智能变电站智能告警技术和运用探究

万红子 吕雪峰

国网安徽省电力有限公司检修分公司 安徽 合肥 230000

摘要：为了确保智能变电站告警信息准确性，文章在讲述智能告警方式后，给出一种严谨的智能告警系统和方法。系统采取的自适应故障搜索法，可以适应不同问题，便于提升故障分析速度。基于此，文章就智能变电站智能告警技术与应用展开分析，希望能全面实现智能告警功能。

关键词：智能变电站 智能告警 专家系统

前言：在电网智能化发展中，变电站智能技术得到快速发展。变电站监控后台功能包含“监、控”两部分，这里“监”功能已不再是直接采集数据功能，目前已经扩大到数据智能分析方面，借助变电站采集的不同数据，对其进行智能分析，加强告警信息加工，有助于各调度主站开展信息交互。

1 智能变电站告警信息综合管理

1. 1. 告警信息分类

智能变电站送站主站信号量较大，站在运行人员视角分析，可以分成三类：一，提示性信息，这些不需要引起运行人员关注，但是却经常被推送。例如：保护启动、复归等。二，设备告警信号，例如，单相接地、二次保护装置异常信号等，这些信息虽然没能直接导致跳闸事故，但是若信息持续发展或者出现多个设备告警，则代表内部隐含故障，若不及时处理上述告警信息，很容易导致安全事故发生。所以，运行人员应重点关注异常设备；三，事故信息，这类信号的产生，经常伴有开关跳闸与保护动作发生。随着事故的产生，运行人员短期内，就要判定出事故原因，然后上报调度，最后结合调度指挥隔离故障。

工程应用期间，变电站报警信息包含：提示、告警、事故变为三种信息。

1. 提示性信号：1）复归与开关储能电机动作；2）开启保护与返回动作信号；3）远近控操作；4）故障滤波器开启信号。

2. 告警信号：1）保护装置出现异常告警；2）故障录波与自动装置告警；3）保护装置通信告警；4）开关异常信号；5）交流系统告警信号；6）工作电源切换，有载调压故障；7）直流系统告警信号；8）中央公共告警信号；9）接入监控自动装置故障；10）母线电压、主变功率、主变油温故障。

3. 跳闸事故信号：1）开关变位；2）保护动作；3）事故信号；4）全稳控装置；5）备自投装置。

1. 2. 告警信息展示

结合智能变电站信息分类原则，可单独设立检修、VQC等信号，展示变电站事件信息期间，可将其分为事故变位、告警信息、提示信息、五防操作信息等，然后分别将其展现在不同窗口当中。

若变电站内设备出现异常，事故与告警信号都会生成光字牌信息，事故信息除了要生成光字牌信息，还要结合预先设定情况，进行综合判断，然后生成事故简报。

2 智能告警技术应用

2.1 网络拓扑下的信息关联

智能变电站使用标准为IEC61850，全站配置文件（SCD）当中，含有站内二次设备信息、站内网络SSD文件可充分表达全站一次设备连接。借助SCD文件站控层网络与过程层网络，可以准确获得各层网络间连接关系；链路连接区分方法，分别为组网方式、点对点链。再者，还应了解物理端口间连接关系。以SCD文件为基础，将某保护设备当做核心，和其他设备过程层相连。

保护装置各光网口与显示连接去向相互对应，点击连接线即可查找网络配置参数，借助拓扑图，可以帮助用户掌握网络连接关系。

网络拓扑图中详细描述二次设备连接关系，联合一次主接线图，可以全面掌握二次设备与一次间的关系。合理连接告警信息和网络拓扑图，可以充分表达故障范围。

智能变电站设备与告警信息，同网络拓扑图相链路管理相互结合，然后在这一过程中产生告警信息，上述信息可在GOOSE/SV 当中展示，也能在网络拓扑图当中发现网络链路故障位置。比如，图2当中通信故障，连接颜色是红色。借助网络拓扑图即可准确了解故障位置与关联关系。再者，一次设备故障，告警信息也能展现在拓扑关系中。在网络拓扑信息关联中，随着系统的运行，用户可借助设备间关系，全面了解智能变电站状态。若变电站有告警信息产生，可借助关联关系遵照事故原因，然后采取措施处理。

2.2 智能告警推理

（1）智能变电站专家系统：专家系统作为计算机信息监控系统。专家系统作用是利用继电保护与信息挖掘专家判断变电站事故，上述事故难以利用普通数学模型表示。利用人机接口专家即可制定告警信息规则。

（2）知识库：知识库可储存很多专业知识。知识库质量是判定系统性能的主要指标，内部含有的知识可以充分展现某领域专家思维方式。就智能告警专家系统而言，问题求解多需要参照知识库，就知识库而言，其主要功能为检索、存储、修改。改变专家系统的一个主要分方法就是丰富知识库。因此，若要创建优质知识库，有必要全面了解一次、二次设备与继电保护设备等操作方法、运行原理、故障处理方法等。专家库内知识表现方式有两种，即框架式与产生式，其中，使用产生式法的前提可为多个，但结论一定为一个。

（3）推理方案：智能变电站告警系统实现需要借助推理机技术，利用该项技术可结合产生信号，判定故障原因与解决方案。为了实现专家系统知识库功能，有必要应用推理机。智能告警系统作为产生式种类，操作流程应结合现场信息，对比知识库设定规则，便于得到最佳解决方案。通常可以将推理方式分成反向与正向两种。单个事件推理：在专家系统知识库内对出现的信号及与之对应的告警信号下定义，所以可将其视为单个事件推理组成因果关系。这类关系需要人工结合现场经验来定义，而后将其存储到数据库内。若智能变电站有告警信息产生，推理机结合告警信息种类与数据存储信息即可处理，如果事件与逻辑推理相符，则可找出异常原因，然后提出相应解决方案。故障智能推理，即就变电站故障条件，结合接线法、开关变位信息、遥测量与运行形式等，应重点关注故障产生原因、故障处理原则，便于提升运维人员故障处理水平，减少变电站设备检修任务。

结语：智能变电站设备发生故障后，监控系统会给出大量信息，第一时间找到故障信息，并进行故障定位，已成为运维人员关注的重点。在人工智能和大数据技术快速发展下，智能告警技术得到进一步发展，故障分析速度得到进一步提升。

参考文献：

1. 程智. 智能变电站智能告警技术研究[D].华北电力大学,2015.

2. 陈宏辉,田华.基于智能变电站的智能告警系统技术研究[J].广东电力,2012,25(10):38-40+80.

[3]崔玉,曹海欧,余嘉彦,娄玲娇,刘宏君,赵子根.智能变电站智能告警技术及应用研究[J].电力信息与通信技术,2021,19(05):65-70.