电力调度自动化主站智能告警功能的工程应用及运行分析

电力调度自动化主站智能告警功能的工程应用及运行分析

毕圆圆

国网承德供电公司 河北省承德市 067000

摘要：电力系统作为我国运行发展的基础系统，对整个社会的安全稳定具有十分重要的影响，在新时期社会经济迅速发展的情况下，对电力系统的稳定性提出了更高的要求。企业需要在新时期信息技术、人工智能技术、计算机技术迅速发展的情况下，实现电力调度系统的升级。因此，将人工智能技术引入电力调度自动化系统是新时期发展的重要方向，不仅可以提升电力调度自动化系统的稳定性、安全性，还能够提升电力调度的效率，解决实际调度当中所存在的问题。

关键词：电力调度自动化;智能告警；运行分析

电力调度自动化主站智能告警功能可以实现对海量监控告警信息的甄别和处理，将重要信息从海量告警信息中提取出来，减轻调度监控压力，加快电网故障和异常的处理速度。

1电力调度自动化系统的需求

1.1系统功能需求

人机界面。在电力调度自动化系统中，人机界面可以实现基本的调度操作功能，涉及绘图、建模、升级工具，主要是实现相应图形和参数的自动化状况，从而直接对接其他厂家的接口，保障图形以及参数能够实现有效转化。在整个电力调度自动化系统中，经过人机界面设计可以体现整个系统自动化、智能化，突破了传统系统由于容量限制而产生的影响，并且随时切换动态，提升整个系统的稳定性。

Web子系统模块。在电力调度自动化系统中，Web服务器是非常重要的，二者之间可以采取网络安全隔离的方式来进行有效连接。尤其是在电力调度自动化系统中，将收集以及处理之后的数据传送到服务器中，而服务器则是通过多种方式来展现相应的数据，包括曲线图、厂站图以及统计数据等。整个系统能够随时了解调度主站的相关信息，并且在后期使用中也较为简便，因此，Web子系统对整个电力调度自动系统的运行是非常关键的。

1.2系统非功能性需求

性能要求。作为电力调度自动化系统，其响应时间、系统稳定性及系统的恢复都十分必要。从整个系统的响应时间来看，一般状态在进行查询时响应的时间必须小于5s，而在业务平台进行相应的数据处理时，响应的时间则应小于1s，针对数据统计进行解析查询时平均时间在10s左右。同时，整个电力调度自动化系统要进行大批量的业务处理，因此其关于数据业务处理的响应时间应小于60s。电力调度自动化系统需要进行及时恢复，平均每年故障时间应小于1d，而每次故障所需要的修复时间应小于1h［5］。为避免电力调度自动化系统出现瘫痪，在紧急状况之后应尽快恢复其自身的数据以及服务，并且针对电力调度自动化系统来建立应急预案，避免出现故障之后整个系统无法持续运营。可靠性。作为电力调度自动化系统，其首要要求就是具有较强的可靠性。因此，保证整个系统的稳定性是非常有利的，可以保证电力自动化系统在实际运行当中能够持续工作。在针对电力调度自动化系统进行设计时，允许内部出现容错的机制，可以使其系统内部处理一些错误，保障系统当中的核心流程可以正常运行。尤其是在实际设计时，应最大限度地避免由于出现故障点而使整个系统崩溃，电力调度自动化系统处理业务多，整个系统数据量大。因此将系统内部的数据备份到不同介质上，进行相应的储存，避免数据出现丢失的情况。

可扩展性。在新时期针对电力调度自动化系统进行设计时，应使其具有一定的可扩展性。尤其是在新时期用户数量增加以及业务量迅速增加的情况下，整个系统需要具有一定的适应能力，并保证满足日后运行的需求。在满足其可扩展性要求时，可以采取模块化设计来进行有效开发。

易用性。电力调度自动化系统应具有较强的应用性，尤其是与其他系统之间进行有效对接。而普通的用户在应用电力调度自动化系统时须在第一时间内学会，并且在后期应用阶段深入掌握其要求。因此，应本着简单易行的原则来设计电力调度自动化系统功能界面，满足一般用户的操作习惯，尤其是当用户不知具体操作方法时，整个系统会及时给出相应提示。

2智能告警工程应用

广东电网已经在省、地两级调度主站部署了智能告警功能，涉及南瑞科技D5000、南瑞继保PCS9000、东方电子E8000三类不同的调度主站平台。在南方电网一体化电网运行智能系统（OS2）中，智能告警属于电网运行控制系统（OCS）的一个功能模块，如图1所示。智能告警模块获取主站平台提供的模型、数据、告警信息作为逻辑推理元素，经过推理分析后给出综合信息，调用告警窗、图形浏览等模块展示推理结果。

图1智能告警模块的运行环境

推理规则库的完整性是影响智能告警功能实用化的关键因素。广东电网结合运行经验，提炼了智能告警推理规则库，规则库中包含百余条规则，规则内容涵盖线路事故跳闸、主变事故跳闸、母线事故跳闸、安自装置动作等电网故障或异常情况，实现了由针对单个信号的告警向针对具体事件的告警的转变。

3智能告警运行分析

广东电网针对智能告警已实用化运行的地级调度主站开展了长期的运行分析，通过比对调度日志，判断智能告警推理的结果的正确性，进一步分析未正确告警的原因。

未正确告警主要包括漏告警、误告警、告警结果异常三种情形。其中，漏告警表示应该给出推理结果但实际没有给出推理结果；误告警表示应该不会给出推理结果但实际给出了推理结果；告警结果异常表示给出了推理结果但推理结果的内容不正确。

3.1厂站端漏告警导致智能告警推理结果不正确

由于厂站端推送的原始告警信息不完整，缺少了告警推理分析需要的重要元素，导致智能告警不能给出推理结果，或给出不正确的推理结果。

某地区电网调度主站智能告警模块配置的“10kV线路事故跳闸，重合成功”推理规则表达式如示例2所示。

示例1推理规则表达式：

规则名称：10kV线路事故跳闸，重合成功。

逻辑推理元素：X1表示10kV线路保护动作；X2表示开关分位；X3表示重合闸动作；X4表示开关合位。

逻辑推理结果：日期××时间××，××站10kV××线事故跳闸，重合成功。线路发生故障，请通知维护人员检查。

原始告警信息：2018-09-16T14：04：15，××站10kV××线703开关断开。2018-09-16T14：04：16，××站10kV××线703开关重合闸动作为动作。2018-09-16T14：04：16，××站10kV××线703开关闭合。

由于调度主站未收到线路保护动作告警信息，智能告警规则匹配失败，不能给出推理结果，导致漏告警。

3.2厂站端误告警或主站端未及时挂牌导致智能告警推理结果不正确

厂站在调试、定检时，会向主站上发送无规律的告警信号，这些信号不能反映设备的实际运行状态。正常情况下，当调度员在主站挂上调试/检修标识牌后，智能告警模块可以过滤调试/检修设备的告警信号。

实际运行过程中，调度员如果没有及时挂牌或漏挂标识牌，调试/检修信号将会参与智能告警逻辑推理，产生不正确的推理结果，干扰调度员判断电网实际运行状态。

3.3主站智能告警推理模型配置不完善导致智能告警推理结果不正确

准确的原始告警信息、完善的推理模型、稳定运行的规则匹配程序是影响智能告警推理结果正确性三个重要因素。告警信号分类不正确、告警推理规则配置不正确将直接导致智能告警检索不到正确的匹配对象，无法推理出正确的结果。由于此类原因引起的不正确告警问题相对容易排查，问题整改过后一般不会重现。

结语

综上所述推理规则库是智能告警功能的核心，推理规则的制定对专家经验的依赖度较高。随着运行经验的积累，推理规则将不断得到完善，智能告警推理结果将更加丰富且准确，调度运行人员的监控压力将进一步减小。

参考文献

［1］孙吉波，辛拓，王延纬.广东电网抗击超强台风“威马逊”的经验及反思［J］.广东电力，2014，27（12）：80-83.

［2］杨洪耕，明娇，代海波.地区电网智能告警系统的实现［J］.电力系统及其自动化学报，2011，23（2）：105-109.