基于大数据挖掘技术的监控信息自动验收系统建设与实施

孙原 蒙飞

摘要：随着智能变电站的大力发展，变电站设备增加了大量的监控信息用以反映设备运行状态，导致变电站监控信息数量急剧增加，而现阶段信息核对工作缺乏有效的技术手段以实现自动校对，严重制约了监控信息验收的工作效率。基于此，宁夏电网利用大数据挖掘技术，应用监控信息自动验收系统，对变电站监控信息进行全过程智能管控，达到监控信息自动校对的目的，从而实现变电站集中监控信息的智能、自动、快速、准确校对。

关键词：自动验收系统;信息监听;子站调测验收;主站调测验收

0 引言

随着电网建设规模的不断扩大以及变电站无人值守工作模式的逐步推进，变电站的信息集中接入验收工作量激增。新、扩建变电站工程投运前自动化调试工作量大，通信制约条件多，数据质量要求高，单站监控信息接入数量可达3 000个左右，调试工作主要依赖临时链路和调试人员技能水平，调试效率亟待提高。要想实现监控信息自动校对，目前主要面临以下3个技术难点：（1）设备厂家多，实现通信规约统一难;（2）变电站建设初期通信条件差，实现即时核对难;（3）监控信息量大，实现快速校对难。

为了适应电网快速发展和电力体制改革新形势，针对变电站监控信息校对难的问题，本文提出了一种基于大数据挖掘技术的监控信息自动验收系统，形成宁夏电网监控信息的智能管控平台，减少了现场信息的核对时间，提高了信息核对质量，确保宁夏电网的安全、稳定运行。

1 变电站监控信息自动验收系统总体方案

变电站监控信息自动验收系统主要功能包括子站调测、模拟主站调测、调度端联测、信号监听等。其主要工作原理：子站自动验收系统向网关机按照既定规则触发信号，网关机将该信号触发的输入侧点号反馈至子站自动验收系统进行判别，如果符合规则，则继续触发，否则，停止触发信号，当触发规则正确时，网关机将输出侧的通道号与通道内容上送至调度控制系统，同样调度前置机需要记录输入侧和输出侧的点号和内容，并将点号和内容发送至主站自动化验收系统。最终，由主站自动化验收系统进行对比并形成报告，如果验收通过，则由主站生成实验报告和监控画面。系统构架如图1所示。

2 变电站监控信息自动验收系统详细设计

2.1    子站调测验收方案

子站验收时，将验收系统接入交换机，预先在验收系统中设置信息点表，在信号动作时，能将交换机中的动作信息记录下来，然后进行对比分析，以确定是否通过验收，具体实施方案如图2所示。

在站端站控层加装便携式智能验收子站，子站可模拟调度主站在变电站后台验收时，同步验收远动装置对应信息，并支持在线监控信息调试稿的修改。同时，子站能够按照主站验收装置触发规则，从站控层触发总控遥测、遥信信息至调度主站，子站验收分为以下三部分：

2.1.1    遥信验收

在现场设备模拟信号，将信号同时上传至监控后台与子站调测单元，两者将收到的遥信信号进行对比，判断接受的信号是否一致，结果一致显示为通过，不一致则为显示未通过。

2.1.2    遥测验收

在测控装置施加模拟量，将信号同时上传至监控后台与子站调测单元，两者将接收到的遥测信号进行对比，判断接收的信号是否一致，结果一致显示为通过，不一致则显示为未通过。

2.1.3    遥控验收

在本系统进行遥控操作，现场设备实际响应，提前核对出设置错误或脉冲时间过久的设备。

2.2    信号监听方案

信号监听的目的是准确定位监控信息的来源，监控信息自身携带报文信息，监听功能通过分析报文能够检测出动作信号来源。为了加强对监控信息调试验收过程的管控，确保验收监控信息回路的完整性，需监听现场调试信号来源，确保监控信息验收准确无误。信号监听包括以下内容：

2.2.1    SCD文件解析

系统自动自动解析SCD文件，提取测控、保护信息，能够读取长园深瑞、南瑞继保、北京四方、南自、鲁能智能、积成电子、南瑞科技、磐能科技等厂家的配置信息。

2.2.2    监听站控层设备进行点号比对

监听站控层设备（MMS报文监听），解析SCD文件，提取短地址信息，并与点表比对，核对出所需监听的信息。

2.2.3    监听并解析MMS和104实时信号

监听MMS报文，解析MMS报文，解析104报文，并将解析后的报文进行对应。

2.3    主站调测验收方案

在调度主站端D5000系统一区布置主站验收系统，加装正向隔离装置，实时读取一区前置数据库内容及实时告警信息。其主要实现监控信息表与D5000数据库的一致性校验，同时可自助式驱动站端智能验收子站按照既定规则触发总控遥测、遥信信息至调度主站，并实现自动校核验收。

2.3.1    自动模拟遥信信号发送方案

根据业务需求，与现场协议好验收间隔顺序及间隔内信号顺序，形成验收序列;以点号作为唯一标识，以验收顺序作为验收依据，逐一核对上送信息的正确性;主站监听上送报文及D5000解析报文数据，查找遥信点号、遥信名称、告警等级、保护光字牌差异点，自动生成验收结果及修改建议，自动化维护人员根据差异修改，确保D5000数据库、远动点表与设备一致。

2.3.2    自动模拟遥测信号发送

为确保信息的准确性，每个遥测信息至少上送3次（一般为全值、半值和负值）。遥测信号有3种模拟方式：（1）可以根据设备类型设定不同的值，设定后自动形成半值和负值;（2）试验模拟主站验收时的真实记录重演;（3）自动使用偏移量方式进行数据量模拟。

3 结语

本文提出了一种监控信息自动验收系统，实现对监控遥信、遥测、遥控信息的自动验收，将信息验收人员从繁重的劳动中彻底解放出来的同时，极大地缩短了验收工期，并可自动生成验收报告，以实现变电站集中监控信息验收的自动化、快捷化、规范化和智能化目标，将变电站集中监控信息验收工程提升到了一个全新层面，全面提升了变电站集中监控信息的验收效率。

[参考文献]

[1] 高翔，罗俊，仲梓维.变电站监控信息接入自动验收方法探索[J].电力与能源，2017，38（3）：263-267.

[2] 高尚，吴奕，唐元合，等.电网设备监控信号综合智能分析技术及应用[J].電气应用，2015（S2）：475-479.

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