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

张宗包 胡亚荣

摘要：随着我国电网建设的发展壮大，电力工程技术在不断完善和进步。但是由于电力系统自身的特点，在电力调度运行中仍然经常出现各种事故，影响电网的安全运行。主站智能告警技术的应用可以提升电网监控效果，提高电力调度的效率，有利于电力系统的发展。

关键词：电力调度自动化;主站;智能告警功能

引言

随着电网规模的增大以及电网自动化水平的提升，电力调度自动化系统采集的信息量向海量化方向发展，给调度员的监控工作带来更大的压力。在台风等恶劣天气下，厂站上送信息成倍增加，导致调度监控人员对电网信息的监控难度大幅提高。旧有的告警功能已经难以适应高效监控的需求，需对海量告警信息进行更加快速、深入、智能筛选、分析、处理和总结，进而提高对电网整体运行状态的感知能力和对故障或异常的处理速度。在此背景下，智能告警技术应运而生。为设备运维人员提供高效、直观的告警信息和辅助决策依据，提高了电网事故分析的准确度，加快了电网事故判断处理的速度，为检修复电节约了宝贵时间

1建立电力系统调度自动化智能报警系统的重要性

目前，全国各地变电站的无人值班制度和综合自动化监控系统的改进工作正在进行中，迅速加大了信息的获取量，其中以微机保护的综合运用、变电站遥控信息的变化尤为显著。各种设备的具体位置信号、保护信号、压板信息等的无人值班室接收的遥控信息量达到上千条，甚至更多。因此，对电力调度系统安全运行的监控要求也更为精准，异常事故警报信息量也会有一定程度的提升。另一方面，电网容量的急剧上升，对电网调度的安全性、稳定性等性能的要求也更高，这是为了方便操作人员能够更快更准地对实时异常事故信息进行分析。在规模较大的电力系统运行中，调度操作人员需要对数量庞大的正在运行的设备各项实时参数，内容繁杂，需要高度集中精力，及时掌控电网异常情况。尽管这样谨慎，只凭眼睛监控仍无法避免疏忽遗漏，只有建立设备异常智能警报系统才能及时发现异常情况，迅速采取有效措施以防止安全事故的发生，并且，智能报警系统还能分担调度员的重任，让他们有更多的时间和精力去分析处理发生故障的设备、仪器。线路从过负荷到造成线路跳闸断开，整个过程需要一定的时间和积累足够的负荷增长（环形电网线路未满足N-1原则的情况下，因某条线路跳闸引起其他线路超过载荷而断开的情况除外），而线路的后备保护设置一般为该线路最大载荷电流的1.43倍及以上。因此，在电网线路、运行设备达到满载时跳闸也需要一定的时间，若此时智能报警系统发出预警及时提醒调度控制人员采取相关措施，就能够有效避免线路安全事故的发生及扩大

2智能报警系统平台设计

2.1报警平台拓扑设计

报警平台拓扑设计所要实现的目标是当出现异常情况或紧急故障时，能够快速及时通知相关管理人员采取措施解决问题，改变自动化值班人员对整个监控系统进行在线监视的低效率、高成本状况。

2.2智能报警系统的设置

当前的智能报警系统一般都嵌套有3个预警子系统，针对不同的预警程度作出有所区别的显示。第一种是正常执行的预警系统。就目前的状况来看，一般都只是显示路线开关跳闸警报，而这些只是常规开关边位的操作和线路故障的开关跳闸，不能清楚地辨别出故障的真实缘由。根据这一种情况，需要对预警系统作出一定的调整设置，若线路出现异常而發生开关跳闸情况，预警系统要作出必要的提示，警示灯要闪烁，在没有解除警报之前不能停止闪烁，而且要发出报警声;若是由于执行正常的操作而对开关执行相关的变动，预警系统应该能够识别此操作是正常操作并不会发出等级为重要警报的声音，仅需要进行一定的提示和次要报警就可以了。第二种系统是异常报警系统。只要主变压器的设备电压超过预先设定的安全稳定值时，异常报警系统就应该立即弹出具有相关提示的报警窗口，提示操作人员这时候的系统功率不符合变电所所要求的运行条件。若不能及时消除异常，大部分的无功功率就会被电动机投入运行故障的装置中，接着陷入死循环，最后会造成整个电网失去控制，停止供电，影响用电安全。操作人员需要通过观察电压棒图是否改变颜色，重点关注运行参数文字颜色是否发生改变并不停闪烁，来确认电压器是否出现故障，以便及时进行维修处理。第三种系统是事故告知系统。当发生事故的时候，这个告知系统会立即启动，系统会执行断开开关和跳闸操作，并且在执行断开操作时，系统会自动向调度人员发出相应的警报，并记录相关的信息。

3智能告警运行分析

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。运行分析表明，未正确告警的常见原因如下。

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。

3.2厂站端告警信号延时导致智能告警推理结果不正确

考虑到程序运行稳定性，智能告警规则匹配时采用时间窗机制。从接收到符合某条推理规则的逻辑推理元素开始，启动时间窗，计时结束后，结束规则匹配，给出推理结果，释放软硬件资源。如果厂站端推送给调度主站的告警信号存在延时，逻辑推理元素的时间差超出了推理时间窗，则超出时间窗的告警信息将不能正确纳入规则匹配过程，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。

3.3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。

3.4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

长期运行经验表明，调度自动化主站智能告警的实用化程度取决于原始告警信息的准确性和推理规则库的完备性，调度机构通过智能告警的运行分析和未正确告警问题的闭环整改，发现并处理原始信号和模型存在的问题，在提升智能告警正确率的同时，也提升了原始信号和模型的质量。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

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作者简介

第一作者张宗包（1985），男，硕士研究生，工程师，主要从事电网调度自动化系统相关技术研究。