CN103235240B - 基于保护报文的告警诊断方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了基于保护报文的告警诊断方法及系统。上述方法包括：对保护报文进行归并，得到归并后的保护报文;根据归并后的保护报文生成故障简报报文；识别并分析告警报文，生成智能告警报文；将故障简报报文与智能告警报文进行匹配；展示相匹配的智能告警报文和故障简报报文。可知，本发明实施例将离散的保护报文整合成故障简报报文，并根据原始的告警报文生成智能告警报文，最终展示相匹配的智能告警报文与故障简报报文，使得调度员关注的告警报文数量大大减少,调度员可以快速了解告警背后的真实原因，减少了调度员误判的风险。

Description

基于保护报文的告警诊断方法及系统

技术领域

本发明涉及电网调度技术领域，更具体的说，涉及基于保护报文的告警诊断方法及系统。

背景技术

在电网故障发生故障时，保护装置将进行保护动作，并产生保护报文，此外，SCADA系统也会产生告警报文，保护保文与SCADA告警报文分别通过不同的传输途径传送到监控中心。

在事故发生时，大量告警报文与保护报文分别传送到监控中心调度主站端，在不同的显示屏上显示，调度员无法及时对告警信号进行识别与处理，也无法实时判读告警背后的真实原因，只能通过事后读取保护报文的方式来追溯事故发生的过程，缺少对SCADA告警报文与保护保文在线联动分析的快速告警诊断技术。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了基于保护报文的告警诊断方法及系统，以解决上述问题。

为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

一种基于保护报文的告警诊断方法，包括：

对保护报文进行归并，得到归并后的保护报文;

根据归并后的保护报文生成故障简报报文,所述故障简报报文至少包括发生故障的变电站、保护对象、间隔、相位和保护动作时序信息；

识别并分析告警报文，生成智能告警报文，所述智能告警报文至少包括告警信息所针对的对象；

将故障简报报文中的保护对象与智能告警报文中告警信息所针对的对象进行匹配；

展示相匹配的智能告警报文和故障简报报文。

一种基于保护报文的告警诊断系统，包括：

归并单元，用于对保护报文进行归并，得到归并后的保护报文;

故障简报生成单元，用于根据归并后的保护报文生成故障简报报文,所述故障简报报文至少包括发生故障的变电站、保护对象、间隔、相位和保护动作时序信息；

识别分析单元，用于识别并分析告警报文，生成智能告警报文，所述智能告警报文至少包括告警信息所针对的对象；

匹配单元，用于将故障简报报文中的保护对象与智能告警报文中告警信息所针对的对象进行匹配；

展示单元，用于展示相匹配的智能告警报文和故障简报报文。

经由上述的技术方案可知，本发明实施例将离散的保护报文整合成故障简报报文，并根据原始的告警报文生成智能告警报文，最终展示相匹配的智能告警报文与故障简报报文，这样，就不会出现大量离散的告警报文和保护报文在显示屏上显示的情况，从而实现了快速告警诊断。

并且，SCADA因种种原因，可能出现误告警的情况。而保护报文是保护装置的实际动作，准确率较高，在本发明实施例中，当智能告警报文与故障简报报文相匹配才进行展示，从而可实现在线联动分析告警报文与保护保文的内在关联的目的，并进一步提高了告警的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的告警诊断方法流程图；

图2为本发明实施例提供的告警诊断系统示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了使本领域一般技术人员理解和实现本发明，现结合附图描述本发明的实施例。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都应当属于本申请保护的范围。

调控一体化要求电网调度人员和监控人员在电网异常或故障时具备对各种告警报文进行综合分析、判断与科学决策的能力。电网故障信息具有类型众多、异常或故障围绕着多个热点群发性涌入的特点，电网故障时大量告警报文和保护报文分别通过不同的传输途径传送到监控中心，快速涌入调度主站端，在不同的显示屏上显示，调度员无法及时对告警信号进行识别与处理，也无法实时判读告警背后的真实原因，只能通过事后读取保护报文的方式来追溯事故发生的过程，缺少对SCADA告警报文与保护保文在线联动分析的快速告警诊断技术。

因此，目前急需可进行快速识别、分析的告警诊断技术方案，以在发生故障或电网异常时，快速识别出保护报文与各种告警报文间的内在关联，避免出现保护越级事件的发生。这对于避免故障发生与扩大、提高故障时处理速度具有重要意义。

有鉴于此，本发明实施例提供了告警诊断方法及系统，以解决上述问题。

参见图1上述告警诊断方法至少可包括如下步骤：

S1、对保护报文进行归并，得到归并后的保护报文；

由于保护报文反映了保护动作情况，对保护报文的归并能有效减少保护报文的数量。

更具体的，可根据保护报文的生成者、保护动作发生的相位、类型、时间、方向对保护报文进行归并。

举例来讲，可将属于同一保护装置、在同一间隔内（5秒内）生成的保护报文进行归并（该归并方式为保护报文生成者+时间），归并为一个保护报文。

需要说明的是，同一保护装置，可能针对同一保护动作，生成多个保护报文。例如，某保护装置在5S内针对同一保护动作生成10个保护报文。此时，可从10个保护报文中任选一个，过滤掉其他报文。从而实现将属于同一保护装置、在同一间隔内生成的保护报文归并为一个保护报文。

或者，可将属于同一线路两端的保护装置在同一间隔（5秒）内生成的保护报文进行归并（该归并方式为方向+时间），归并为一个保护报文。

同时，属于同一线路两端的保护装置、针对同一保护动作生成的多个保护报文，也可选其一，过滤掉其他保护报文，从而实现将属于同一线路两端的保护装置在同一间隔内生成的保护报文归并为一个保护报文。

S2、根据归并后的保护报文生成故障简报报文。

故障简报报文是故障的一种概要描述方式，它是建立在保护动作归并的基础上。故障简报报文主要包括发生故障的变电站、保护对象、间隔、相位、保护动作时序信息等相关内容。

更具体的，可将单个保护装置三分钟内所有经归并后的保护报文，归并成一个故障简报报文，或者，将单条线路两端的保护装置三分钟内的所有经归并后的保护报文，归并成一个故障简报报文。

例如，220kV某变电所#3主变压器在2012年9月25日10点04分02秒发生故障，#3主变压器的保护装置RCS978ZJA动作。

则可根据上述动作自动生成20120925100402619故障简报报文，故障简报报文详细内容包括：

-某变电所

-某变电#3主变压器

-2012-09-2510：04：02：619

-#3主变压器RCS978ZJA

--0ms装置启动

--905msⅡ侧A相跳闸

--905msⅡ侧过流Ⅰ段第一时限

--905msⅡ侧母联开关跳闸

--3205msⅡ侧过流Ⅰ段第二时限

--3205msⅡ侧开关跳闸

--6005msⅠ侧开关跳闸

--6005msⅢ侧开关跳闸。

需要说明的是，上述故障简报报文是以故障发生时间命名的。其中，20120925100402619中的“619”指第619ms，是故障发生的绝对时间。也即，在2012年09月25日10点04分02秒619毫秒，发生故障。而上述故障简报报文中的0ms、905ms、6005ms等是以619毫秒为原点的相对时间。也即，905ms表示故障发生后的第905ms，以此类推。

上述故障简报报文中的RCS978ZJA表示保护装置，Ⅰ侧表示高压侧，Ⅱ侧表示中压侧，Ⅲ侧表示低压侧。

S3、识别并分析告警报文，生成智能告警报文。上述智能告警报文至少包括如下内容：告警信息所针对的对象。

原始的告警报文由SCADA/EMS系统生成。其中，SCADA(SupervisoryControl And Data Acquisition)系统为数据采集与监视控制系统，可以应用于电力系统、给水系统、石油、化工等领域的数据采集与监视控制以及过程控制等诸多领域。在电力系统以及电气化铁道上又称远动系统。SCADA系统是以计算机为基础的生产过程控制与调度自动化系统。它可以对现场的运行设备进行监视和控制，以实现数据采集、设备控制、测量、参数调节以及各类信号报警等各项功能。

为了方便电网设备告警信息的交换与共享，来自SCADA的告警报文采用规范性命名，如OPEN3000中按照以下命名结构：电网.厂站/电压.间隔.设备/部件.属性。当异常发生时，SCADA系统按照命名结构传送告警报文。

告警报文与告警信息所针对的对象存在着对应关系，可以通过异常告警报文规范性命名结构来提取其中的设备名称作为告警信息所针对的对象。

需要说明的是，SCADA/EMS生成的告警报文的类型有70多种，针对调度人员和监控人员实际需求，本发明主要针对以下五种类型的告警报文：遥信变位、事故告警、异常告警、二次遥信告警、越限告警。其中异常告警又包括重要异常与普通异常。

因此，在步骤S3，首先对告警报文进行一次过滤，以过滤出上述五种告警报文。

之后，可利用专家规则库中的规则，对通过一次过滤的告警报文进行二次过滤和分析。本文下述还将对专家规则库中的规则进行详细介绍。

S4、将故障简报报文与智能告警报文进行匹配。

更具体的，故障简报报文中的变电站、保护对象，以及智能告警报文中告警信息所针对的对象已包含了IEC61970CIM电网模型层次关系。而智能告警报文中也已含IEC61970CIM电网模型中层次关系，这样，可通过设备名称将故障简报报文中的保护对象，与智能告警报文中告警信息所针对的对象进行匹配。

需要说明的是，原始告警报文与保护报文是由不同的系统产生的。前已述及，保护报文是由保护装置产生的，而原始的告警报文是由SCADA系统产生的。

举例来讲，一条线路L的两端各有一保护装置A和B，如果线路发生故障，保护装置A和B分别进行保护动作，并分别生成保护报文。在步骤S2中，将对保护装置A和B的保护报文进行归并，生成一个故障简报报文，并且该故障简报报文的保护对象为线路L。

而在步骤S3，将根据原始的告警报文，生成针对线路L的智能告警报文。

然后，在步骤S4中，是将智能告警报文所针对的对象（也即线路L），与故障简报报文的保护对象（同样为线路L）进行匹配。

S5、展示相匹配的智能告警报文和故障简报报文。

可见，在本发明实施例中，将离散的保护报文整合成故障简报报文，并根据原始的告警报文生成智能告警报文，最终展示相匹配的智能告警报文与故障简报报文，这样，就不会出现大量离散的告警报文和保护报文在显示屏上显示的情况，可实现快速的告警诊断。

并且，SCADA因种种原因，可能出现误告警的情况。而保护报文是保护装置的实际动作，准确率较高，在本发明实施例中，当智能告警报文与故障简报报文相匹配才进行展示，从而可实现在线联动分析告警报文与保护保文的内在关联的目的，并进一步提高了告警的准确性。

在本发明其他实施例中，上述告警诊断方法还可包括如下步骤：

定制专家规则库中的规则。

其中，普遍适应用规则主要包括：本地调（地区调度）责任区、带电运行的主间隔、过去24小时已复归的告警报文、所有未复归的告警报文。

例如，过滤掉不属于本地调责任区的告警信息，过滤掉非带电运行的主间隔，并且过滤出过去24小时已复归的告警报文、所有未复归的告警报文。从而得到属于本地调责任区、带电运行的主间隔下的过去24小时已复归的告警报文或未复归的告警报文。

此外，更具体的，还可针对某类告警报文进行分析，生成智能综合告警信息。

例如：对于二次遥信告警类型的告警报文，除依据上述普遍适应用规则进行过滤外，还可以定制更具体的规则。

例如，告警报文可分为告警复归报文和遥信告警动作报文。因此，对于遥信告警动作，建立智能告警报文。

更具体的，针对同一个遥信编号M，第一次接收到遥信告警动作报文时，新建智能告警报文X。随后，同一遥信编号（M）、同类型的遥信告警动作报文均归为同一智能告警报文X。当接收到同一个遥信编号的告警复归报文时，该智能告警报文X结束。此后，再接收到该遥信编号M的同类型的告警复归报文时，均将其归并智能告警报文X。

随后，如果该遥信编号M上再发生遥信告警动作报文时，则新建智能告警报文Y。

此外，除将重复的同类型报文过滤掉外，还可根据电网拓扑关系，对针对上下级设备所产生的告警报文进行合并。

在本发明其他实施例中，在执行步骤S1之前，上述方法还可包括：构造电网拓朴模型，这样，在步骤S1中，可根据电网拓朴模型确定出属于同一线路两端的保护装置，并确定出故障简报的保护对象。同理，在步骤S3中，可根据电网拓朴模型确定设备之间的拓扑关系。

与之相对应，本发明实施例还要求保护基于保护报文的告警诊断系统。图2示出了告警诊断系统，至少包括：

归并单元1，用于对保护报文进行归并，得到归并后的保护报文;

故障简报生成单元2，用于根据归并后的保护报文生成故障简报报文,上述故障简报报文至少包括发生故障的变电站、保护对象、间隔、相位和保护动作时序信息；

识别分析单元3，用于识别并分析告警报文，生成智能告警报文，上述智能告警报文至少包括告警信息所针对的对象；

匹配单元4，用于将故障简报报文中的保护对象与智能告警报文中告警信息所针对的对象进行匹配；

展示单元5，用于展示相匹配的智能告警报文和故障简报报文。

具体细节请参见本文前述方法部分的记载，在此不作赘述。

需要说明的是，上述归并单元1、故障简报生成单元2、识别分析单元3、匹配单元4和展示单元5可为硬件单元或硬件电路，例如，展示单元5具体可为显示屏，也可为逻辑单元，可用处理器实现其功能。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器（RAM）、内存、只读存储器（ROM）、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种基于保护报文的告警诊断方法，其特征在于，包括：

对保护报文进行归并，得到归并后的保护报文；

根据归并后的保护报文生成故障简报报文,所述故障简报报文至少包括发生故障的变电站、保护对象、间隔、相位和保护动作时序信息；

识别并分析告警报文，生成智能告警报文，所述智能告警报文至少包括告警信息所针对的对象；原始的告警报文由SCADA/EMS系统生成；

将故障简报报文中的保护对象与智能告警报文中告警信息所针对的对象进行匹配；

展示相匹配的智能告警报文和故障简报报文。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对保护报文进行归并，得到归并后的保护报文包括：

根据保护报文的生成者、保护动作发生的相位、类型、时间、方向对保护报文进行归并。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据保护报文的生成者、保护动作发生的相位、类型、时间、方向对保护报文进行归并包括：

将同一保护装置在同一间隔内生成的保护报文归并为一个保护报文；

将属于同一线路两端的保护装置在同一间隔内生成的保护报文归并为一个保护报文。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据归并后的保护报文生成故障简报报文包括：

将单个保护装置三分钟内所有经归并后的保护报文，归并成一个故障简报报文；

将单条线路两端的保护装置三分钟内的所有经归并后的保护报文，归并成一个故障简报报文。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述识别并分析告警报文包括：

对所述告警报文进行一次过滤，以过滤出遥信变位、事故告警、异常告警、二次遥信告警、越限告警类型的告警报文；

对通过一次过滤的告警报文进行二次过滤和分析。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述对通过一次过滤的告警报文进行二次过滤和分析包括：进行通用二次过滤和分析；

所述进行通用二次过滤和分析包括：

根据本地调责任区、带电运行的主间隔、过去24小时已复归的告警报文、所有未复归的告警报文对通过一次过滤的告警报文进行二次过滤和分析。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述进行通用二次过滤和分析还包括：根据电网拓扑关系，对针对上下级设备所产生的告警报文进行合并。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述对通过一次过滤的告警报文进行二次过滤和分析包括还包括：

按告警类别进行专门的二次过滤和分析。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于：

二次遥信告警类型的告警报文包括告警复归报文和遥信告警动作报文；

所述按告警类别进行专门的二次过滤和分析包括：

第一次接收到遥信告警动作报文时，新建智能告警报文；

将同一遥信编号、同类型的遥信告警动作报文归并为同一智能告警报文，直至接收到同一遥信编号的告警复归报文，所述智能告警报文结束；

将同一遥信编号、同类型的告警复归报文归并为同一智能告警报文。

10.一种基于保护报文的告警诊断系统，其特征在于，包括：

归并单元，用于对保护报文进行归并，得到归并后的保护报文；

故障简报生成单元，用于根据归并后的保护报文生成故障简报报文,所述故障简报报文至少包括发生故障的变电站、保护对象、间隔、相位和保护动作时序信息；

识别分析单元，用于识别并分析告警报文，生成智能告警报文，所述智能告警报文至少包括告警信息所针对的对象；原始的告警报文由SCADA/EMS系统生成；

匹配单元，用于将故障简报报文中的保护对象与智能告警报文中告警信息所针对的对象进行匹配；

展示单元，用于展示相匹配的智能告警报文和故障简报报文。