配電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)綜合智能告警

摘要 近年來，隨著我國電力系統(tǒng)的現(xiàn)代化建設(shè)和新能源的快速發(fā)展，目前的電網(wǎng)運(yùn)行特性相比以前有了很大的改變，現(xiàn)有的調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)信號(hào)繁雜，告警功能已經(jīng)無法滿足調(diào)度員高效監(jiān)盤的需求，因此需進(jìn)行相應(yīng)的改善，以提高其對(duì)調(diào)度實(shí)時(shí)監(jiān)控中的各項(xiàng)業(yè)務(wù)告警信息綜合處理的能力，以及調(diào)度對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的整體感知能力，進(jìn)而確保一旦電網(wǎng)出現(xiàn)故障能夠被及時(shí)、高效的解決。配電網(wǎng)綜合智能告警分析是以計(jì)算機(jī)技術(shù)作為依托，建立在網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上，加強(qiáng)告警軟件開發(fā)。本文主要針對(duì)配電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)綜合智能告警整體構(gòu)架及告警技術(shù)進(jìn)行分析，并對(duì)軟件開發(fā)研究進(jìn)行詳細(xì)探討。

【關(guān)鍵詞】綜合智能告警 配網(wǎng)自動(dòng)化 配電網(wǎng)系統(tǒng)開發(fā)

在目前這個(gè)大數(shù)據(jù)的時(shí)代，電網(wǎng)的發(fā)展也不斷地趨于智能化，其相比于傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)，配電網(wǎng)規(guī)模日益龐大，網(wǎng)架更加復(fù)雜，其運(yùn)行程序也更加多樣化。尤其是近年來，隨著調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)和通信技術(shù)的不斷升級(jí)改造，更多電網(wǎng)設(shè)備和控制功能己接入配電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)，配網(wǎng)饋線自動(dòng)化等遙信、遙測(cè)數(shù)據(jù)也在大量增加，造成告警信號(hào)多而繁雜。尤其是惡劣天氣下，故障劇增會(huì)導(dǎo)致短時(shí)間內(nèi)大量告警信息匯總到調(diào)度監(jiān)控平臺(tái)，僅靠調(diào)度員進(jìn)行人工被動(dòng)數(shù)據(jù)分析效率極低，致使配網(wǎng)線路運(yùn)行狀況缺乏有效的監(jiān)控和故障定位，己無法滿足電網(wǎng)快速發(fā)展的需求。因此要充分考慮綜合智能告警軟件開發(fā)及逐步完善的問題，在實(shí)際運(yùn)行中，需結(jié)合電網(wǎng)拓?fù)浜途W(wǎng)架，加強(qiáng)智能化分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)各種告警信息的全方位監(jiān)測(cè)和實(shí)時(shí)跟蹤，及時(shí)完成電網(wǎng)綜合智能分析和匯總，提出綜合智能分析的輔助決策，從而幫助調(diào)度人員高效、快速地掌握系統(tǒng)運(yùn)行信息。

1 綜合智能告警整體構(gòu)架

綜合智能告警技術(shù)主要依賴于告警數(shù)據(jù)庫提供的智能告警分析功能，把調(diào)度控制系統(tǒng)中的各類告警信息作為要素，針對(duì)告警信息及時(shí)進(jìn)行運(yùn)行狀態(tài)估計(jì)，靈敏度分析，風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，負(fù)荷轉(zhuǎn)移等多種輔助決策，進(jìn)而采取面向任務(wù)的驅(qū)動(dòng)模式，最后建立調(diào)度日常監(jiān)控告警處置的整體框架，以此方式協(xié)助調(diào)度監(jiān)控人員及時(shí)對(duì)各種告警信息進(jìn)行科學(xué)分析和處理。如圖1所示。

在縱向上，基于能量管理系統(tǒng)、WAMS和保信系統(tǒng)，通過在線電網(wǎng)模型重建技術(shù)，自動(dòng)抽取主網(wǎng)量測(cè)數(shù)據(jù)、靜態(tài)模型、告警信息、圖形文件等信息，與配網(wǎng)開關(guān)信息、量測(cè)信息等進(jìn)行匹配、匯集、整合，在配網(wǎng)內(nèi)部在線重建網(wǎng)絡(luò)模型，通過實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)測(cè)，對(duì)電網(wǎng)實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)或預(yù)想狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估，并根據(jù)評(píng)估結(jié)果給出相應(yīng)的警告和決策，進(jìn)而達(dá)到對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)在線感知的目的;在橫向上，根據(jù)當(dāng)前電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)和變化趨勢(shì)，通過可視化的窗口，實(shí)時(shí)地為調(diào)度員提供電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)和發(fā)展趨勢(shì)信息、預(yù)警信息、告警信號(hào)和建議措施等，建立面向調(diào)度運(yùn)行模式的綜合告警。

2 綜合智能告警系統(tǒng)信息的分類

綜合智能告警系統(tǒng)是建立在綜合信息基礎(chǔ)之上，對(duì)配網(wǎng)多種智能遙測(cè)告警，包括開關(guān)跳閘、故障指示器動(dòng)作、設(shè)備電流越限、斷面及設(shè)備功率越限、監(jiān)測(cè)點(diǎn)電壓越限等進(jìn)行分析和整合，從中提取出告警信息的關(guān)鍵信息，并根據(jù)事先設(shè)定的告警規(guī)則庫，將同一事件或間隔告警信息合并成一條智能信息統(tǒng)一顯示，進(jìn)而在調(diào)度運(yùn)行角度來構(gòu)建分層式的信息告警以及可視化展示技術(shù)，開發(fā)這個(gè)系統(tǒng)的主要目的是提高調(diào)度對(duì)告警信息的分析能力和智能化處理水平。

綜合智能告警系統(tǒng)在對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)的各類信息進(jìn)行相關(guān)處理時(shí)，將系統(tǒng)根據(jù)告警功能來進(jìn)行劃分，主要包括了在線綜合故障診斷，故障處理輔助決策，綜合告警，可視化技術(shù)這四個(gè)方面。首先需要對(duì)大量的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行一定的分類，把無用的信息進(jìn)行忽略，進(jìn)而達(dá)到減少無用信息對(duì)處理數(shù)據(jù)速度的影響的目的，減少電網(wǎng)系統(tǒng)的故障分析時(shí)間，提高對(duì)故障進(jìn)行準(zhǔn)確的定位的工作效率，相應(yīng)的工作人員在電網(wǎng)故障進(jìn)行判斷時(shí)也會(huì)更加準(zhǔn)確、高效。其中，在線故障診斷以及處理決策都能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)故障全過程的實(shí)時(shí)跟蹤和分析，以此來提高故障處理能力，促進(jìn)電網(wǎng)系統(tǒng)的可靠運(yùn)行。綜合告警分析技術(shù)是以調(diào)度運(yùn)行角度出發(fā)，通過運(yùn)用這種技術(shù)來對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行過程中產(chǎn)生的各類告警信息進(jìn)行統(tǒng)一的匯集，整合與分析。

3 關(guān)鍵技術(shù)分析

3.1 多源數(shù)據(jù)協(xié)同處理智能故障診斷

多源在線綜合智能故障診斷的協(xié)同處理主要體現(xiàn)在：時(shí)間，空間，對(duì)象上，如導(dǎo)入不同格式的一次設(shè)備CIM模型和SVG圖形，進(jìn)行一次、二次設(shè)備建模關(guān)聯(lián)和圖形關(guān)聯(lián)，支持電網(wǎng)拓?fù)洹?shí)時(shí)數(shù)據(jù)、告警信號(hào)、繼電保護(hù)信息、在線電網(wǎng)分析技術(shù)、電網(wǎng)地理信息圖等信息，從而有效解決了以往故障診斷的全面性和實(shí)時(shí)性無法兼顧的問題，及時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，并通過提取數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)等過程，最后構(gòu)建分層式故障診斷架構(gòu)，將故障診斷的開放性和靈活性得到了最佳體現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)基于地理圖層的配網(wǎng)運(yùn)行監(jiān)控、故障定位、停電范圍分析、越限矯正控制輔助決策分析等功能。這樣一來不僅保證了故障診斷的實(shí)時(shí)性，還成功實(shí)現(xiàn)了故障快速診斷和詳細(xì)分析的兼顧，再通過多源信息挖掘，大大提升了綜合智能故障診斷的科學(xué)性和準(zhǔn)確性。

3.2 故障在線診斷與軟件應(yīng)用聯(lián)動(dòng)的智能化

一旦電網(wǎng)發(fā)生故障，在線故障診斷功能模塊立即進(jìn)行在線故障識(shí)別，判斷電網(wǎng)故障之后通過系統(tǒng)控制軟件來計(jì)算電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)，進(jìn)行故障靜態(tài)安全分析，從而順利得出短路電流，靈敏度等電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的告警信息，并根據(jù)告警信號(hào)的分類與等級(jí)的不同，分等級(jí)評(píng)估配電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)并自動(dòng)生成故障恢復(fù)決策建議，提醒調(diào)度人員提高對(duì)故障問題的重視，避免故障發(fā)生。

4 綜合智能告警軟件開發(fā)

綜合智能告警數(shù)據(jù)庫主要是由這三部分組成：商用庫，層次庫，關(guān)系庫。用戶通過數(shù)據(jù)庫界面來了解綜合智能分析數(shù)據(jù)庫構(gòu)建情況，明確設(shè)備參數(shù)，模型關(guān)系，將數(shù)據(jù)庫中參數(shù)和設(shè)備模型通過下裝程序及時(shí)安裝在綜合智能分析與告警服務(wù)器的關(guān)系數(shù)據(jù)庫中，在此環(huán)節(jié)必須保證關(guān)系庫和商用庫中模型參數(shù)是一致的。圖2所示為告警軟件模塊預(yù)測(cè)故障信息流程。

關(guān)系庫的主要作用是用來顯示數(shù)據(jù)存放以及圖形界面，為了提高關(guān)系庫安全性主要從綜合智能分析與告警信息運(yùn)行的實(shí)時(shí)性和系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)主要特征進(jìn)行充分考慮，此項(xiàng)操作是建立在層次數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)上。層次數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是按照電力系統(tǒng)層次型結(jié)構(gòu)來組織的，并依靠各個(gè)數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系，同時(shí)利用層次指針來完成的。層次數(shù)據(jù)庫和關(guān)系數(shù)據(jù)庫都是建立在綜合智能分析與告警服務(wù)器的基礎(chǔ)上，通過利用數(shù)據(jù)庫之間的層次關(guān)系來實(shí)現(xiàn)各種數(shù)據(jù)之間的相應(yīng)對(duì)應(yīng)，因此用戶可以對(duì)網(wǎng)絡(luò)模型作出及時(shí)修改和增刪，并能夠確保服務(wù)器和模型操作的同步進(jìn)行。

5 結(jié)束語

綜合智能告警作為配電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)的核心功能，也是作為解決配網(wǎng)調(diào)度“盲調(diào)”問題的重要工具，己成為調(diào)度日常監(jiān)控和故障處理的一把利劍。智能化是一個(gè)不斷漸進(jìn)，循環(huán)創(chuàng)新的過程，故障信號(hào)的有效性和及時(shí)性往往是決定故障處置效率的關(guān)鍵因素，在電網(wǎng)系統(tǒng)的管理中，運(yùn)用綜合智能告警系統(tǒng)，通過計(jì)算機(jī)識(shí)別代替人工分析，不僅可以加快系統(tǒng)對(duì)相關(guān)設(shè)備的分析，減少調(diào)度人員對(duì)告警信號(hào)人工分析的工作量，還能夠極大提高對(duì)故障分析定位的準(zhǔn)確性和時(shí)效性，有效地協(xié)助運(yùn)維人員掌握電網(wǎng)線路運(yùn)行狀況，進(jìn)而提高電網(wǎng)系統(tǒng)供電的穩(wěn)定性和安全性，實(shí)現(xiàn)調(diào)度控制的技術(shù)革新。

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