基于人工智能的调度主站自动信息校验系统研究

摘要：针对各级调度中心与变电站进行验收时需要大量人力、效率低下、准确性差等问题，研究了一种基于人工智能技术的调度主站自动信息校验系统。该系统融合了文字识别、电力图像识别、机器人按键轨迹智能构建、电力主备调同步验证等人工智能技术，实现了校验信号和画面信息的自动识别、分析处理，大大提升了主站端验收效率和智能化作业水平。该系统的应用能够避免人为因素导致的错误，减轻验收人员工作强度，缩短调试周期，提高效率和质量，为各变电站远动及主站验收调试提供一体化技术手段。

关键词：人工智能;调度主站;自动信息校验

中图分类号：TM734" " 文献标志码：A" " 文章编号：1671-0797（2024）24-0006-04

DOI：10.19514/j.cnki.cn32-1628/tm.2024.24.002

0" " 引言

随着无人值守变电站的不断普及，各级调度中心能否对管辖变电站进行实时准确的监控成为电网安全稳定运行的前提，这就要求调度中心配置的每个变电站测点信息及画面信号关联等都必须准确无误[1]。目前新建变电站或改扩建工程投运前，都需要对调度主站和厂站端的远传区点表信息进行校验，验证信号的实时性以及数据的一致性，从而确保调度中心能够对变电站进行正确监控[2]。以往调度主子站间通常采用全人工手动方式实现信息校对，随着二次设备装置仿真技术的发展，厂站内信号校验开始通过专用仪器设备完成[3]。然而，调度侧的信号校验基本还是采用人工核验方式。该方式由调度主站工作人员一边电话联系变电站端，一边人工校对调度主站系统的实时告警窗以及各接线分图画面信息，这给调度人员带来了极大的工作负担，并且效率低下，很容易产生疏漏，给电网埋下安全隐患。

因此，本文研究了一种更智能、更高效、更安全的调度侧信息校验及验收系统，利用该系统能够减轻工作人员的负担，提高验收工作效率，保证校验结果的正确性，并且校验过程具有可回溯性。

1" " 整体结构

自动信息校验系统主要由1个综合处理台、2个调度自动化工作站、1台厂站端智能对点调试装置构成，如图1所示。

校验系统工作过程分以下四步：

1）综合处理台建立待测变电站对点校验项目，对被测变电站所有图形画面自动切图并进行分析，进行一次全面的工程一致性检查。

2）在主站端界面上设置待测遥信、遥测的触发值以及间隔周期。设置完成后导出对点工程文件，提供给厂站端智能对点调试装置。

3）厂站端智能对点调试装置载入变电站SCD文件，模拟整站二次侧IEC 61850装置，载入远动RCD文件，完成匹配工作。

4）主站端对点装置和厂站端对点装置同时开始测试，厂站端对点装置依次触发MMS报文至站内远动，经数据网上送至主站，综合处理台自动对实时告警窗、图形画面、前置多通道的数据进行图像分析核验，同时刷新测试进度及结果。

2" " 系统主要功能介绍

2.1" " 图形画面一致性校核

对点前，系统首先会完成目标变电站的调度图形画面关联工程一致性校验工作，及时发现可能存在的人工关联失误，进一步保障调度安全稳定运行。主要进行三方面检查：1）变电站图形画面按钮的关联检查;2）遥信、遥测关联重复性检查;3）检测点关联所属间隔错位检查。

例如，在某次检测过程中，发现某变电站#3电容器闸刀信号既出现在电容器间隔接线图中，又出现在电抗器间隔接线图中（图2），系统给出了提示，检测人员通过提示能够很明显地看出电抗器间隔接线图中关联电容器闸刀信号是错误的。

2.2" " 实时告警窗信号校核

系统可实现对告警内容的自适应识别处理，包括信息推送方式、时标、字体颜色、告警内容格式等，能够自动判别告警内容及信号等级是否有误，完成对点信号的验证和记录[4]。例如图3为利用该系统检查出的告警窗信息描述与信息表不一致的测点统计情况。

2.3" " 电力图形画面信号校核

通过实时规划路径AI算法，能够利用按键跳转电力接线图及间隔分图画面，通过画面上的遥测数据、遥信变位信息、图元颜色、光字牌闪烁等来判断信号是否正常上送。

2.4" " 前置多通道同步校核

如图4所示，前置界面上显示包括主通道在内的所有通道的遥信、遥测数据，系统能够对待测变电站多个通道的数据同步识别，确保一致性，其前置验证识别准确率达100%。

2.5" " 对点溯源及人工复验

系统保证每个测点的信号都可追溯（图5），可以随时查看信号触发时刻的调度告警窗，同时也方便了人工参与抽样复验。

2.6" " 自动生成对点结果报告

对点结束后，系统会自动保存结果，并导出EXCEL形式的记录（图6）。 同一个信号的告警窗信息、画面信息、前置校验均通过才能判定为校验通过。

3" " 系统应用优势

3.1" " 人工智能技术的深度融合与创新

本系统不仅集成了现有的文字识别、图像识别等成熟技术，还创新性地将机器人按键轨迹智能构建技术引入调度自动化领域。这一技术通过模拟人类操作习惯，结合深度学习算法，自动规划并优化按键操作路径，实现了对复杂电力接线图及间隔分图的快速准确访问与校验。此外，系统内置的AI算法能不断学习用户习惯，进一步优化操作流程，提升整体校验效率。

3.2" " 电力主备调同步验证的强化

在电力系统中，主备调同步验证是确保电网安全稳定运行的关键环节。本系统通过集成电力主备调同步验证模块，实现了对主备调系统间信号的一致性和实时性进行双重校验。该模块能够实时监测并比对主备调系统间的数据差异，一旦发现异常立即报警，并自动记录异常信息供后续分析处理。这一功能不仅提高了系统的可靠性和稳定性，还降低了因单点故障导致的电网运行风险。

3.3" " 智能化故障预警与诊断

除了基本的校验功能，本系统还具备智能化故障预警与诊断能力。通过对实时告警窗信息的深度挖掘与分析，系统能够自动识别并预警潜在的故障风险，如信号缺失、数据异常波动等。同时，系统内置的故障诊断模块能基于历史数据和专家知识库，快速定位故障原因，并给出相应的处理建议。这一功能极大地提升了故障处理的效率和准确性，为电网的安全稳定运行提供了有力保障。

3.4" " 用户体验与交互设计

本系统注重用户体验与交互设计，采用直观易用的图形化界面，使得非专业技术人员也能轻松上手。系统界面设计遵循人性化原则，通过色彩区分、图标提示等方式，帮助用户快速识别并处理校验结果。此外，系统还提供了丰富的交互功能，如自定义校验规则、实时查看校验进度、一键导出校验报告等，极大地方便了用户的操作与管理。

3.5" " 数据安全与隐私保护

在数据驱动的时代背景下，数据安全与隐私保护显得尤为重要。本系统采用多重加密技术和访问控制机制，确保校验过程中涉及的所有数据均处于安全可控的状态。同时，系统严格遵守相关法律法规要求，对敏感数据进行脱敏处理，防止数据泄露和滥用。此外，系统还提供了完善的日志记录和审计功能，确保所有操作均可追溯可查询，为数据安全和隐私保护提供了坚实保障。

3.6" " 系统扩展性与兼容性

为适应未来电力系统的快速发展和变化，本系统在设计之初就充分考虑了扩展性和兼容性。系统采用模块化设计思想，各功能模块之间相对独立又相互关联，便于后续的功能扩展和升级。同时，系统支持多种主流电力自动化系统平台，如南瑞科技的Open3000、D5000等，并具备强大的兼容能力，能够轻松接入不同厂商、不同型号的设备。

4" " 结束语

综上所述，基于人工智能的调度主站自动信息校验系统不仅提升了调度自动化验收的效率和准确性，还通过智能化故障预警与诊断、优化用户体验与交互设计、加强数据安全与隐私保护以及提高系统扩展性与兼容性等方面的创新与改良，为电力系统的安全稳定运行提供了强有力的支持。

[参考文献]

[1] 陈东海，李鹏，周洋，等.基于图像识别技术的电力调度主站系统信号自动对点系统[J].电子设计工程，2022，30（13）：73-77.

[2] 崔光鲁.基于智能二次设备的智能变电站全站互联自动测试策略研究[D].南京：东南大学，2016.

[3] 黄智华，周瀛，陈文海，等.智能变电站与常规变电站在操作回路上的差异[J].电力系统装备，2022（2）：21-23.

[4] 汪崔洋，江全元，唐雅洁，等.基于告警信号文本挖掘的电力调度故障诊断[J].电力自动化设备，2019，39（4）：126-132.