一种调度运行信息巡检方法及系统与流程

本发明涉及电力调度自动化技术领域，特别涉及一种调度运行信息巡检方法及系统。

背景技术：

随着电力系统大运行体系的不断推进、智能变电站建设速度的加快，监控信息接入量呈急剧增长，监控人员需要在大量的信号中提取出重要的故障信息。

目前，在电力系统中一般使用open3000调度自动化监控系统来显示告警信息，以便监控人员进行重要信息提取。但是open3000调度自动化监控系统是刷屏式的根据时间顺序显示这些告警信息，即使通过消息分层机制进行不用告警信息的分类，不同的告警页面依然会被大量的告警信息刷屏。这种刷屏式显示告警信息存在的缺陷如下：

一是，在巨量告警信息中存在大量的无效信号，严重干扰了监控人员对重要信息的提取。而且open3000调度自动化监控系统的告警页面存在这消息分类粗糙的问题，将各种量测值的越线信息统统划分为“越限信息”并进行显示，在巨量信息下，很难保证可以在第一时间关注到关键的量测事故信息。因此，监控人员通过open3000调度自动化监控系统确认各种告警信息的难度较大。

二是，open3000调度自动化监控系统对于发电厂和变电站上传的数据长时间不发生变化的情况，缺乏告警手段，仅能凭借监控人员进行人工核查，浪费人力。

三是，open3000调度自动化监控系统缺少对多线路负荷重载、打压机过载、母线电压波动、母线单相接地等重要信息的告警。监控人员仅能凭借人工查询历史数据和现场电话汇报进行确认，严重影响了监控人员和调度人员进行相应调度处理的实时性。

四是，open3000调度自动化监控系统的告警文字信息使用滚动式的提示方式，相当于历史信息浏览，仅能反应事故或异常信息曾经发生过，不能反应当前造成告警的原因是否依然存在。而且，在监控人员交接班时，接班人员无法查看当前依然处于告警状态的全部告警信号。

五是，open3000调度自动化监控系统对与常规设备以外的测量值，不能针对进行同类型设备的告警配置，只能针对每个非常规量测值，单独配置告警限制或告警信息，不能针对同种类型的非常规设备，进行统一的告警策略配置。

六是，open3000调度自动化监控系统中缺少合理的数据有效性判断策略，仅有“不变化”、“跳变”、“无效”、“可疑”、“封锁”、“正常”、“置数”、“取状态估计”、“计算值”、“可疑”这些描述数值本身有效性的状态判断，不能根据厂站实际状态，进行整体的数值有效性判断及推导。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种调度运行信息巡检方法及系统，减少无效信息对监控人员的干扰。

为实现以上目的，第一方面，本发明提供一种调度运行信息巡检方法，包括：

s1、从open3000调度自动化监控系统中获取电网实时运行数据；

s2、根据获取的电网实时运行数据，建立电网内所有发电厂与变电站内设备连接方式及设备连接顺序的变电站模型；

s3、对所述获取的电网实时运行数据进行预处理，得到有效的量测数据；

s4、根据所述有效量测数据和变电站内开关开合数据，进行告警评估策略；

s5、利用所述告警评估策略对告警信息进行评估后，根据不同的告警类别对告警信息进行分类以在告警页面进行显示。

其中，所述的步骤s2，具体包括：

将厂站内最高电压等级的母线视作原点o0，剩下等级的母线分别视作为点o1,o2,…,om，将原点o0分别和点o1,o2,…,om进行连接，构成m条线段；

将厂站内刀闸d1,d2,…,dd、断路器b1,b2,…,bb以及变压器c1,c2,…,cc视作为所述m条线段上的点；

将交流线段端点a1,a2,…,aa以及终端设备e1,e2,…,ee视作为所述m条线段的端点；

从原点o0出发，依次链接刀闸、变压器、断路器、交流线段端点以及终端设备，得到电网内所有发电厂与变电站内设备连接方式以及设备连接顺序的变电站模型。

其中，所述的步骤s3，具体包括：

判断厂站与open3000主站网络之间的连接是否正常，若正常连接则确定该厂站内数据有效，若连接中断则确定该厂站内数据均为无效数据；

判断所述变电站模型中设备的相邻节点的设备的运行状态，若正常运行则确定该设备相关的量测值有效，若不在运行则确定该设备相关的量测值无效；

计算量测数据的变异系数，并在变异系数在变异度范围内时确定该量测数据有效，在变异系数不在变异度范围内时确定该量测数据为无效数据。

其中，所述的变异系数的计算过程包括：

计算n次取出的量测数据的平均值；

计算n次取出的量测数据的标准差；

计算n次取出的量测数据的标准差与平均值的比值，得到量测数据的变异系数。

其中，所述的步骤s4中告警评估策略具体为：

所述有效量测数据的告警评估策略为：

其中，xl为告警下限值，xh为告警上限值，tl为越限持续时间阈值，t为越限后的持续时间，rl为上次告警时间，tnow为当前时间，r为再次告警时间阈值；

所述的变电站内开关开合数据的告警评估策略为：

其中，ad为开关动作次数阈值，asum为规定时间段内的开关动作次数，td为开关合位持续时间阈值，tc为开关合位持续时间，tsxz为统计时间段上界，tuxz为统计时间段下界，rl为上次告警时间，tnow为当前时间，r为再次告警阈值。

第二方面，本发明提供一种调度运行信息巡检系统，包括：主机服务器和至少一台工作站，主机服务器和至少一台工作站使用路由器连接到以太网同一网段，主机服务器通过网络与open3000调度自动化监控系统连接。

其中，所述的主机服务器安装mysql数据库软件，并同时作为历史服务器和数据采集服务器。

与现有技术相比，本发明存在以下技术效果：在电网运行中，由于测控装置故障、通讯故障、设备损坏、现场检修等原因产生大量的频发告警信息，并在告警页面进行刷屏式显示。而本发明使用信息的延时过滤，在量测数据采集后，对于因为接点抖动、量测偶发跳变等瞬时信息，如果在规定时间内复归，则在系统中设置为不显示，从而屏蔽了大量频发的无效告警信息，大大减少了监控人员需要查看的告警信息数量，使得监控人员可以准确快速的进行适度判断和处理。同时，根据设备类型和告警类型设置了灵活的告警策略，不同设备、不同量测限值、不同类型告警信息的阈值灵活可配，可根据现场和环境的实际变动，进行批量的告警策略配置，可开启或关闭同种类型设备或同种类告警。

附图说明

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述：

图1是本发明中一种调度运行信息巡检方法的流程示意图；

图2是本发明中建立的厂站变电站模型示意图；

图3是本发明中一种调度运行信息巡检系统的结构示意图。

具体实施方式

为了更进一步说明本发明的特征，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图。所附图仅供参考与说明之用，并非用来对本发明的保护范围加以限制。

如图1所示，本实施例公开了一种调度运行信息巡检方法，包括如下步骤s1至s5：

s1、从open3000调度自动化监控系统中获取电网实时运行数据；

需要说明的是，本实施例可以从open3000调度自动化监控系统中的scada、fes、pas等服务器数据库中获取电网实时运行数据，包括电压类型、电压等级、行政区域划分、所有厂站信息、所有设备运行状态及量测值、厂站网络连接状态等数据。

s2、根据获取的电网实时运行数据，建立电网内所有发电厂与变电站内设备连接方式及设备连接顺序的变电站模型；

s3、对所述获取的电网实时运行数据进行预处理，得到有效的量测数据；

s4、根据所述有效量测数据和变电站内开关开合数据，进行告警评估策略；

s5、利用所述告警评估策略对告警信息进行评估后，根据不同的告警类别对告警信息进行分类以在告警页面进行显示。

进一步地，步骤s2具体包括如下步骤：

将厂站内最高电压等级的母线视作原点o0，剩下等级的母线分别视作为线段上的点o1,o2,…,om；

将厂站内刀闸d1,d2,…,dd、断路器b1,b2,…,bb以及变压器c1,c2,…,cc视作为线段上的点，dd表示第d个刀闸，bb表示第b个断路器，cc表示第c个变压器；

将交流线段端点a1,a2,…,aa以及终端设备e1,e2,…,ee视作为线段的端点，aa表示第a个交流线端点，ee表示第e个终端设备；

从原点o0出发，依次链接刀闸、变压器、断路器、交流线段端点以及终端设备，得到电网内所有发电厂与变电站内设备连接方式以及设备连接顺序的变电站模型。

具体地，以合肥地区为例，将合肥地区内所有发电厂与变电站内设备连接方式及设备连接顺序的变电站模型如图2所示。

进一步地，上述步骤s3，具体包括如下步骤：

判断厂站与open3000主站网络之间的连接是否正常，若正常连接则确定该厂站内数据有效，若连接中断则确定该厂站内数据均为无效数据；

判断所述变电站模型中设备的相邻节点的设备的运行状态，若正常运行则确定该设备相关的量测值有效，若不在运行则确定该设备相关的量测值无效；

计算量测数据的变异系数，并在变异系数在变异度范围内时确定该量测数据有效，在变异系数不在变异度范围内时确定该量测数据为无效数据。

具体地，变异系数的计算过程包括：

计算n次取出的量测数据的平均值：其中n为取值总次数，i为第几次取值，xi为取出的测量数据，为n次取值得到的量测数据的平均值；

计算n次取出的量测数据的标准差：其中s为n次取值得到的量测数据的标准差；

计算n次取出的量测数据的标准差与平均值的比值：得到量测数据的变异系数c，通过变异系数c来度量标准差相对平均值的离中趋势。

具体地，在实际应用中，当量测数据类型为电压数据、电流数据、有功数据、无功数据或者温度数据时，需要采用约束条件对量测数据进行约束，具体为：

当x为电压数据时，ulow＜x＜uhigh，其中ulow为电压理论下限，uhigh为电压理论上限，由母线额定电压决定。

当x为电流数据时，1.01≤x≤ihigh，其中ihigh为电流理论上限，由设备类型决定。

当x为有功数据时，5.01≤|x|≤phigh，其中phigh为有功理论上限，由设备类型决定。

当x为无功数据时，5.01≤|x|≤qhigh，其中qhigh为有功理论上限，由设备类型决定。

当x为温度数据时，0≤|x|≤98。

需要说明的是，在上述类型的量测数据不符合约束条件时视作无效数据。当x为其他类型的量测数据时，不进行约束。

进一步地，根据变异系数c判断量测数据的有效性的判断条件为：cl≤c≤ch，其中cl为该类型量测数据的变异度下限，ch为该类型量测数据变异度上限。其中：

当x为电压数据时，cl＝85％，ch＝117％；

当x为电流数据时，cl＝50％，ch＝200％；

当x为有功数据时，cl＝80％，ch＝120％；

当x为无功数据时，cl＝80％，ch＝120％；

当x为其他类型数据时，cl＝0.01％，ch＝+∞。

当时，说明k个变异系数不发生变化，直接发出量测数据不变化警告，其中，为k个变异系数的平均数，ck为第k个变异系数。

进一步地，步骤s4中告警评估策略具体为：

当x为有功、无功、电压、电流或其他有效量测数据时，告警评估策略为：

其中，xl为告警下限值，xh为告警上限值，tl为越限持续时间阈值，t为越限后的持续时间，rl为上次告警时间，tnow为当前时间，r为再次告警时间阈值；

所述的变电站内开关开合数据的告警评估策略为：

其中，开关开合数据为断路器、刀闸、接地刀闸以及保护信号等开关的开合数据，ad为开关动作次数阈值，asum为规定时间段内的开关动作次数，td为开关合位持续时间阈值，tc为开关合位持续时间，tsxz为统计时间段上界，tuxz为统计时间段下界，rl为上次告警时间，tnow为当前时间，r为再次告警阈值。

进一步地，根据上述告警评估策略评估后的告警信息，然后根据不同的告警类别将告警信息进行分类，并推送至工作站，在告警界面进行显示。

需要说明的是，本实施例中告警信息在告警页面的显示方式具体为：发生时间--告警类别--告警厂站--告警设备名称--告警原因。其中告警文字信息有10秒的文字闪烁提示，并播放对应的电子合成告警类别语音提示和电子合成告警厂站语音提示，告警信息在数据恢复正常后，会自动消失，在告警尚未消失或未进行人工消除的情况下，始终驻留在告警界面的第一页，以提醒监控人员及时进行事故处理，避免告警信息漏处理的情况。

下面以对合肥地区的电网告警信息为例进行分析说明：

通过对目前使用的open3000系统的运行记录进行排查，得知造成电压电流频发越限的主要原因是：某些变电站的电压电流有功负荷等数据经常处于临近上限的运行状态，这种情况下系统会频发越限信号，造成频发越限，同时变电站的检修调试也造成了无效越限信息。

本实施例中针对不同设备进行限值调整，使用添加延时的方法去除频发抖动造成的告警.

其中，延时设置可如下表1所示：

表1

增加新的母线每日电压波动告警情况如下表2所示，防止母线每日电压最大值与最小值差异过大引起事故：

表2

增加电流突变告警显示，使监控人员可以及时发现系统中的电流突变信息，告警显示条件如表3所示：

表3

本实施例根据实际需要使用延时的方法去除频发抖动造成的大量无效告警信息，减少了干扰告警信息，降低了监控人员的工作量。同时增加的新的告警方式比如母线电压波动告警等，符合实际电网运行的需求，提高了告警信息筛选的准确性和覆盖面。

需要说明的是，在实际应用中，由于电压相关的限值遵循<gb/t12325-2008>标准规定：35kv及以上母线电压正负偏差绝对值不超过标称电压的10％，10kv及20kv母线电压偏差不超过标称的±7％。有功限值遵循<gb/t12326-2008>及<国家电网公司电网电能质量技术监督规定>两个标准的规定：有功电源备用容量不得低于负荷的20％。无功限值遵循<国家电网公司电网电能质量技术监督规定>标准规定：35kv～110kv变电站的无功不低于主变负荷的10％。本实施例还根据这些规定，设置限值、指定时间周期、判断遥测告警阈值、遥信变化次数、遥信变位持续时间、遥测告警越限持续时长、组合地区特殊化的数据等方式建立数据间联系，对告警信息进行筛选，提高了告警信息筛选的准确性。

如图3所示，本实施例公开了一种调度运行信息巡检系统，包括：主机服务器10和至少一台工作站20，主机服务器10和至少一台工作站20使用路由器连接到以太网同一网段，主机服务器10通过网络与open3000调度自动化监控系统连接。其中，主机服务器10配有通用字符标准键盘(带鼠标)，液晶显示器，其与现有的open3000调度自动化监控系统通过网络进行连接，并从现有的open3000调度自动化监控系统中获取量测数据，即电网实时的所有有功、无功、电压、电流、温度等数据，进行数据的清洗、筛选、分析判断，并将分析判断后产生的信息推送至各工作站20。

进一步地，所述的主机服务器10安装mysql数据库软件，可以将调度运行信息巡检系统产生的各种数据进行长期保存，而且主机服务器10可同时作为历史服务器和数据采集服务器。

这里，工作站20配有通用字符标准键盘(带鼠标)，液晶显示器，音响，图形界面操作系统，可以显示主服务器10推送的各种信息，经过操作人员的操作，显示有关的历史数据和表格，显示当前调度运行信息巡检系统的设置，以及对设置进行修改。

需要说明的是，本实施例公开的一种调度运行信息巡检方法及系统，通过过滤无关信息，缩减干扰信息以及新型的告警方式，使监控人员可以及时清洗的观察出电网运行中的事故和异常情况，提升监控调度人员的工作成效。具有如下有益效果：

(1)将采集的原始数据经过预处理后，消除了大量的频发数据、无效数据，降低了监控人员需要查看的告警信息数量。

(2)在采集的量测值在一定时间不变化后，使用告警信息通知监控人员，监控人员可以在第一时间内掌握系统运行情况，并进行相应的判断，避免了因为量测数据不更新导致的事故处理不及时。

(3)根据不同的设备类型、告警类型设置了灵活的告警策略，不同设备、不同量测限值、不同类型告警信息的阈值灵活可配，可以进行统一的告警限值、故障阈值、越限限值、告警延时时长、复归后不告警时长以及告警持续时长等配置，大大减少了告警信息的数量。

(4)采用了多线路负荷重载、打压机过载、母线电压波动以及母线单相接地等新的告警方式。

(5)在告警信息显示时，通过文字提醒和告警语音播放形式相结合，在告警信息未复归或未被人工消除的情况下，持续显示在告警界面上，以提醒监控人员及时进行事故处理。

(6)根据设备名称中包含的关键字进行检索非常规设备量测值判断告警的方法，将包含相同关键字的设备进行统一的告警策略设置，从而使同一类型设备的量测值可以进行相应的告警策略配置进行告警。

(7)通过根据厂站实际设备的连接方式，建立相应的数学模型，通过判断与之相连的各个设备的工作状态，结合量测值，决定是否置信该设备量测值，并通过连续取值的方式计算数据的变异系数，依据变异系数去除数据毛刺和异常数据，确定量测数据的有效性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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。