摘要：随着电网规模的不断扩大，电网电力设备大幅增加，目前继电保护专业系统多且独立，存在着无法协同共享数据等问题。本文对信息融合的继电保护智能管控系统进行了研究。
关键词：信息融合；继电保护；故障诊断
随着电力技术的发展．设备容量、种类增多，当今的电力系统已成为非线性、高复杂性的广域大系统。电力市场化取代了电力管制体制．这也增加了运行方式的不确定性。作为电力系统的第一道防线，继电保护是保障其安全稳定运行的重要组成部分。当有电气元件故障时，继电保护系统能快速将故障元件从电力系统中切除，避免其遭受更大破坏，并保证电力系统尽快恢复正常运行。
一、信息融合技术的基本概念
信息融合技术是针对一个系统中使用多种传感器(这一特定问题)而展开的一种信息处理的新方向，因此．信息融合又可称为多传感器融合。由于融合一词被众多应用领域大量引用．因而目前信息融合已成为一个广域的概念，很难给出一个统一的定义。根据国内外的研究成果，将其定义为：利用传感器、网络、计算机技术．对获得的多个传感器的测量数据．在一定约束条件下加以自动分析、综合，以完成所需的决策或估计任务而进行的信息处理过程。信息融合的基本原理与人脑综合处理信息一样，充分利用多个传感器资源，通过对传感器及其观测信息的合理分配和使用．把多个传感器在空间和时间上的冗余或互补信息依据某种准则来进行组合．以获得被测对象的一致性解释或描述。其基本目标是通过数据
组合而不是出现在输入信息中的任何个别元素．推导出更多的信息，是最佳协同作用的结果．即利用多个传感器共同或联合操作的优势．提高传感器的有效性．
二、继电保护多源信息类型
继电保护专业数据来源可以分为：设备出厂数据、检测试验数据、调控运行数据、生产运维数据等，各部分数据的内容主要如下。设备出厂数据：基于唯一性编码的所有设备信息。检测试验数据：检测机构提供的测试数据，可用于状态检测决策。调控运行数据：设备运行数据（电压、电流、功率、线路对地导纳、线路对地阻尼率等）、在线实时报文录波数据（装置内部告警及逻辑节点信息、动作、模拟量、开关量、录波文件）、环境信息（电场、磁场、温度、压力、湿度等）。生产运维数据：运维过程中的巡视记录、缺陷处理、评价、检修等信息。
三、继电保护智能管控系统基础数据
基于信息融合的继电保护智能管控系统通过对OCS、保信系统、录波系统、行波系统信息的智能获取，融合各系统可支撑全面分析的关键参数及指标，实现保护数据的全流程管控与智能分析，全力支撑调控一体化，实现故障后的诊断与分析。
1.运行控制系统。OCS的运行状态直接影响着电网运行监视及控制，目前主要存储来自数据采集与监视控制系统（SCADA）、电网广域监测系统（WAMS）、水情调度自动化系统、继电保护故障信息、电网安全稳定控制系统等的历史实时数据。继电保护管控系统中集成OCS中遥测及遥信。
2.保信系统。保信系统可实现对控制中心的监视控制，并对微机保护、故障录波器、自动装置等进行自动化管理。继电保护管控系统中集成保信系统关键数据：保护定值、开关量、模拟量、告警信息、动作事件及波形数据。
3.录波系统。录波系统在继电保护专业系统中的应用现状，在一定程度上制约了继电保护的提升和发展，其分散的运行模式无法实现继电保护管理的一体化、信息化和智能化。故障录波系统主要实现对故障的电参量变化的动态记录，包含电流、电压模拟量和开关量的数据采集、计算、分析、触发、存储等。继电保护管控系统中集成录波系统关键数据，即全站录波波形数据。
4.行波系统。行波系统可分为双端行波测距和单端行波测距2种。
四、信息融合的继电保护智能管控系统设计
1.总体架构。本文构建的继电保护管控系统架构分为三部分：数据采集层、数据融合层、高级应用层，系统整体架构如图1所示。
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图1系统整体架构
数据采集层：从继电保护专业的OCS、保信系统、录波系统与行波系统获取模型与数据，充分整合利用OCS中的遥测和遥信信息，保信系统中的保护定值、开关量、模拟量、告警信息、动作事件和波形数据，录波系统中的全站录波器波形数据，行波系统中的行波测距和杆塔定位信息，提取支撑继电保护管控系统的基础核心数据。数据融合层：对各专业子系统的数据、文件等进行预处理；包含实时数据区、数据缓冲区、统一视图区和数据分析层，基于数据融合技术实现多源数据共享，对来自不同信息源的数据，进行统一整合和存储，确定唯一的关键字索引；定期、动态地从信息源更新数据。高级应用层：通过多源数据的整合与深度挖掘分析技术，构建对保护专业设备的日常运行监视、告警及异常监控、电网事故智能辅助分析与处理、电网故障设备历史故障信息建档及历史数据后期分析应用的全流程管控平台。通过数据采集层、数据融合层和高级应用层的协同作业分析，实现了对继电保护系统数据的采集、智能融合和高级分析的一整套流程的完整应用。
2.系统功能。
（1）日常运行监视。通过获取不同系统的信息，实时展示各类保护装置、开关、定值是否异常等信息。不同权限、不同部门的人员对信息的关注重点不一样，实现不同角色人员的个性化定制展示。
（2）保护动作校验。实现对于双重化配置情况下2套保护动作行为互校功能，记录行为差异，若行为存在
差异，则通过录波波形分析校验保护异常行为。基于故障录波波形分析实现主保护动作完整性判断，对可疑动作元件和遗漏元件进行提示。
（3）告警信息。告警信息是以获取的OCS与保信系统分散告警、事件信息，通过识别、聚类、分组、关联的综合分析，结合实时断面数据和模型信息的联动校验，实现告警信息的综合展示。（4）故障诊断。故障诊断数据包括故障发生后的保护动作的厂站名、线路、装置地址、管理序号、动作序号、起动绝对时间、序号、动作相、动作相对时间、动作元件、测距结果、相别及相电流值、故障零序电流、故障差动电流、起动时开入量状态、起动后变位报告、故障波形等数据。故障分析。故障诊断以分阶式的形式开展：当事故发生时，开关SOE动作、保护动作、实时潮流断面等信息都可在故障发生后瞬间几秒时间单位内获取。通过对获取的事故运行方式、开关动作情况、保护装置动作情况等信息进行智能故障分析诊断，利用行波测距数据进行故障的精准定位，可快速生成故障诊断简报。及时性的故障预判可在事故短时间内获取核心信息，可快速定位故障设备。利用波形的故障定位。根据获取的COMTRADE波形分析，经过波形文件的删选、通道抽取合并、频率同步、波形分析，给出故障位置、相别、保护安装处测量阻抗、故障电流等信息。对快速故障诊断结果指示的故障设备位置（区内或者区外）进行确认，同时利用行波测距数据进行故障的精准定位。
作为一种全新的信息处理模式．信息融合技术以其多信息、多手段的交叉融合，可以为复杂信息进行处理。提供了新的继电保护手段。在阐述信息融合技术主要概念的基础上．分析信息融合技术在继电保护应用前景。
参考文献：
[1]孟娜．基于多源信息融合技术的电网特征信号检测研究[D]．上海：上海交通大学，2018．
[2]刘和军．不确定性信息数学处理及其应用[M]．北京：科学出版社，2018：77-94．