摘要：继电保护专业的运行管理是以大量实时运行数据为支撑的，现有的继电保护专业有保护信息系统、在线保护定值校核系统、故障录波系统等，这些系统在对继电保护的运行监视与管理、事故分析与处理等方面发挥着重要作用。然而目前这些系统分别部署在生产大区或者控制大区之间，各大区之间通过隔离装置进行了物理隔离，相互之间数据传输存在瓶颈，数据通信和交互无法直接进行。这些独立运行的数据采集与应用系统信息之间无法有效共享，系统间缺乏协同运作机制，难以实现对信息的统一处理与分析。
关键词：信息融合；继电保护装置；智能化
1 继电保护智能管控系统基础数据
（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。
2 信息融合
2.1 基于XML的数据规范化
通过对继电保护智能管控系统的基础数据分析可知，数据有开关量、遥测等结构化数据，这类数据为数据层数据信息；也有告警信息、故障波形图等文本图形的非结构化数据，这类数据多为特征层或决策层数据。分散于各系统的数据信息有不同的数据类型、不同的表述方式和展现形式，如果不将这些信息以一个统一的、可扩展的结构进行描述，则无法实现对数据的有效融合，更无法建立有效的数据仓库来为数据挖掘和诊断提供帮助。
为了实现对分散在各个系统的信息进行融合，本文构建基于XML的数据结构规范化处理模型，实现不同数据形式的转换。作为“描述数据的数据”的XML，已经成为电力企业各系统间数据交互与共享的核心载体，依托XML技术建立一套灵活可扩展的、适应性强的继电保护数据计算结构。
非结构化数据的使用一般可考虑查阅型和应用型2种。目前，电网长期运行的大量数据均为非结构化数据。对于查阅型数据，XML中支持嵌入链接数据，如波形、图像等。对于应用型数据，则需要将其转换成结构化数据。通过定义XML Schema模式，将数据的提取、分类、整合等流程，采用“非结构化-半结构化-结构化”的逐级转换思路，实现对非结构化数据的充分解析与挖掘。
以保信系统中动作事件为例，提出了基于XML技术的保信动作事件，如图1所示为保信系统动作事件页面信息。
对动作事件信息进行分析如下：
数据结构名称：动作事件（T＿ActionEvent）。
数据结构描述：用于将保信系统动作事件进行建模，包括动作时间、动作类型、设备、对象等，并规定了默认数据单位。
通过基于XML的数据规范化形式，可实现对分散的各个系统数据进行有效转换，为继电保护管控系统提供数据支撑。
2.2 模型融合
继电保护专业运行的系统，可通过XML的方式进行数据的统一规范处理，然后进行统一的融合和分析。
信息融合技术是指对若干传感器采集的数据进行统一分析和综合信息处理过程。本系统基于信息融合的继电保护管控系统，将继电保护专业的众多异构系统的数据信息加以综合利用、融合处理。
数据层信息融合是底层最基本数据的融合，即对感知层设备或者传感器采集的基础数据进行融合。
特征层信息融合为信息融合的中间层，即将各类感知层的数据通过特征提取分析，得到具有一定特征量的信息，综合各类提取分析的特征进行统一的信息融合和分析。
决策层信息融合为高级信息融合，感知层采集的设备进行特征提取和信息处理后，将按照一定的规则和判定条件，为结果的分析判断提供决策支持。
继电保护各系统采集的数据信息可能有部分或全部的重叠。基于信息融合技术可实现不同系统的数据信息相互配合、处理与分析，达到多维度、正确反映继电保护的目的，并在准确认知的基础上进行故障诊断。
3 信息融合的继电保护智能管控系统设计
3.1 总体架构
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。
3.2 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。
4结语
通过对目前继电保护专业的现状及智能电网数据结构的分析，提出了基于XML的数据结构规范化方法和继电保护系统模型的统一方法，并构建了继电保护专业电网运行控制系统、保信系统、录波系统与行波系统信息的智能融合架构，设计了继电保护管控系统，有效地突破了目前继电保护专业存在的数据瓶颈，一方面提升了继电保护数据的整合与深度挖掘，另一方面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。
后期将进一步研究采集数据时间窗的问题。故障判断过程中若时间窗太小，则故障相关的数据不完整；若时间窗太大，则故障诊断耗时。因此需进一步研究时间窗算法以实现高效和精准的故障诊断。
参考文献
[1]张文力．继电保护多信息融合处理技术浅析[J]．民营科技，2011（7):20.
[2]董凤．基于多源信息融合的继电保护状态检修决策系统研究[D]．北京：华北电力大学，2016.
[3]常开飞，王勇．电力网一、二次系统可靠性分析与应用[J]．中国新技术新产品，2017（6):53-54.