智能变电站分布式智能告警的设计与应用

李燕

摘要：随着变电站规模不断扩大，监控信息验收程序也越来越复杂。现阶段智能变电站智能告警系统尚未形成完善的、有效的监控控制流程，因此本文针对变电站告警中的实用化程度低、工程实施复杂及专家知识库规则提炼困难等一系列问题，设计并实现了智能变电站分布式智能告警平台，进一步提高了变电站的整体质量与水平。

关键词：智能变电站;分布式;智能告警

中图分类号：TM76;TM63文献标识码：A文章编号：1672-9129（2020）03-0030-01

Abstract：Withthecontinuousexpansionofsubstationscale，monitoringinformationacceptanceproceduresarebecomingmoreandmorecomplex.Intelligentsubstationintelligentwarningsystematthepresentstagehasnotyetformedaperfectandeffectivemonitoringcontrolprocess，sothisarticleaimedatthelowdegreeofsubstationalarminthepracticalapplication，theprojectaseriesofproblemssuchascomplexandexpertknowledgebaserulesextractiondifficult，designsandrealizesintelligentsubstationdistributedintelligentalarmplatform，furtherimprovetheoverallqualityandlevelofthesubstation.

Keywords：intelligentsubstation;Distributed;Intelligentalarm

1智能变电站分布式智能告警系统简介

分布式智能告警系统包括站控层（简称子站）与调度控制中心侧调度自动化系统（简称主站），子站在监控系统的支持下，完成站内数据分析和智能告警，这些高级应用的分析结果可以互相借鉴，把分析结果以及文件、浏览信息、其他信息等上传主站。主站针对不同的高级应用采用相應的处理方法完成数据拼接，在系统平台的支持下完成各种高级服务应用。智能告警是子站已对告警信号进行过滤验证，主站可省去这些过程，直接处理过滤后的数据[1]。这些子站高级功能要求有系统的运行状态和实时工况可通过远程浏览方式上传主站。如果异常，主站利用远程浏览通道进行远程维护，比如远程重启;对于系统扩容或者更改，则需要到站端维护。

分布式系统对智能站的要求：第一，子站要作为一个有机整体，才能作为分布式系统的基层单位发挥同主站的有效信息交互;第二，智能告警系统不仅需要传统的实时数据库，也需要建立时序数据库，以满足同一时间断面数据的对齐功能，考虑到系统资源，这些实时库也采用分布式结构，部署在不同的服务器上。

2智能变电站分布式智能告警系统设计

2.1系统流程设计。智能告警系统中，对所有告警信息进行了过滤和分类处理，通过电流测量值，获取设备的具体带电状态，通过告警信息和设备带电状态，进一步推理故障，自动报告变电站故障，并提出有效的应对策略。

2.2信息预处理服务设计。智能变电站告警验收系统所接收的信息，主要是自动化系统所收集的，其中信息并没有经过加工，其中存在噪声和错误信息。如果大量数据信息被直接输入专家系统，就会加大推理工作量，从而影响最终结果的准确性。因此，在数据输入系统之前要对告警信息做预处理。

2.3专家系统结构。专家系统结构包括以下几方面：一是专家系统结构模型。专家系统具有其自身的独特优势，即尽管信息不完整，依旧可以保证结论的合理性，可以解决无法构建数学模型，主要依赖经验和知识的难题。二是基于专家经验的知识库。据相关文献综述，变电站常见故障告警信号大约有90种，几乎覆盖了所有信息。而故障影响因素各式各样，其彼此密切相关。由于故障相关性，将其划分为单一故障与组合故障。专家经验知识库的建立能及时、有效定位和排查故障。三是单一事件的知识表示。变电站故障的类型划分主要体现的是涵盖范围从大到小，不断细化的形势。通过梳理和整合故障集，按照包含关系逐渐细化。已经划分的故障元，通过经验丰富的员工构建告警信号数据链，存放到知识库，以此进行推理机检索，以故障发展时序信号正向排序。四是组合故障的知识表示。在故障元内部，没有清除故障，就会导致事故转移，即通过联络信息，从单一故障元扩展到多个故障元，构成组合故障。五是面向对象知识库模型。故障元与故障元联络需要数据结构进行描述，变电站单一故障同时具备共性和个性，且具有面向对象性。在分类时，针对各种元件类型重复定位位置，促使其产生耦合性，通过UML语言定义的面向对象建模，可以解决这一难题[2]。

2.4人机交互界面设计。智能告警系统人机交互界面所具备的功能。首先，显示变电站的主接线图，查询并修改操作断路器与一次设备的具体连接情况。其次，展示告警系统中的站控层信息，并在窗口显示时序信息，以供方便查询。再次，设置自动提示告警信息，并能够根据信息推理分析，给出解决建议。然后，在维护窗口，显示所有告警信息知识库的信息，还可以适当添加、修改。最后，管理用户，在界面下，可以修改登录密码，添加用户[3]。

3智能变电站分布式智能告警系统在工程中的应用

1000kV特高压安吉站作为皖电东送工程的四个特高压变电站之一，也是某省目前唯一座在建特高压变电站，因为主站仅支持一体化监控系统，在该站使用分布式技术实现智能告警系统的投运。该站共有三个电压等级1000kV、500kV、110kV，Ⅰ区主要完成三个电压等级的监控，监控系统工程量大，全部投运周期长，500kV投运一个里程碑，于2013年7月底完成：1000kV部分、主变部分及110kV部分一个里程碑，配置智能告警服务，于2013年9月底完成，然后启用分区之间的信息服务，完成全站投运[3]。

4结语

深入开发智能告警系统能有效提高变电站自动化水平，是确保电力系统运行安全性与可靠性的重要途径。通过探究告警信息与故障间的关系，划分故障与异常情况，整改以专家系统为基础的智能告警推理策略，并在此基础上，对信息预处理、推理分析、界面等部分进行了设计。同时，在很大程度上提高了变电站工作的效率和水平，从而明显提高了变电站的工作质量。

参考文献：

[1]陈森环.智能变电站中顺序控制的功能分析与实现[J].中国设备工程，2017（20）：146-147.

[2]贾华伟，郭利军，叶海明，等.智能变电站分布式智能告警研究与应用[J].电力系统保护与控制，2016，44（12）：92-99.

[3]孙宏斌，牟佳男，盛同天，等.适应两级分布式智能调度控制的变电站高级应用软件[J].电力系统自动化，2015，39（01）：233-240.