智能变电站智能告警与辅助决策的实现及推广价值

发表时间:2020/10/15   来源:《基层建设》2020年第18期   作者:王建国
[导读] 摘要:随着我国现代社会科学技术的快速发展,越来越多的技术被应用于电力行业中,智能化已经成为电力行业发展的主要趋势,智能变电站在各个地区投入使用,为我国电力安全提供有力保障。
        安徽南瑞继远电网技术有限公司  230001
        摘要:随着我国现代社会科学技术的快速发展,越来越多的技术被应用于电力行业中,智能化已经成为电力行业发展的主要趋势,智能变电站在各个地区投入使用,为我国电力安全提供有力保障。智能告警系统与辅助决策系统是智能变电站中的重要功能,同时也是实现变电站自动化运行与智能控制的重要结构。本文结合智能变电站的实际情况,分别对智能变电站智能告警实现方法及其应用价值、智能变电站辅助决策的实现及推广价值进行深入探究,以期能够提升智能变电站的运行可靠性与安全性。
        关键词:智能变电站;智能告警功能;辅助决策
        智能变电站是现代社会信息技术、网络技术、物联网技术等多项先进技术在变电站管理控制系统中融合形成的,是变电站现代化发展的主要体现形式。在智能变电站中,工作人员可以利用智能告警系统及时发现变电系统运行异常,确定故障位置,在较短时间内完成对异常位置的处理,保证变电站运行的稳定性与安全性。通过辅助决策系统,变电站工作人员能够根据变电站的运行实际情况,借助辅助决策支持,科学处理变电站运行问题,提高变电站运行维护与管理效率,强化变电站的运行综合能力,实现我国变电控制系统的完善与发展[1]。
        一、智能变电站智能告警实现方法及其应用价值
        (一)智能告警框架结构
        智能变电站的本质就是一个具备智能节点,能够参与区域电网智能分析、控制与决策的机制系统。本文将具备两级分布式智能告警系统的智能变电站作为主要研究案例,可以发现,其中的智能告警系统就是将区域内的运行数据分析结果传输到控制中心中,通过控制中心实现对各厂站告警系统分析的汇总,最终利用电网信息系统完成综合性的分析与判断任务。智能变电站中的告警系统主要包括:详细报告模块、事故简报模块、告警分析模块、综合展示系统与变电站系统模型等,在这一构建之下,智能变电站能够利用本地冗余信息、冗余时间实现对数据资料的快速处理与分析,同时将分析结果推送到各分布式站点,为工作人员提供准确的工作依据。
        (二)功能实现关键技术
        在智能告警框架结构下,要想实现告警系统的应用价值,需要具备以下关键技术:
        第一,线路故障分析技术。在本次变电站案例中,若工作人员发现站内出现了线路接地故障或者相间故障,则需要在第一时间采集故障信号,将故障产生10s内的重合闸信号、保护动作信号、故障参量、遥信资料等搜集到一起,形成事故队列。之后,工作人员可以在监控系统模型中获得故障发生的时间、间隔、地点、位置等,结合电网线路的时间情况,分析时间顺序与配合关系,最终诊断出故障类型与性质,形成故障分析报告,传输到控制中心,为工作人员提供重要工作资料[2]。
        第二,事故简报技术。在实际运行的过程中,智能告警系统能够固定时间内形成事件情况综合推送,将故障原因与处理建议传动给工作人员,便于工作人员开展一系列操作行为。本次案例的告警简报主要是通过不同的告警组件,利用告警插件开展分类管理,能够满足电力系统业务需求,通过不同的方式向工作人员展示告警信息。
        第三,综合故障分析技术。通过大约5-10分钟的数据搜集,告警系统已经逐步完成了三态数据的整理、归纳、分析、判断与储存,完成故障的全面分析,且形成分析报告。三态数据就是指智能变电站运行过程中产生的相关变位、告警信号、PMU数据、故障录波信息、模拟量等。在告警系统的综合故障分析中,将三态数据作为主要支持,利用保护启动、PMU智能告警业务出发机制,对各种事故进行判断,结合告警消息,联合保护间隔系统中的常态数据,共同形成对故障的分析。
        (三)智能告警推广价值
        结合上述内容,可以发现,智能变电站既是服务的提供者,又是服务的享用者,其在提供智能告警功能的同时被智能告警系统所保护,同时为调控中心的工作人员提供重要数据资料。相较于以往的变电站告警系统,智能变电站的告警系统具有以下应用优势:
        第一,能够充分发挥智能优势,利用对数据位置的优势、时间优势与冗余优势,对海量数据进行筛选,只提取有实际价值的信息,以此提升了告警系统故障分析的可靠性,简化数据传输过程。


        第二,在智能告警系统运行过程中,不需要利用站端的基础测量数据,而是直接利用传输结构上传分析结果,能够综合利用与分析全网的相关信息。
        第三,能够利用插件机制设计智能告警系统的分析模块,能够提升业务的灵活性,有效解决告警实用化的情况。
        二、智能变电站辅助决策的实现及推广价值
        (一)辅助决策框架构成
        结合上述智能变电站的实际情况,可以发现其辅助决策系统分别包括:综合监控子系统、环境监测子系统、消防报警子系统、空调子系统、照明子系统、给排水子系统、门禁子系统、安全防范子系统,其中综合监控子系统为核心,其他子系统之间互为辅助。此外,在这些子系统主之下,分别设置变电站设备状态数据储存及时、变电站专家知识库、变电站运行情况分析与推理机制、变电站运行故障解释机制。
        (二)辅助决策实现关键技术
        要想充分发挥辅助决策系统应用效用,为智能变电站的安全运行提供有力保障,就要分别把握以下关键技术。
        第一,构建故障推理模型。工作人员需要构建辅助决策系统的故障推理模型,结合不同的智能变电站故障类型、故障原因及主要条件,归纳分析,最终形成模型,对不同类型的故障均提出相应的推理方案。
        第二,构建故障推理机制。工作人员可以分别设置单个事件推理机制与多个事件推理机制。在单个事件推理机制设置中,工作人员根据知识库,对每个信号所属的故障类型进行定义,逐一形成推理关系,在告警发生之后,能够结合不同的告警信息迅速推理,提出故障原因及解决措施。在多个事件推理机制设置中,要明确不同事件之间的从属关系与影响作用,从而完成定义,设置推理关系,以便于分析复杂成因的故障问题[3]。
        第三,构建专家知识库。工作人员要结合现代社会智能变电站的运行结构、相关设备、线路运行过程、行业规范及人员操作经验,分别设置知识规则,比如:知识名称、类型、处理方式等。在关联事件中,能够利用知识库开展原则性推理,完成综合分析判断,给出合理的解决方案。
        第四,故障可视化展示技术。工作人员可以在其中引进物联网技术与实时监控技术,利用三维模拟系统,构建可视化过程演示机制,能够全景回放故障的发生过程,促使工作人员能够更加准确的了解故障的发生情况,从而开展有效处理工作。
        (四)辅助决策应用价值
        结合上述各项技术,可以发现辅助决策技术在智能化变电站的实际运行过程中具有不可替代的作用,能够基本实现无人巡检、智能分析、移动侦测、重点监控、全过程管理、可视化控制、故障分析与解决,大大提升了现代社会智能变电站的运行效率,强化运行安全性与可靠性。
        结语
        综上所述,智能告警系统与辅助决策系统是智能变电站控制机制中的两大构成部分,能够有效提升变电站的运行效率,提升变电站的智能化运维管理水平,保障变电站运行过程安全、稳定。要想充分发挥告警系统与辅助决策系统的有效性,建议工作人员分别把握两大系统的基本框架结构与关键技术,灵活利用其中技术,全面管控变电站的整体运行过程,对各变电设备、线路进行实时管理,充分利用运行信息数据,最终提高变电站的运行能力,体现现代社会电力发展优势。
        参考文献:
        [1]丁宏成,袁志,梁彪,李乐为.基于在线监测与诊断的智能变电站二次安措技术[J].电工技术,2019(23):48-50+85.
        [2]张昊,张宇,李胜,王国鹏.基于人工智能的变电站检修信号验收上送告警模式研究[J].微型电脑应用,2019,35(11):30-32.
        [3]徐吉用,廖晓春,李福,龚辉,宁雪莹.智能变电站站控层在线监测技术的应用研究[J].电力信息与通信技术,2019,17(08):50-56.
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