匹配,两者之间存在着唯一的映射关系;规则层包含单一、关联告警信息推理规则,组成一个推理规则库;推理层通过处理实时告警信息对应的告警对象,按推理规则寻求推理结果;结果展示层用于展示推理结果及推理详细信息,这是最终调度员所得的告警信息。

3 电网运行监控汇中智能告警的优化

3.1 告警对象库的建立

由于存在告警信息命名的差异性与不规范性,这些告警信息需要分类建立对象,使用“告警对象”映射同类的告警信息,组成一个告警对象库。告警对象库的建立主要是处理调度自动化系统海量告警信号的问题,对告警信息进行规范的分类。制定告警对象,将OPEN3000系统中的基础告警信号进行根据告警对象库进行分类,为智能告警实施提供了基础。

清远按表1模板对告警信号分类,原始信号为OPEN3000系统数据库信号,把它们分成告警对象。所有数据库信号都要分成告警对象,告警对象用于智能告警逻辑判断。注:表1只是告警信号分类示例。

(限次推理)

保护通道异常(限次)日期 时间 XX站 XXkV XX间隔 保护通道频繁抖动,请处理!保护通道异常 动作

监视周期:120s 次数上限:5保护通道异常信号在监视周期内抖动,次数不超过5次,信号不上送,但在监视周期后信号动作超5次则智能告警上送一条推理结果,推理结果上送后继续开始监视周期内次数的计算循环。大量的减少了信号抖动不断上送的告警信号。

3.2.2 关联推理规则

有关联的告警事件信息推理出综合的事件结果,如:间隔内的事故总动作或保护动作、开关分闸可以推理出开关事故跳闸;间隔内的事故总动作、开关分闸、重合闸动作、开关合闸,此时推理结果开关跳闸重合闸成功,故障为瞬时故障等。

接收到实时告警信息开始工作,对告警信息进行解析判断是否符合告警对象库中的告警对象,分析是否满足推理规则中的条件,在条件全部满足时及时推出结果信息。

循环接收实时告警信息,重复上述步骤进行逻辑推理。

3.4 推理结果展示

推理结果展示包括推理事件展示和推理详细信息展示两部分,推理事件信息通过告警的形式发送至调度自动化系统智能告警窗,可以通过调度自动化系统的告警定义对应的告警行为动作,包括是否需要语音告警,短信告警等等。推理详细信息展示在有需要时通过告警查询结果展示推理过程中的详细信息。

结束语

经过长时间的测试,不断的优化告警对象的分类及推理规则,实现了调度员在电网运行监控中的能够及时发现异常,提示潜在的安全风险,并能直接反映故障信息,大大的缩短调度员从故障发生到故障定位之间的时间,给调度员提供一种辅助分析,决策手段。

但仍存在问题,推理规则的定义存有局限性,现定义中的逻辑关系已有“与”“或”“非”三种必要关系,但对告警对象的动作次数没有限制,导致多次符合不同推理规则,同一事项告警多次。下一步的设想是在原有的基础上增添告警次数的限制。

论文作者:黄婉婷

论文发表刊物:《河南电力》2019年5期

论文发表时间:2019/11/19

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