南方电网一体化电网运行智能系统模式下智能告警应用浅析

南方电网一体化电网运行智能系统模式下智能告警应用浅析

胡艳

云南电网有限责任公司楚雄供电局 云南楚雄 675000

摘要：随着地县调一体化的工作完成，大量35kV原县调管辖变电站并入地调管辖，造成变电站一、二次设备监控信息的集中涌入，事故时信号集中爆发，对调度员的电网监控、事故判断、快速处置造成很大的压力。调度主站端智能告警以程序代替人工，在事故发生时根据收到的变电站相关告警信号自动生成智能告警，辅助调度员进行事故分析和判断，加快事故处置流程。

关键词：智能告警；一体化；基准信号；推理模型；

0 引言

南方电网一体化电网运行智能系统（Operation Smart System，简称：OS2）是一个完整、开放、标准的技术支撑体系，其对现有孤立分散的各类二次系统进行规范、整合和集成，实现全公司范围内二次系统的资源优化配置、信息全面共享、业务流程无缝衔接，推动二次一体化建设。其总体上按照“一体化、模块化、智能化”的原则设计建设。

随着地县调一体化的工作完成，大量35kV原县调管辖变电站并入地调管辖，造成变电站一、二次设备监控信息的集中涌入，特别是在由于恶劣天气（雷电、雨雪）导致的大量事故发生时，事故、异常信号集中爆发，对调度员的电网监控、事故判断、快速处置造成很大的压力。也是应南方电网一体化电网运行智能系统地级主站设计指南，楚雄地调部署了智能告警模块，以程序代替人工，设置合理的告警规则，在事故发生时调度端根据收到的变电站相关告警信号自动生成智能告警，辅助调度员进行事故分析和判断，加快事故处置流程。

1智能告警相关概念、功能介绍

1.1智能告警功能基准信号类型包括：稳态监视类基准信号、动态监视类基准信号、暂态监视类基准信号、环境监视类基准信号、在线预警类基准信号、在线计算类基准信号、操作与控制类基准信号、设备监视类基准信号。

1.2基准信号生成规则

智能告警应支持基准信号生成规则的定义、维护、修改功能，应定义基准信号与原始告警信号的匹配生成规则，作为原始告警信号生成基准信号的依据。规则包括名称、表达式和结论等属性。

示例：

规则名称：110kV某线路事故跳闸，重合闸未动作。

表达式：a1&&a2&&(!a3)&&(a4<0.5)

其中a1表示110kV某线路保护动作，a2表示开关分位，a3表示重合闸动作，a4表示110kV线路功率。

结论描述：日期 时间 XX站 110kV××线事故跳闸，重合闸未动作。

1.3基准信号处理

检修状态的设备、间隔、厂站产生的基准信号应打上“检修”品质标签；调试状态的设备、间隔、厂站产生的基准信号应打上“调试”品质标签；冷备用状态的设备产生的基准信号应打上“冷备用”品质标签。可对基准信号进行告警封锁、过滤、导入/导出。

1.4智能告警推理

1.4.1推理模型

推理模型是推理机对输入信息根据已知规则得出结论的推理过程描述。规则包括名称、表达式和结论等属性，推理机根据已定义的规则、电网模型、电网数据和告警信息进行确定性推理，得出结论。推理模型见下图。

    1.4.2推理规则库

智能告警功能应提供推理规则库，用于存储管理基准信号推理分析规则。应提供推理规则库维护界面，支持规则库的灵活维护。推理规则应满足以下要求：

a)推理规则应基于基准信号完成定义；

b)推理规则应支持逻辑与、或、非、比较运算及其组合运算；

c)推理规则应支持处理遥信、遥测及系统计算量等；

d)推理规则应包括单一推理规则和关联推理规则

e)应提供推理规则导入/导出功能，导入/导出形式宜采用CSV，XML等文件形式。

f)推理规则应支持用户自定义编辑，应支持用户对推理规则库进行增、删、改等操作。

1.5告警数据源

可以获取的数据源包括：a.来自电网运行实时监控的电网实时稳态告警信息；b.来自网络分析的越限等告警信息；c.来自二次设备在线监控的继电保护和安全自动装置动作信息等。

1.6事故告警汇总监视

事故告警汇总监视界面对事故跳闸报警和引起开关跳闸的保护动作信号进行集中展示，方便监控员快速浏览和掌握变电站当前设备运行的异常和事故状况、在日常监控时发现异常缺陷、事故时分析判断和交接班时的巡视交接。可以选择在告警汇总界面上同时显示相关辅助保护信号动作信息。

1.7智能告警的应用

告警合并：相关告警信号的合并告警，如 “冷却器主电源故障、冷却器备用电源故障、冷却器控制电源故障、冷却器加热电源故障、冷却器风机控制器故障”等合并为“冷却器电源故障”；

告警压缩：对频繁出现的告警信息（如保护信号的动作和复归），提供时间周期（一般取24小时）内重复出现的次数，同时在实时告警界面需自动删除前面相同设备的同样告警信息。

告警综合：对系统中由同一原因引起的多个告警信息进行合并，只给出核心的告警或者引起故障的原因。所有的告警信息都应进入历史数据库，并支持在实时告警界面通过综合告警信息查看与之相关的详细告警信息。

单一推理：基于规则，利用一个告警对象产生的告警信号推理；

关联推理：基于规则，利用多个告警对象产生的告警信号进行推理；

量测推理：基于规则，利用实时遥测完成推理，即遥测推理；

自动推理：关联推理失败，以自动推理补充，事故跳闸“加强”版；

2楚雄供电局智能告警的部署及使用情况

2.1功能部署及实用化情况

楚雄供电局2019年9月完成OCS系统智能告警关联推理规则库定义，同期投入全网智能告警功能应用试运行，明确了各专业班组职责，调控组负责智能告警功能不正确告警统计，自动化组负责分析及规则库完善。并在2020年8月根据现场情况完善了智能告警小电流跳闸规则定义，并针对规则进行了测试观察，目前投入运行正常。

2019年9月，根据现场信号实际情况，开展了智能告警规则库与变电站自动化信息匹配描述整改，完善了智能告警规则，包括线路跳闸判据及重合闸条件修改，同时根据调度组统计数据，对母线三相失压和接地的阈值进行修改，完善了母线失压规则库。2020年5月，根据实际使用要求，增加跳闸前后负荷跳变提醒定义，跳闸后未重合或重合失败的进行对应的负荷跳变判断，并生成跳变信息再告警。2020年8月，现场增加小电流选线跳闸信号，根据现场信号增加小电流选线跳闸和重合闸智能告警信号规则库定义。同时正式投入智能告警应用使用，并对告警进行观察和统计，对存在的其他问题进行完善。

2.2存在的问题及应对措施

2.2.1智能告警规则库只能针对全局进行定义，不能针对具体厂站定义，部分不需要监控的厂站也会进行判断生成告警信号。完善程序，增加厂站筛选功能，对于不需要监控的厂站不进行智能告警的生成。

2.2.2智能告警在使用过程中出现漏发和误发情况，检查发现现场在定义时间内没有把对应的信号完全上送，导致误发和漏发。协调厂站端进行检查处理，提高定检信号核对正确性，确保事故发生时相关信号不误发、漏发。

3结语

随着地县调一体化以及一体化电网运行不断发展，当前的海量信息对调度监控提出了巨大的挑战，传统的信号告警监视已经不能满足智能电网发展的需要。智能告警系统为调度监控人员提供了可靠实用的告警信息处理手段，智能化是一个不断渐进、循序创新的过程，随着电网数字化、智能化的发展，智能告警也将不断改进、发展和创新。

参考文献

[1] 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）.

[2] 南方电网一体化电网运行智能系统主站设计指南