调度自动化智能告警规则完整性探讨

黄国政　丁勇　李永乐　周落星　郑广勇　黄伟杰

摘要：文章针对现在应用的智能告警模块普遍存在的问题，开展对地区调度自动化系统告警信号智能处理的机制和规则探讨，旨在采用这些机制和规则规范告警智能处理的结果，能保证其与原始告警信号在内容上保持完整，而在数量上将尽量减少，以减轻电网调度监控人员对电网的监视强度，提高其工作效率。

关键词：调度自动化；智能告警；量测类型；处理机制；启动信号 文献标识码：A

中图分类号：TP27 文章编号：1009-2374（2017）02-0122-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.02.058

1 概述

近年来，随着电网调控一体化工作的推进，越来越高电压等级的变电站实现了无人值班，调度自动化系统推送到调度监控人员面前的告警信息也越来越多，给他们带来了越来越强的工作压力，特别是在极端条件下（如台风等），大量的告警信息同时出现，会造成由于漏看信息而扩大电网事故的范围的风险，为此，近段时间，各种以精减告警信号数量为目标的智能告警模块在调度自动化系统中不断出现。这些模块由于没有统一的规则，在使用时存在漏报或误报告警的情况。本论文针对电网10～220kV电压等级的线路、主变、母线、电容器等设备的告警信号开展了研究，通过研究制定告警智能处理规则，拟达到按该规则处理后的告警信号在内容上与原告警信息保持不变，而在数量上达到尽量减少的目标。

2 智能告警功能目前存在的问题

目前，由于没有统一的智能告警规则，各地采用的规则不尽相同，应用智能告警功能时一般都存在以下三方面问题：

2.1 智能告警窗口信息不完整

一直以来，EMS系统中智能告警模块产生的结果只是作为SCADA告警窗的辅助内容，它一般建立独立的窗口显示智能告警结果，当进行逻辑运算的告警信息能够产生结果时，它才把结果显示在该窗口，如逻辑运算的条件没能到达，也就是说逻辑运算结果为非时，则不显示任何内容，因此该窗口显示的只是告警信号的部分内容，而不是电网的全部告警信息，为了不漏掉告警信号，调度监控人员在监视该窗口时，还要监视SCADA告警窗，这样不仅没减轻他们的工作，反而增加了他们的负担，因此智能告警功能一直未得到推广和有效应用。

2.2 智能告警启动信号不全面

智能告警邏辑运算参与信号的范围一般是取启动信号出现前5秒和出现后15秒内的信号，当然大多数智能告警模块的时间是可设定的。现在智能告警模块都是只以开关分闸启动信号，只对造成开关跳闸的事故进行智能处理，而对可能出现的只有保护动作或备自投动作，开关拒动这种危险情况没有作判断，存在严重的信号漏报安全隐患。

2.3 缺少统一的规则

到目前为止，国内对智能告警逻辑运算的规则还没有统一的规范，各应用单位都是处于摸索阶段，尽管有些单位取得了一些效果，但由于没有统一的规则，在应用推广上受到了限制。

3 智能告警处理机制

3.1 启动信号扫捕机制

在启动信号扫捕到前，系统缓存一段时间（一般为5秒钟）事件信息，一旦扫捕到启动信号，立即收集此后一段时间（一般为15秒）事件信息，合并缓存信息，形成告警信息组，并按规则进行智能处理，缓存时间和收集时间应具备可设定功能。制定规则时建议规定保护动作、备自投动作和开关分闸三类信号可作为启动信号。

缓存信息在未扫捕到启动信号前，如果超过了设定缓存时间还未扫捕到启动信号，则根据先进先出的原则，溢出信息在智能告警窗显示告警信息。告警信息组的信息在逻辑运算处理完成前，暂不显示在智能告警窗，处理完成后按显示逻辑运算结果和未被屏蔽的信号。

3.2 逻辑运算顺序

在对告警信息组进行逻辑运算时，由于可能同时存在三种启动信号，如不对逻辑运算的顺序做规定会出现误判，例如，同时出现某间隔保护动作、备自投动作和开关分闸三个告警信号，其判断结果是“事故分闸、备自投不成功”还是“备自投分闸、开关拒动”，因此必须规定逻辑运算的顺序，制定规则时规定以告警信息组内出现的启动信号作为运算级别的判断依据，从高到低排序分别为保护动作、备自投动作和开关分，也就是说，如果出现某间隔保护动作告警信号，要先进行包含该间隔保护动作要素的所有逻辑运算后，如果组内还有该间隔备自投动作信号，则再按顺序进行包含该间隔备自投动作要素的所有逻辑运算，同理，如果组内还有该间隔，开关分信号未参与运算，则再进行包含该间隔开关分要素的所有逻辑运算。

3.3 选用标志机制

在进行逻辑运算时，为了保证告警信息组的每条信息在同一条逻辑运算式中只能被选用一次参与运算，防止一个信号重复参与运算，需要对参与该条逻辑运算式的每条（类）信息标志选用标志。这样即使一条逻辑运算式需要某信号出现两次，如告警信息组该信息只有一条，则逻辑运算结果将不成立。例如：

逻辑式：（间隔.10kV线路保护动作#动作&&间隔.开关#分闸&&间隔.重合闸动作#动作&&间隔.开关#合闸&&间隔.开关#分闸）

以上逻辑式“间隔.开关#分闸”出现两次，也就是说，告警信息组内需要有两条“间隔.开关#分闸”信息，逻辑运算结果才能成立。其结论为“$厂站$设备事故跳闸，重合闸动作，重合不成功（合后重跳）”。如果告警信息组内只有一条“间隔.开关#分闸”信息，由于第一次选用后被打上选用标志，第二次寻找信息时，它不列入被选范围，该逻辑式运算结果将不成立。

每条逻辑规则运算后，如果其运算结果成立，所有参与该运算的信息保留选用标志，不再参与其他运算，否则就去掉选用标志，待其他规则运算时选用。

3.4 屏蔽标志机制

参与逻辑运算所有告警信息，都需要打上屏蔽标志。当逻辑运算结果成立时，打上屏蔽标志的信息将被屏蔽，不在智能告警窗显示，否则清除其屏蔽标志，在智能告警窗显示原信息。

3.5 多启动信号处理机制

当同一时间段内出现多个无相关独立的启动信号时，需要进行独立处理，并分别以启动时间为原点形成多个信息组进行运算。

3.6 重复信息汇总显示机制

当一组内出现两条或以上相同的非参与运算的信息时，需启动重复事件统计功能，把本组统计数合并到当天该信息重复总数，以一条信息后带数字方式显示，重复总数每天清零。

3.7 运算信息筛选机制

制定规则时应对参与逻辑运算的信号类型进行定义，不属于定义范围内的信息，如刀闸状态、预告等信息将不参与逻辑运算，直接在智能告警窗显示原信号，有重复信息时，按重复统计功能统计显示。

4 逻辑规则库编制方法

逻辑规则库需要根据各自动化主站系统所采集的信息量，面向个对象而编制，以不被漏掉任何告警信息为前提，可对具备条件的部分对象编制规则，也可以对某些对象的某部分信息进行编制。一般的编制方法有量测类型筛选法和信号描述匹配法。以下对量测类型筛选法进行探讨：

4.1 量测类型定义

采用量测类型筛选法的首要任务是制定信息类型的统一划分标准，是要严格定义每条信息的类型，目前自动化主站系统一般定义的量测类型有保护动作、开关状态、重合闸动作、刀闸状态、备自投动作等。

4.2 关联信号选择

在告警信息组形成的过程中，信息的选择以启动信号为核心，扫捕到启动信号后，根据其相逻辑运算规则，与其相关联的信号保留在信息組内，其他信号排除在该组之外，并按缓存时间段保存。对于某些类型的信号，如不参与任何规则的运算，则不需要进入缓存区，如刀闸状态类型信号，因此制定规则时要求设定非关联信号类型功能，用户可根据情况设定这类信号。

4.3 责任区继承

制定规则时应规定智能告警运算产生的结果继承其启动信号的责任区标志值，这样可使运算结果的显示区域与原信号的相一致。同一规则如包含多个启动信号，其结果则应继承所有启动信号的责任区。

4.4 完整性规则

为了防止电网告警信息漏报，制定规则时需考虑一次设备本身缺陷产生的后果，如保护动作后，由于开关故障出现拒动发生，这时，信息组内有保护动作信号而无开关分闸信号，对于这种情况逻辑运算结果应为“XXX开关拒动”。

5 结语

调度自动化系统智能告警规则的制定是智能告警模块实施的重要组成部分，本论文从其制定的方法和处理机制两方面进行探讨，旨在保证智能告警产生结果的完整性，在不漏掉任何有价值的告警信息的前提下，尽量减少告警信号的条数，在实际应用中，规则的编制可根据各自动化主站系统信号采集的具体情况分步实施。

参考文献

[1] 张宏斌，黄颖祺，张蕾，王鹏，崔波.电力系统智能告警的二次回路信号建模与应用[J].华东电力，2014，42（3）.

[2] 谢宇哲，邬秀玲，项中明，张志雄.基于调控一体化的地区电网智能监控与辅助决策系统[J].浙江电力，2014，（2）.

[3] 高强，金啸虎，吴利锋.浙江电网省地县一体化集中监控管理体系建设[J].浙江电力，2015，（4）.

[4] 杜刚，孟勇亮，彭晖，赵家庆，戴则梅，翟明玉.地区电网智能调度控制系统实践与展望[J].电力系统自动化，2015，（1）.

[5] 熊璐.电力系统火灾智能报警系统的优化研究[J].电气应用，2015，（15）.

[6] 黄劲.电力调度监控一体化系统的信息告警优化研究[J].中国高新技术企业，2016，（7）.

[7] 苏雅聪.探讨配网智能调控一体化系统建设[J].科技与企业，2013，（3）.

作者简介：黄国政（1965-），男，广东阳江人，广东电网有限责任公司江门供电局高级工程师，工程硕士，研究方向：电力调度自动化系统的技术管理；丁勇（1989-），男，广西桂林人，广东电网有限责任公司江门供电局助理工程师，研究方向：变电站自动化；李永乐（1976-），男，广东江门人，广东电网有限责任公司江门供电局高级工程师，研究方向：电力调度自动化系统。

（责任编辑：秦逊玉）