电网信号智能监视分析研究

卢非凡

电网信号智能监视分析研究

卢非凡

（深圳供电局有限公司，广东 深圳 518000）

随着深圳电网的不断发展建设，电网规模越来越大、结构更加复杂，深圳配网调度因其调管范围划分，在信号监视工作方面需兼顾110 kV变电站内信号监视与站外配网自动化信号的监视。而在深圳电网调度中心采用“调度、监视、控制”一体化运作，异常信号的监视不仅存在监视量不断增加的问题，还存在大量信号分析关联、异常状态辨识的复杂问题，调度信号监视方式的智能化转变尤为重要。为此，提出一种电网异常信号智能监视分析方法，可提升一体化调度信号监视效率，为调度员提供异常信号处置的辅助决策，可为有效提升电网信号监视智能化水平提供系统功能建设基础。

信号监视；智能监视分析；电网调度；异常信号

随着智能电网、人工智能技术和通信技术的快速发展，基于计算信息技术领域的先进科学方法对现有的传统调度业务能够带来智能化、可视化的新变化、新提升。而在电网迅速发展、规模快速扩张、新技术不断应用的形势下，电网异常信号类别越来越多、关联性分析越来越复杂，电网信号监视工作亟需智能化转变。

本文主要结合深圳电网一体化运作模式下异常信号监视量大、不少信号彼此关联性复杂等电网异常信号监视现状，提出一种电网异常信号智能监视分析方法，研究建立具有本地化特点的信号智能分析知识库，并研究设计电网异常信号智能分析功能设计，为电力调度员提供变电站异常信号综合型信息分析和知识联想，辅助调度员加快理清多个异常信号之间的事件关联性，降低误判、错判的信号处置风险，有效提升电网信号监视智能化水平。

1 信号智能分析技术思路

1.1 电网信号名称标准化

目前深圳电网调度自动化监控采用的告警方式为告警窗口形式，变电站内一旦出现异常情况，关于异常情况的告警条文信息就会显示在告警窗中。随着深圳电网建设规模的不断扩大，变电站新投运一次设备类型、二次装置类型各有不同，因此各个变电站的综合自动化系统信号彼此间存在差异，其告警条文信息所对应描述的一二次设备异常情况与故障情况也存在一定差异。为实现电网信号的智能化分析，必须将各种不同名称的告警条文进行标准化处理。考虑到采购的变电站一次设备来自不同厂家，已采集接入的信号数据存量较大，且所有信号信息反映的现场运行情况是固定的，因此结合电网调度监视实际情况，自定义一套标准信号名称，并将各个站内的信号源条文与标准信号名称进行归集对应，从而实现电网信号名称的标准化。

1.2 明确一次设备与标准信号库的映射关系

在采用一体化运作模式的情况下，电网信号监视是深圳调度中心对全网运行情况调控管理的关键环节。而当出现电网异常或故障时，调度员必须根据实时出现的电网告警信号分析判断可能的故障设备或异常设备，从而实现故障元件的准确识别。因此，必须结合实际电网的连接关系与拓扑关系开展一次设备与标准信号库之间的映射关系，为实现信号智能分析提供基础支撑。

1.3 分析梳理标准信号与异常故障原因的映射关系

按照深圳电网关于信号的类别分属，电网告警信号分为事故信号、异常信号、越限信号、变位信号、告知信号五类。事故信号是电网故障、设备故障等引起开关跳闸的信号，包括保护装置动作出口跳闸、合闸信号或其他影响全站安全运行的信号。异常信号是反映设备运行异常情况的告警信号。事故限号、异常信号是监视工作中优先级最高的两类信号，是实时监控中需立即通知、处理的重要信号。从信号产生的方式和特点来看，每一条事故信号或异常信号都存在着具体的可能的异常故障原因。

因此要建立信号智能分析，必须围绕已经建立的标准信号库，对每一条信号条文进行原因分析。结合深圳电网实际运行情况及调度中心监视工作情况，采用对深圳电网已有的管理规范要求、典型事件特点、信号点表特点、历史事故事件案例、人工经验等知识信息做一次大规模、全覆盖的收集和整理，分析梳理每一条信号告警可能的触发原因，建立标准信号库中所有信号与异常故障原因的映射关系（可能存在一条信号对应一项或多项异常故障原因）。例如出现信号“断路器SF6气压低报警”，该异常情况原因为“断路器SF6压力降低至报警压力（压力继电器发出）”。

1.4 建立包含信号复杂关联性的典型事件库

在变电站的实际运行过程中，存在某一设备异常或故障将同时引发多个信号，或某一重大综合元件（例如母线）跳闸时将同时引发大量的信号。此类情况中同时出发的信号具有复杂的关联性，因此需结合深圳电网设备特点、设备故障案例、设备跳闸案例等进行综合整理、归纳，并形成包含多个信号复杂关联性的典型事件库，具体如图1所示。

图1 典型事件库示意图

2 电网异常信号智能分析功能设计

完成电网信号名称标准化、一次设备与标准信号库的映射关系、标准信号与异常故障原因的映射关系、包含信号复杂关联性的典型事件库的建立后，将标准化信号库与异常故障原因、设备分类、信号群对应的典型事故等进行互相映射，形成信号智能分析模块，如图2所示。电网的信号数据源输入信号智能分析模块后，输出关于该信号的分析结果。

3 结语

深圳电网按照一体化调度管理模式，当值调度员负责全网信号监视，主要依据人工经验分析判断信号、指挥处理信号，在电网结构越来越复杂、规模越来越庞大的形势下，电网信号类别将越来越多、信号反映的现场运行情况将越来越复杂，告警信号的分析处置全部依靠调度员人工经验判断，存在出现部分信号分析时间较长的问题以及误判、错判的调度处置风险，不具备提前预警潜在运行风险的功能。本文基于深圳电网实际运行情况针对信号智能监视开展思考与分析，结合信号标准化提出一种电网信号分析方法，可提高信号监视效率、加强信号分析，为调度员提供准确的辅助决策分析。

图2 信号智能分析模块

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TM76

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2019.20.057

2095－6835（2019）20－0128－02

〔编辑：王霞〕