CN103268353A - 电网报警自动响应系统及电网报警自动响应方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电网报警自动响应系统，结构中包括数据汇总端口、归纳模块、矛盾分析模块、逻辑分析模块、电网响应规则模块、记忆模块和人机界面。利用上述系统进行电网报警自动响应的步骤包括：A、数据汇总端口实时收集汇总电网的报警数据。B、将步骤A收集的数据按照类属性进行归纳，形成数据类。C、矛盾分析模块剔除噪声数据。D、逻辑分析模块根据记忆模块存储的数据库对步骤C所得数据类进行逐项分析。E、电网响应规则模块进行关联处理，得出应对报警的具体响应规则。F、将步骤E获得的响应规则输送并呈现到人机界面。本发明能够极大降低报警噪声对调度员工作的影响，并能自动对常见报警进行自动处理。
Description
技术领域
本发明涉及电网监控技术领域，尤其是一种电网报警自动响应系统及其使用方法。
背景技术
随着我国电力工业迅猛发展，电网装机容量快速增长，电网规模同趋扩大，结构上也随之复杂，运行方式多种多样，呈现给调度员的报警信息也越来越多。根据对某地区电网调度自动化系统调查显示，正常情况下在一分钟之内上传的报警信息少则几十条多则上百条，这些报警信息中包括遥测越限事项，设备异常事项，开关事项、刀闸事项、保护事项、变压器事项等多项内容。如果电网发生故障，上传的事项就更多，1秒之内有可能达到上百条报警信息。若故障复杂或自动装置不正常，1秒之内将有几百甚至上千条报警信息涌入控制中心。大量的相关报警信息迅速发送到电网调度中心自动化系统主站，并以“海量”且快速变化的形式提供给调度运行人员，真正而重要的报警信息被大量的噪声和无用信息所淹没，使调度运行人员无所适从，不能起到报警应有的作用。另外，由于远动系统、通信系统以及相关测量设备在运行中发生异常或随机误差，使报警信息失真，导致调度人员不能正确的判断电网当前运行状态。
国内外目前对于报警信息都是采用屏幕滚动显示，存在以下不足：
1.报警信息主次不分。无论是开关、刀闸变位等一般遥信，还是装置异常、保护动作等重要信息都在报警窗口显示，运行人员即使逐条阅读分析也不容易马上判断出发生了什么问题。即便在一些使用了智能报警系统的监控站点，还是有大约14%的报警信息噪声不能被过滤掉。
2.由于电网中80%以上的重要报警都是常见报警，但对于常见的重要报警，还是需要调度员进行人工干预，大大增加了调度员的重复工作量，无法使调度员集中精力处理新出现的异常报警。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种电网报警自动响应系统及方法，能够解决现有技术的不足，极大的降低了报警噪声对调度员工作的影响，并能对常见报警进行自动处理，减轻了调度员的重复工作量。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。
电网报警自动响应系统，该系统中包括用于采集汇总电网报警数据的数据汇总端口、用于对电网报警数据进行分类的归纳模块、用于噪声去除的矛盾分析模块、用于处理电网报警数据的逻辑分析模块、用于提供处理规则的电网响应规则模块和人机界面；该系统中还包含有用于存储电网运行数据库的记忆模块，所述矛盾分析模块和逻辑分析模块与此记忆模块交互通信，根据记忆模块提供的数据库进行矛盾分析和逻辑分析。
作为本发明的一种优选技术方案，所述记忆模块内部包含数据类型存储模块和数据权重存储模块，所述数据类型存储模块内预先存入电网运行数据的类型属性；数据权重存储模块预先存入电网运行数据的赋权数值。
作为本发明的一种优选技术方案，所述电网响应规则模块包括快速响应模块、主响应模块和报送模块；其中快速响应模块仅包含重复度高的响应规则，主响应模块包含全类别响应规则，报送模块负责将无响应规则的数据类直接报送到人机界面预警。
利用上述系统进行电网报警自动响应的方法，其步骤包括：
A、数据汇总端口实时收集汇总电网的报警数据，并向归纳模块输送；
B、归纳模块将步骤A收集的数据按照类属性进行归纳，形成数据类，每个数据类内包含表征同一电网运行参数的多个数值；
C、矛盾分析模块根据记忆模块存储的数据库对同一数据类内的多个数值进行比对分析，剔除噪声数据；
D、逻辑分析模块根据记忆模块存储的数据库对步骤C所得数据类进行逐项分析；对一个数据类的分析结果呈现为故障状态时，保留数据类作为报警信息，对一个数据类的分析结果呈现为正常状态时，删除数据类；分析结果无法确定时，保留数据类；
E、经步骤D分析保留的数据类与电网响应规则模块进行关联处理，得出应对报警的具体响应规则；
F、将步骤E获得的响应规则输送并呈现到人机界面。
作为上述电网报警自动响应方法的一种优选技术方案，步骤C中，剔除噪声数据的具体步骤包括：
C-1、根据记忆模块存储的数据库对数据类内表征同一电网运行参数的多个数值分别进行权重赋值；
C-2、根据排列组合法则将数据类内的所有数值进行两两比对，在两两比对的过程中，如果两个数值所表征的电网运营参数一致，则保留两数值，如果两个数值所表征的电网运营参数相互矛盾，则保留权重数值，剔除权轻数值；
C-3、对步骤C-2保留下的数值进行汇总分析并得出电网运行参数X，然后剔除数据类内与汇总结果X相矛盾的个别数值；剩余数值进入步骤D的逻辑分析步骤。
作为上述电网报警自动响应方法的一种优选技术方案，步骤C-1中，根据各个数值的稳定性进行权重赋值，稳定性高的数值获得对应的高权重；随机误差频繁的数值获得对应的低权重；记忆模块存储的数据库内含有各个数值的默认权重值。
作为上述电网报警自动响应方法的一种优选技术方案，步骤E中，电网响应规则模块包括快速响应模块、主响应模块和报送模块；其中快速响应模块仅包含重复度高的响应规则，主响应模块包含全类别响应规则，报送模块负责将无响应规则的数据类直接报送到人机界面预警；步骤D得到的信息首先进入快速响应模块，获取响应规则后直接向人机界面呈现；如果在快速响应模块中未获取响应规则，则进入主响应模块，获取响应规则后直接向人机界面呈现；如果在主响应模块中亦未获取响应规则，则经报送模块直接向人机界面呈现。
作为本发明的一种优选技术方案，步骤E中，在主响应模块中亦未获取响应规则的报警数据类，通过人机界面手动获取响应规则，此响应规则自动记录到主响应模块中。
作为本发明的一种优选技术方案，快速响应模块中存储的响应规则定期进行更新，删除使用率低的响应规则，并将主响应模块中使用率高的响应规则补入快速响应模块中。
采用上述技术方案所带来的有益效果在于：使用本发明提供的电网报警自动响应系统及方法，可以极大地减低报警噪声，提高系统的有效利用率。通过对常见报警信息进行自动匹配响应规则，降低了调度人员的重复工作量，节约了调度人员的时间，可以使调度人员集中精力处理系统无法识别的重要报警。本系统还具有自动学习功能，可以实时记录调度员对新报警做出的响应规则，并优先匹配频率高的响应规则，缩短了系统的响应时间。
下表是在电网正常运行时采用本发明提供的电网报警自动响应系统及方法前后一小时时间段内的对比数据：
通过表中的数据可以看出，本系统的噪声滤除率提高了约10%，系统自动处理的报警比例提高了约74%，人工处理重复报警的工作量大大降低。
下表是电网出现重大异常时采用本发明提供的电网报警自动响应系统及方法前后的对比数据：
通过表中的数据可以看出，本系统的噪声滤除率提高了约6%，系统自动处理的报警比例提高了约57%。
通过以上两个表格的对比数据可以总结出，在电网正常运行时，本系统可以明显地减轻人工报警的数量。在电网异常时，虽然人工处理报警的比例增加，但增加的数量比系统自动处理报警的增加数量要小，也就是说本系统将大部分报警噪声和常见报警进行自动处理，给调度人员留出了更多的时间处理电网中出现的新的严重异常。
附图说明
图1是本发明一个具体实施方式的原理图。
具体实施方式
参看附图，一种电网报警自动响应系统，该系统中包括用于采集汇总电网报警数据的数据汇总端口、用于对电网报警数据进行分类的归纳模块、用于噪声去除的矛盾分析模块、用于处理电网报警数据的逻辑分析模块、用于提供处理规则的电网响应规则模块和人机界面；该系统中还包含有用于存储电网运行数据库的记忆模块，所述矛盾分析模块和逻辑分析模块与此记忆模块交互通信，根据记忆模块提供的数据库进行矛盾分析和逻辑分析。所述记忆模块内部包含数据类型存储模块和数据权重存储模块，所述数据类型存储模块内预先存入电网运行数据的类型属性；数据权重存储模块预先存入电网运行数据的赋权数值。所述电网响应规则模块包括快速响应模块、主响应模块和报送模块；其中快速响应模块仅包含重复度高的响应规则，主响应模块包含全类别响应规则，报送模块负责将无响应规则的数据类直接报送到人机界面预警。
采用上述电网报警自动响应系统进行电网报警自动监控的方法步骤如下：
A、数据汇总端口实时收集汇总电网的报警数据，并向归纳模块输送；
B、归纳模块将步骤A收集的数据按照类属性进行归纳，形成数据类，每个数据类内包含表征同一电网运行参数的多个数值；
C、矛盾分析模块根据记忆模块存储的数据库对同一数据类内的多个数值进行比对分析，剔除噪声数据；
D、逻辑分析模块根据记忆模块存储的数据库对步骤C所得数据类进行逐项分析；对一个数据类的分析结果呈现为故障状态时，保留数据类作为报警信息，对一个数据类的分析结果呈现为正常状态时，删除数据类；分析结果无法确定时，保留数据类；
E、经步骤D分析保留的数据类与电网响应规则模块进行关联处理，得出应对报警的具体响应规则；
F、将步骤E获得的响应规则输送并呈现到人机界面。
步骤C中，剔除噪声数据的具体步骤包括：
C-1、根据记忆模块存储的数据库对数据类内表征同一电网运行参数的多个数值分别进行权重赋值；
C-2、根据排列组合法则将数据类内的所有数值进行两两比对，在两两比对的过程中，如果两个数值所表征的电网运营参数一致，则保留两数值，如果两个数值所表征的电网运营参数相互矛盾，则保留权重数值，剔除权轻数值；
C-3、对步骤C-2保留下的数值进行汇总分析并得出电网运行参数X，然后剔除数据类内与汇总结果X相矛盾的个别数值；剩余数值进入步骤D的逻辑分析步骤。
步骤C-1中，根据各个数值的稳定性进行权重赋值，稳定性高的数值获得对应的高权重；随机误差频繁的数值获得对应的低权重；记忆模块存储的数据库内含有各个数值的默认权重值。
步骤E中，电网响应规则模块包括快速响应模块、主响应模块和报送模块；其中快速响应模块仅包含重复度高的响应规则，主响应模块包含全类别响应规则，报送模块负责将无响应规则的数据类直接报送到人机界面预警；步骤D得到的信息首先进入快速响应模块，获取响应规则后直接向人机界面呈现；如果在快速响应模块中未获取响应规则，则进入主响应模块，获取响应规则后直接向人机界面呈现；如果在主响应模块中亦未获取响应规则，则经报送模块直接向人机界面呈现；在主响应模块中亦未获取响应规则的报警数据类，通过人机界面手动获取响应规则，此响应规则自动记录到主响应模块中。另外，快速响应模块中存储的响应规则定期进行更新，删除使用率低的响应规则，并将主响应模块中使用率高的响应规则补入快速响应模块中。
参看附图，本发明的工作原理在于：使用本发明提供的电网报警自动响应系统及方法，可以极大地减低报警噪声，提高系统的有效利用率。通过对常见报警信息进行自动匹配响应规则，降低了调度人员的重复工作量，节约了调度人员的时间，可以使调度人员集中精力处理系统无法识别的重要报警。本系统还具有自动学习功能，可以实时记录调度员对新报警做出的响应规则，并优先匹配频率高的响应规则，缩短了系统的响应时间。
下表是在电网正常运行时采用本发明提供的电网报警自动响应系统及方法前后一小时时间段内的对比数据：
通过表中的数据可以看出，本系统的噪声滤除率提高了约10%，系统自动处理的报警比例提高了约74%，人工处理重复报警的工作量大大降低。
下表是电网出现重大异常时采用本发明提供的电网报警自动响应系统及方法前后的对比数据：
通过表中的数据可以看出，本系统的噪声滤除率提高了约6%，系统自动处理的报警比例提高了约57%。
通过以上两个表格的对比数据可以总结出，在电网正常运行时，本系统可以明显地减轻人工报警的数量。在电网异常时，虽然人工处理报警的比例增加，但增加的数量比系统自动处理报警的增加数量要小，也就是说本系统将大部分报警噪声和常见报警进行自动处理，给调度人员留出了更多的时间处理电网中出现的新的严重异常。
上述描述仅作为本发明可实施的技术方案提出，不作为对其技术方案本身的单一限制条件。
Claims (9)
1.电网报警自动响应系统，其特征在于，该系统中包括用于采集汇总电网报警数据的数据汇总端口、用于对电网报警数据进行分类的归纳模块、用于噪声去除的矛盾分析模块、用于处理电网报警数据的逻辑分析模块、用于提供处理规则的电网响应规则模块和人机界面；该系统中还包含有用于存储电网运行数据库的记忆模块，所述矛盾分析模块和逻辑分析模块与此记忆模块交互通信，根据记忆模块提供的数据库进行矛盾分析和逻辑分析。
2.根据权利要求1所述的电网报警自动响应系统，其特征在于：所述记忆模块内部包含数据类型存储模块和数据权重存储模块，所述数据类型存储模块内预先存入电网运行数据的类型属性；数据权重存储模块预先存入电网运行数据的赋权数值。
3.根据权利要求1所述的电网报警自动响应系统，其特征在于：所述电网响应规则模块包括快速响应模块、主响应模块和报送模块；其中快速响应模块仅包含重复度高的响应规则，主响应模块包含全类别响应规则，报送模块负责将无响应规则的数据类直接报送到人机界面预警。
4.利用权利要求1所述的系统进行电网报警自动响应的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
A、数据汇总端口实时收集汇总电网的报警数据，并向归纳模块输送；
B、归纳模块将步骤A收集的数据按照类属性进行归纳，形成数据类，每个数据类内包含表征同一电网运行参数的多个数值；
C、矛盾分析模块根据记忆模块存储的数据库对同一数据类内的多个数值进行比对分析，剔除噪声数据；
D、逻辑分析模块根据记忆模块存储的数据库对步骤C所得数据类进行逐项分析；对一个数据类的分析结果呈现为故障状态时，保留数据类作为报警信息，对一个数据类的分析结果呈现为正常状态时，删除数据类；分析结果无法确定时，保留数据类；
E、经步骤D分析保留的数据类与电网响应规则模块进行关联处理，得出应对报警的具体响应规则；
F、将步骤E获得的响应规则输送并呈现到人机界面。
5.根据权利要求4所述的电网报警自动响应方法，其特征在于：步骤C中，剔除噪声数据的具体步骤包括：
C-1、根据记忆模块存储的数据库对数据类内表征同一电网运行参数的多个数值分别进行权重赋值；
C-2、根据排列组合法则将数据类内的所有数值进行两两比对，在两两比对的过程中，如果两个数值所表征的电网运营参数一致，则保留两数值，如果两个数值所表征的电网运营参数相互矛盾，则保留权重数值，剔除权轻数值；
C-3、对步骤C-2保留下的数值进行汇总分析并得出电网运行参数X，然后剔除数据类内与汇总结果X相矛盾的个别数值；剩余数值进入步骤D的逻辑分析步骤。
6.根据权利要求5所述的电网报警自动响应方法，其特征在于：步骤C-1中，根据各个数值的稳定性进行权重赋值，稳定性高的数值获得对应的高权重；随机误差频繁的数值获得对应的低权重；记忆模块存储的数据库内含有各个数值的默认权重值。
7.根据权利要求4所述的电网报警自动响应方法，其特征在于：步骤E中，电网响应规则模块包括快速响应模块、主响应模块和报送模块；其中快速响应模块仅包含重复度高的响应规则，主响应模块包含全类别响应规则，报送模块负责将无响应规则的数据类直接报送到人机界面预警；步骤D得到的信息首先进入快速响应模块，获取响应规则后直接向人机界面呈现；如果在快速响应模块中未获取响应规则，则进入主响应模块，获取响应规则后直接向人机界面呈现；如果在主响应模块中亦未获取响应规则，则经报送模块直接向人机界面呈现。
8.根据权利要求7所述的电网报警自动响应方法，其特征在于：步骤E中，在主响应模块中亦未获取响应规则的报警数据类，通过人机界面手动获取响应规则，此响应规则自动记录到主响应模块中。
9.根据权利要求4所述的电网报警自动响应方法，其特征在于：快速响应模块中存储的响应规则定期进行更新，删除使用率低的响应规则，并将主响应模块中使用率高的响应规则补入快速响应模块中。
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