一种智能变电站智能告警分析系统的制作方法

本发明涉及智能监控技术领域，更具体地，涉及一种智能变电站智能告警分析系统。

背景技术：

随着智能变电站技术的发展，站内信息高度融合的同时，信息量也成倍数的增加。特别是当电网发生联锁故障时，监控服务器将涌入大量的信息，不便于监控人员迅速定位故障原因，采取应对措施。另一方面，由于设备稳定性、传输信道干扰以及定值设置不当等原因，调度主站监控系统也充斥着大量的误告警信号，给监控服务器人员正确处理变电站告警信号带来了极大的困扰，使得由于监控人员对变电站告警信息响应不当造成的设备损坏及变电站跳闸事故时有发生，对电网的安全稳定、经济可靠运行造成了不利影响。

为保证智能站内信息的高效整合，提高信息质量，便于监控人员更好地掌握智能变电站运行情况，智能变电站技术体系中提出了智能告警这一监控系统高级应用功能，旨在通过监控系统的自动分析，提取出变电站各类告警信息的关键信息进行分析综合，给出告警信息及处理建议，协助监控运行人员快速处理变电站内发生的各类异常告警事件。

如在中国专利201510598082.9中公开了一种事件驱动的变电站事故智能告警处理方法和装置，通过建立了变电站事故类型和事故征兆关联模型，基于此实现了基于事件驱动的变电站事故智能告警处理装置，这种方法虽然能在一定程度上减轻监控值班人员的工作负担，提高变电站事故的处理效率和准确性，减少事故带来的损失，但是，在实际使用过程中，其无法自动识别重复告警信号，这就使得监控人员无法直接获取当前故障点，给实际工作带来了不便。

而在中国专利201510038555.X中公开了一种事件驱动的变电站事故智能告警处理方法和装置,该专利从智能变电站一体化监控系统的模块化设计、智能告警信息分类、智能告警分析策略等内容进行了论述，实现了智能告警综合分析和应用的功能模块化、标准化、定制化，该专利虽然解决了不同功能模块之间的数据共享和功能交互，但是，其仍然无法解决快速精准定位智能变电站的故障点，并无法解决传送至监控服务器的大量数据给监控服务器人员正确处理变电站告警信号带来的困扰。

且，目前智能告警系统多采用布置于厂站端及主站端两种方式，其中厂站端方式是以智能变电站告警应用布置于综合应用服务器，其信息处理及推理结果展示只能在站内监控屏上进行展示，缺少信息上送手段。布置于主站的智能告警应用，其告警信息源为智能站直采直送方式上送信息。相比于站内智能告警信息实现方式，其存在推理信息有限(站内信息经挑选后上送，且很多信息为合成信号)，且由于其信息传输方式为基于点序的串行通信方式，存在上送信息与实际情况不对应的情况，其推理结果正确性及正确推出率有待进一步提高。

技术实现要素：

本发明提供一种可实现站端信息的综合处理后上传的智能变电站智能告警分析系统，以解决厂站端智能告警信息只能在站内展示以及主站端智能告警受信息源限所造成制造成正确推出率不高的问题。

根据本发明的一个方面，提供一种智能变电站智能告警分析系统，其特征在于，其包括监控服务器、通信网关机及和站控层交换机，所述的监控服务器通过该通信网关机与所述的站控层交换机通讯相连，

所述的站控层交换机，用于接收传输智能变电站内的告警信息；

所述的通信网关机，内置智能告警分析模块和与该智能告警分析模块通讯相连的告警直传模块，用于接收告警信息产生告警分析结果，并将告警分析结果上传至所述的监控服务器。

在上述方案基础上优选，所述的智能告警分析模块包括用于执行规则的推理机、专家数据库和解释器，所述的专家数据库、解释器分别与所述的推理机双向通信相连，且所述推理机的输入端与所述的站控层交换机通讯相连。

在上述方案基础上优选，所述的专家数据库包括用于存储预定义各种告警信号的信号存储模块和用于存储各种事件信号的事件信号存储模块，所述信息存储模块中的每个告警信号与所述的事件信号存储模块中的事件信号一一映射。

在上述方案基础上优选，所述的事件信号存储模块用于存储误告警事件、重复告警事件和事故告警事件。

在上述方案基础上优选，所述的误告警事件为配置时间段内产生至少两次以上的相同告警信号的事件。

在上述方案基础上优选，所述的重复告警事件为当变电站内存在异常事件时相关设备均有相关信号产生告警信号的事件。

在上述方案基础上优选，所述的事故告警事件为保护动作信号及开关变位时序逻辑相互对应时产生告警信号的事件。

在上述方案基础上优选，所述的智能变电站智能告警分析系统还包括一与所述的站控层交换机通讯连接的综合应用服务器，所述的综合服务器内置智能告警分析模块，用于接收告警信息产生告警分析结果。

在上述方案基础上优选，所述的综合应用服务器的输出端还连接有一站内人机交互模块。

本发明提出一种智能变电站智能告警分析系统，通过在通信网关机内设置智能告警分析模块，利用智能告警分析模块将智能变电站内的各种信息，通过分析梳理后以告知事件、异常事件、事故事件上传至监控服务器，能有效减少上送调度主站系统信息量，减轻主站监控人员信息处理压力。从而实现了辅助监控运行人员对于智能变电站内各类异常事件及故障的快速定位，能极大地提高监控服务器人员对于智能变电站内各类异常事件的响应速度及运维水平。

本发明的一种智能变电站智能告警分析系统与传统直采直送方式信息上送相比较，本发明的一种智能变电站智能告警分析系统不需要进行人工逐点验收的信息远传调试工作，可以有效缩短新建变电站的调试工期。

附图说明

图1为本发明的一种智能变电站智能告警分析系统的结构框图；

图2为本发明的智能告警分析模块的结构框图；

图3为本发明的监控服务器所接收的告警信息示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

请参阅图1所示，本发明的一种智能变电站智能告警分析系统，其包括监控服务器、通信网关机及和站控层交换机，监控服务器通过该通信网关机与站控层交换机通讯相连。

其中，本发明的站控层交换机，用于接收传输智能变电站内的告警信息；并在通信网关机内置智能告警分析模块和与该智能告警分析模块通讯相连的告警直传模块，用于接收告警信息产生告警分析结果，并将告警分析结果上传至所述的监控服务器。

使用时，站控层交换机收集并获取当前智能变电站内的各种信号及信号告警的时序，并将获取的各种信号及告警的时序发送至通信网关机，利用通信网关机进行判断分析，获取当前信号及其告警时序所对应的事件，并将该事件形成文本以发送至监控服务器。

本发明的一种智能变电站智能告警分析系统，与传统将智能变电站的各种信号直接上传至监控服务器相比较，其由于它是将获取的智能变电站的各种信号进行处理后综合成各种事件，并将事件上传至监控服务器，从而使其上传数据更少，极大的减轻了监控服务器的信息处理负担。

同时，由于本发明的在通信网关机内设置智能告警分析模块，可将获取到的智能变电站内的告警信号及告警信号产生的时序进行综合分析，准确获取当前智能变电站的故障点，并产生相应事件信号，因此，可不仅可有效降低监控服务器内的人员数据分析量，而且，还可以有效获取当前故障点，保证数据的准确性。

作为本发明的优选技术方案，本发明的通信网关机内还设有一告警直传模块；智能告警分析模块通过该告警直传模块与监控服务器通讯相连，用于将所获取的传输智能变电站内的告警信息经分析后以文本方式直接传送至所述的监控服务器。通过告警直传模块将所获取的告警信号经分析后直接上传至监控服务器，实现直传与智能告警分析模块的相互结合，以方便监控服务器端的监控人员准确获取并验证智能变电站内的故障点。

为了进一步详细说明本发明的智能告警分析模块，请继续参阅图2所示。本发明的智能告警分析模块的包括用于执行规则的推理机、专家数据库和解释器，其中，专家数据库、解释器分别与推理机双向通信相连，且推理机的输入端与站控层交换机通讯相连，专家数据库包括用于存储预定义各种告警信号的信号存储模块和用于存储各种事件信号的事件信号存储模块，信息存储模块中的每个告警信号与事件信号存储模块中的事件信号一一映射。

使用时，推理机从站控层交换机获取当前智能变电站的告警信号及告警信号发生的时序，推理机将获取的告警信号与信号存储模块中的预定义各种告警信号进行对比分析，当告警信号是信号存储模块中的信号时，判断分析告警信号发生时序，找到与告警信号及时序对应的事件信号，并将该事件信号通过解释器发送至监控服务器，使监控服务器直接获取当前智能变电站的故障点。

进一步的，本发明的事件信号存储模块用于存储误告警事件、重复告警事件和事故告警事件。

其中，误告警事件为配置时间段产生至少两次以上的相同告警信号的事件，并给出信号异常提示。

本发明的误告警事件是针对智能站内存在的某些信号，其报出存在以其他信号所反映事件为必要条件的情况，当报出的信号同时(配置时间窗范围内)无其产生的必要条件所对应事件信号报出，则标记为信号异常给出提示。

重复告警事件为当变电站内存在异常事件时相关设备均产生相关报警信号的事件。本发明的重复告警事件是针对变电站内存在的异常事件，当其发生时相关设备均会有相关信号报出，对于此类事件，通过逻辑关联性分析，当相关信号都报出时，则告警系统以此类事件作为异常信号主因报出，而不单独报出对应此事件的各分信号，以实现告警信息的抑制。

事故告警事件为保护动作信号及开关变位时序逻辑相互对应时产生告警信号的事件。也就是说通过读取智能变电站一次拓扑及保护动作信号，开关变位信号等，结合对应故障所表现出的信号特征及时序特征，归纳相应的保护动作信号及开关变位时序逻辑，当上报信号与预先定义的故障模板一致时，则给出故障告警信号。

为了进一步详细说明本发明的误告警事件、重复告警事件和事故告警事件，以下将详细列举以湖南省220kV杉树变新一代智能变电站中的智能变电站智能告警分析系统，进行说明。

误告警事件

针对信号抖动及规定时间段内多次触发复归，设置如下推理规则，例取站内某硬接点信号“220kV杉滴线612测控装置第一套智能终端SF6低气压告警”。当其在500ms(可配置不同时间范围)内，出现2次以上的触发、复归时，则认为是信号异常。给出“20kV杉滴线612测控装置第一套智能终端SF6低气压告警”信号异常。

针对存在辅助信号判断该信号真实性的情况，设置如下规则：例“220kV杉滴线612测控装置第一套智能终端SF6低气压告警”与“220kV杉滴线612测控装置第一套智能终端SF6低气压闭锁”间存在递进关系，若有“220kV杉滴线612测控装置第一套智能终端SF6低气压闭锁”报出，则应先有“220kV杉滴线612测控装置第一套智能终端SF6低气压告警”，若有“220kV杉滴线612测控装置第一套智能终端SF6低气压闭锁”同时“220kV杉滴线612测控装置第一套智能终端SF6低气压告警”不处于置位状态，则给出“220kV杉滴线612测控装置第一套智能终端SF6低气压闭锁”信号异常。

相关还可配置“弹簧未储能”、“储能超时”等与开关变位的关联逻辑。

重复告警事件

以智能站内设备通信链路中断时间为例，说明本推理逻辑基本思路。梳理智能变电站内各二次设备的SV链路及GOOSE链路联系，当存在相关链路断链时，相关二次装置均会报出断链告警信息，例如当220kV线路保护与母差保护间GOOSE链路中断时，线路保护会报出“线路保护接收母差保护GOOSE断链”同时母差保护会报出“母线保护接收线路保护GOOSE断链”，因此，当告警系统同时接收到此两个信号时，则直接给出“线路保护与母差保护间存在GOOSE断链。”类似，可梳理其他二次设备间的链路中断信号告警事件推理逻辑。

事故告警事件

以变电站内事故跳闸时的保护动作信号及开关变位时序为依据，整理典型事故跳闸推理逻辑模板。以220kV线路A相单跳单重成功为例。其应受到的信号序列应满足如下关系：

1线路保护A相跳闸动作信号

2线路相关开关A相分闸信号

3线路相关开关重合闸动作信号

4线路相关开关A相合闸信号

在杉树变电站内人为断开220kV杉滴线第一套保护至220kV第一套母差保护的光纤时(通过交换机连接，断开保护装置到交换机的光纤即可)，触发“杉树变杉滴线612第一套(WXH-803A)保护GOOSE链路中断动作”“杉树变220kV母线第一套(PCS-915)保护GOOSE链路中断动作”(直采直送方式将厂站端信号合成后上送)，此时，监控员收到此两个信号，会认为是两套装置均发生了问题。而本告警系统，通过分析详细的保护装置报文“杉滴线612第一套保护接收母差GOOSE断链”以及“220kV第一套保护接收612保护GOOSE断链”则可给出“220kV杉滴线612保护装置与220kV第一套母线保护间存在GOOSE通讯存在断链”的告警。可以有效的协助监控运行人员对告警信号的触发事件主因进行定位。监控服务器接收的告警信息结果如图3所示。

为了详细说明本发明的一种智能变电站智能告警分析系统与传统智能变电站分析系统相比的优点，以下列举重复告警事件进行说明。

例如：将杉树变电站内的220kV杉滴线第一套保护与220kV第一套母差保护之间连接的光纤断开时(通过交换机连接，断开保护装置到交换机的光纤即可)，触发“杉树变杉滴线612第一套(WXH-803A)保护GOOSE链路中断动作”“杉树变220kV母线第一套(PCS-915)保护GOOSE链路中断动作”，由于传统的智能变电站分析系统采用的是直采直送方式，因此，系统会将上述两个信号将合成后上送，此时，监控服务器会收到此两个信号，会认为是两套装置均发生了问题。

而本发明的智能变电站智能告警分析系统，则是首先通过分析详细的保护装置报文“杉滴线612第一套保护接收母差GOOSE断链”以及“220kV第一套保护接收612保护GOOSE断链”则可给出“220kV杉滴线612保护装置与220kV第一套母线保护间存在GOOSE通讯存在断链”的告警。可以有效的协助监控运行人员对告警信号的触发事件主因进行定位。图3为调度主站接收的告警信息结果。

请继续参阅图1所示，本发明的智能变电站智能告警分析系统还包括一与站控层交换机通讯连接的综合应用服务器，综合服务器中内置智能告警分析模块，用于接收告警信息产生告警分析结果。并在该综合应用服务器的输出端还连接有一站内人机交互模块。

工作时，站控层交换机在获取到智能变电站的告警信号发送至设置在厂站端的综合应用服务器，通过综合应用服务器内的智能告警分析模块进行分析处理，发出经过分析处理后的事件信号至站内的人机交互模块，以方便工作人员及时准确获取智能变电站内的故障点，从而快速准确进行抢修，实现故障及时反馈维护，避免传统报警系统，需人工进行分析的缺陷。

本发明提供一种智能变电站智能告警分析系统，通过在通信网关机内设置智能告警分析模块，利用智能告警分析模块将智能变电站内的各种信息，通过分析梳理后以告知事件、异常事件、事故事件上传至监控服务器，能有效减少上送调度主站系统信息量，减轻主站监控人员信息处理压力。

本发明实现了辅助监控运行人员对于智能变电站内各类异常事件及故障的快速定位，能极大地提高监控服务器人员对于智能变电站内各类异常事件的响应速度及运维水平。本发明的一种智能变电站智能告警分析系统与传统直采直送方式信息上送相比较，本发明的一种智能变电站智能告警分析系统不需要进行人工逐点验收的信息远传调试工作，可以有效缩短新建变电站的调试工期。

最后，本申请的方法仅为较佳的实施方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。