CN103324128A - 电力调度自动化系统中一次设备故障告警综合压缩方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电力调度自动化系统中一次设备故障告警综合压缩方法，包括以下步骤：利用数据采集处理模块采集数据信息；利用一二次设备关联关系自动建模模块形成一二次设备关联关系数据库；根据一二次设备告警之间的关系，通过一次设备故障告警压缩模版配置模块定义出一次设备故障告警压缩模板；所述一次设备故障告警综合压缩处理模块读取信息，然后循环接收来告警信息进行循环判断，将满足的判断结果发送给告警客户端显示模块。本发明能够在海量的告警信息中滤除噪声信号抽取有效的告警信息，并合成为一次设备故障信号，协助调度监控人员快速准确的判断故障设备，提高对电网事故处理效率，减少事故对电网安全运行造成的损失。
Description
技术领域
本发明涉及一种电力调度自动化系统中一次设备故障告警综合压缩方法，属电网技术领域。
背景技术
目前电力调度自动系统中，普遍存在的问题是对电网设备运行监视的告警信息是通过事件顺序记录（SOE）方式采集及显示在调度端，很少作关联分析或判断处理。事故情况下各种信号动作频繁，真假难辨，特别是在恶劣天气条件下，一次设备频繁故障，会出现大量的开关动作信号，同时还伴随大量的保护动作信号和遥测越限信号等，为了理解电网上发生的事件调度员必须阅读这些告警并使它们相互关联起来，同时必须确认告警和采取行动来恢复故障。
在现有的调度自动化系统中，调度员分析故障设备的方法是，根据系统采集到的大量事件顺序记录（SOE）告警依靠个人经验来确定具体发生故障的一次设备，这种依靠经验判断事故的方法在多个设备瞬间故障产生海量无序告警时难于抓住重点且很容易遗漏重要告警信号，更无法定位具体发生故障的一次设备，从而影响事故及时正确的处理。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种电力调度自动化系统中一次设备故障告警综合压缩方法，通过构建一二次设备信号关联关系，建立一次设备故障告警综合压缩处理模板，利用计算机系统快速处理能力实现一次设备故障告警综合压缩；使调度员对于事故判断由经验型转为通过计算机系统辅助的智能型，特报是在在多个一次设备瞬间故障时能够协助调度员快速准确判断出故障设备。
本发明具体采用以下技术方案解决上述技术问题：
电力调度自动化系统中一次设备故障告警综合压缩方法，该压缩方法基于数据采集处理模块、一二次设备关联关系自动建模模块、一次设备故障告警压缩模版配置模块、一次设备故障告警综合压缩处理模块、告警客户端显示模块，包括以下步骤：
步骤（1）利用数据采集处理模块采集数据信息；
步骤（2）利用一二次设备关联关系自动建模模块循环检测系统中新增的一二次设备模型，并构建一次设备和二次设备之间逻辑关联关系，形成一二次设备关联关系数据库；
步骤（3） 根据一次设备故障时系统内一二次设备告警信息之间的关系，通过一次设备故障告警压缩模版配置模块定义出一次设备故障告警压缩模板；
步骤（4） 所述一次设备故障告警综合压缩处理模块分别读取一二次设备关联关系数据库和一次设备故障告警压缩模板的信息，然后循环接收来自数据采集处理模块发出的告警信息后进行循环判断，将满足的判断结果作为一条新的告警信息发送给告警客户端显示模块。
作为本发明的一种优选技术方案：所述步骤（2）的具体过程如下：
步骤（21）利用一二次设备关联关系自动建模模块循环检测系统中新增的一二次设备模型，条件不满足则继续检测；条件满足后则判断新增设备是一次设备还是二次设备；
步骤（22）当满足的是一次设备条件则根据新增一次设备名称到二次设备表中检索所有二次设备，查找二次设备名称中是否有包含新增一次设备名称的设备，条件不满足则跳过此设备进入下一个设备判断，条件满足后则将此二次设备所关联一次设备填写为该新增一次设备；
当满足的是二次设备条件则根据新增二次设备名称到一次设备表中检索所有一次设备，查找一次设备名称中是否有被该二次设备名称包含的设备，条件不满足则跳过此设备进入下一个设备判断，条件满足后则将找到的一次设备填入到新增二次设备所关联一次设备上；
步骤（23）根据上述步骤反复进行构建一次设备和二次设备之间逻辑关联关系，形成一二次设备关联关系数据库。
作为本发明的一种优选技术方案：所述步骤（3）中一次设备故障告警压缩模块形成步骤包括：
步骤（31）定义强制事件，所述强制事件是一个告警信息综合压缩模式的主要事件，在一定时间范围内，所有强制事件都发生才能辨别一个告警模式；
步骤（32）定义可选事件，所述可选事件不参与对告警信息综合压缩模式的辨别，且参与告警的压缩；
步骤（33）定义一个诊断结论，所述诊断结论是对告警信息综合压缩的结果，并且是最终产生的新的告警内容；
步骤（34）上述所有定义的强制事件、可选事件、诊断结论都通过告警压缩模版配置模块形成文本文件存入到系统中。
作为本发明的一种优选技术方案：所述步骤（4）一次设备故障告警综合压缩处理模块的循环判断过程具体如下：
步骤（41）根据数据采集处理模块发出的一次设备告警信息、二次设备告警信息、遥测告警信息进行判断；
步骤（42）判断接收到的告警信息是否在一次设备告警压缩模块中被定义，当条件不满足则过滤此告警等待下一条告警；当条件满足后判断此告警信息是否是二次设备告警信息，条件不满足则将此告警写入到对应一次设备压缩告警处理队列中；条件满足后则根据一二次设备关联关系队列数据取出其对应的一次设备；
步骤（43）再判断上述步骤（42）中取出的一次设备告警是否已存在，条件不满足则过滤此二次设备告警，条件满足后也将此二次设备告警写入到对应一次设备压缩告警处理队列中；
步骤（44）所述告警压缩处理模块循环判断每一个一次设备压缩告警处理队列中强制事件告警是否全部满足，条件不满足则继续判断下一个队列，条件满足后则根据模板中定义的诊断结论将此一次设备告警诊断结论作为一条新的告警信息发送给告警客户端显示模块。
步骤（45）所述告警压缩处理模块循环判断每一个一次设备压缩告警处理队列中的告警信息是否超过有效时间范围，条件不满足则继续等待；条件满足则删除超出判断时间范围的无效告警信息。
作为本发明的一种优选技术方案：所述步骤（44）还包括将所述一次设备压缩告警处理队列中所有告警信息标示为一次设备故障告警信息的子告警发送给告警客户端显示模块；并清空所述已完成告警压缩的一次设备压缩告警处理队列。
作为本发明的一种优选技术方案：所述告警客户端显示模块在告警客户端窗上只显示一条该一次设备的故障告警信息，同时将对应的子告警信息隐藏于告警客户端显示模块中。
作为本发明的一种优选技术方案：所述步骤（1）中数据采集处理模块基于SCADA系统对数据信息进行采集。
本发明充分利用计算机系统快速处理能力，能够在海量的告警信息中滤除噪声信号抽取出有效的告警信息，并合成为一次设备故障信号，协助调度监控人员快速准确的判断故障设备，提高对电网事故处理效率，减少事故对电网安全运行造成的损失。
附图说明
图1是一次设备故障告警综合压缩处理方法数据流程图。
图2是线路故障相关的告警信息综合压缩模板示例。
具体实施方式
如图1所示，本发明提供了一种电力调度自动化系统中一次设备故障告警综合压缩方法该压缩方法，基于数据采集处理模块、一二次设备关联关系自动建模模块、一次设备故障告警压缩模版配置模块、一次设备故障告警综合压缩处理模块、告警客户端显示模块，包括以下步骤：
步骤（1）利用数据采集处理模块采集数据信息；
步骤（2）利用一二次设备关联关系自动建模模块循环检测系统中新增的一二次设备模型，并构建一次设备和二次设备之间逻辑关联关系，形成一二次设备关联关系数据库；
步骤（3） 根据一次设备故障时系统内一二次设备告警之间的关系，通过一次设备故障告警压缩模版配置模块定义出一次设备故障告警压缩模板；
步骤（4） 所述一次设备故障告警综合压缩处理模块分别读取一二次设备关联关系数据库和一次设备故障告警压缩模板的信息，然后循环接收来自数据采集处理模块发出的告警信息后进行循环判断，将满足的判断结果作为一条新的告警信息发送给告警客户端显示模块。
下面具体的对本方法进行说明，包括以下步骤：
一二次设备关联关系自动建模模块循环检测系统中是否有新增的一二次设备模型，条件不满足则继续检测，条件满足后则判断新增设备是一次设备还是二次设备，满足是一次设备条件则根据新增一次设备名称到二次设备表中检索所有二次设备，查找二次设备名称中是否有包含新增一次设备名称的设备，条件不满足则跳过此设备进入下一个设备判断，条件满足后则将此二次设备所关联一次设备填写为该新增一次设备；满足是二次设备条件则根据新增二次设备名称到一次设备表中检索所有一次设备，查找一次设备名称中是否有被该二次设备名称包含的设备，条件不满足则跳过此设备进入下一个设备判断，条件满足后则将找到的一次设备填入到新增二次设备所关联一次设备上。如此反复进行构建一次设备和二次设备之间逻辑关联关系，形成一二次设备关联关系数据库，为告警压缩处理提供基础。
系统管理员根据一次设备故障时系统内各种一二次设备告警之间内在关系，通过系统一次设备故障告警压缩模版配置模块，定义出这些告警信息综合压缩模板，为告警压缩处理提供基础。一次设备故障告警压缩模块形成步骤包括：定义强制事件，强制事件是一个告警信息综合压缩模式的主要事件，在一定时间范围内，所有强制事件都发生才能辨别一个告警模式；定义可选事件，可选的事件不参与对告警信息综合压缩模式的辨别，但可以参与告警的压缩；定义一个诊断结论，诊断结论是对告警信息综合压缩的结果，是最终产生的新的告警内容。所有定义的强制事件、可选事件、诊断结论都通过告警压缩模版配置模块形成文本文件存入到系统中。
系统一次设备故障告警综合压缩处理模块（以下简称“告警压缩处理模块”）启动时读入系统内一二次设备关联关系数据库和一次设备告警压缩模板，并将这些信息分别写入一二次设备关联关系队列和一次设备告警压缩模板信息队列中；系统循环接收来自数据采集处理模块如基于SCADA系统的采集模块发出的一次设备告警信息、二次设备告警信息、遥测告警信息；判断接收到告警信息是否在一次设备告警压缩模块中被定义，条件不满足则过滤此告警等待下一条告警，条件满足后判断此告警信息是否是二次设备告警信息，条件不满足则将此告警写入到对应一次设备压缩告警处理队列中，条件满足后则根据一二次设备关联关系队列数据取出其对应的一次设备；判断此一次设备告警是否已存在，条件不满足则过滤此二次设备告警，条件满足后也将此二次设备告警写入到对应一次设备压缩告警处理队列中；告警压缩处理模块循环判断每一个一次设备压缩告警处理队列中强制事件告警是否全部满足，条件不满足则继续判断下一个队列，条件满足后则根据模板中定义的诊断结论将此一次设备告警诊断结论作为一条新的告警信息发送给告警客户端显示模块，同时将此一次设备压缩告警处理队列中所有告警信息标示为一次设备故障告警信息的子告警发送给告警客户端显示模块，清空该已完成告警压缩的一次设备压缩告警处理队列；告警压缩处理模块循环判断每一个一次设备压缩告警处理队列中的告警信息是否超过有效时间范围，条件不满足则继续等待，条件满足则删除超出判断时间范围的无效告警信息。
告警客户端显示模块接收告警压缩处理模块发送过来的一次设备故障告警信息及其对应的子告警信息后，在告警客户端窗上只显示一条该一次设备的故障告警信息，同时将对应的子告警信息隐藏于告警客户端显示模块中，并在一次设备故障告警信息前面增加一个“+”号显示符，点击“+”号即可将形成该一次设备故障告警信息的所有子告警信息显示到告警客户端显示模块中进行显示。
下面结合本发明的一种实施例：如图2所示，本例中将开关作为一次设备，将开关保护动作信号作为二次设备，再将开关保护动作信号与开关设备进行关联，找到每个开关动作保护信号对应的一次开关设备。
首先，在自动化系统中通过一二次设备关联关系自动建模模块将二次设备保护信号与一次设备建立关联关系库；其次，附图2是一次设备线路故障告警综合压缩模板，压缩模块如下：
<Tempmodel name =“线路故障”>
<ForceEv st_id=“A厂”del=“T”dev_id =“开关1”act=“OPEN”/>
<ForceEv st_id=“B厂”del=“T”dev_id =“开关2”act=“OPEN”/>
<OptionEv st_id =“A厂”dev_id =“保护信号开关1X”act=“*”/>
<OptionEv st_id =“A厂”dev_id =“保护信号开关1X1”act=“*”/>
<OptionEv st_id =“B厂”dev_id =“保护信号开关2Y”act=“*”/>
<OptionEv st_id =“B厂”dev_id =“保护信号开关2Y1”act=“*”/>
<OptionEv st_id =“A厂” dev_id =“量测A MVA” act=“Limit violation”/>
<OptionEv st_id =“B厂” dev_id =“量测B MVA” act=“Limit violation”/>
<Diagnosis gen=“T”>
<Conclusion text=“线路L故障”/>
</Diagnosis>
</Tempmodel >
对于强制事件(ForceEv)：强制事件是一个告警信息综合压缩模式的主要事件。在一定时间范围内，所有制事件都发生才能辨别一个告警模式。
可选事件(OptionEv)：可选的事件不参与对告警信息综合压缩模式的辨别，但他们可以参与告警的压缩。这是在故障发生后一种压缩告警的方法。
ForceEv代表一个强制事件，OptionEv代表它是一个可选事件。事件用“dev_id”域区分设备对象（遥信，遥测）和“act”域描述了与事件相关的动作（比如分闸、合闸和量测越限等）。星号“*”表示可以是任何动作。
“del”域用来决定相关告警是否应该被删除(告警客户端隐藏显示)。
Diagnosis代表诊断结论，“gen”域代表形成的综合信息是否作为告警发送。
通过分析大量线路故障时产生的大量告警信息，发现线路故障时会导致线路两端厂站所对应的开关分闸、分闸开关对应的某些保护信号动作、分闸开关上对应量测出现越低限等告警信息；自动化系统中将这些存在关联关系的告警信息定义为一个线路告警综合压缩模板；最后系统中一次设备故障告警综合压缩处理模块根据上面已定义的一二次设备关联关系库和线路故障告警综合压缩模块进行实时处理，当系统中接收到来自SCADA应用发出的一次设备开关分闸告警、二次保护动作信号及遥测越限告警时，利用已定义的告警综合压缩模块进行匹配判断处理，对于线路故障告警压缩需要满足模板中强制事件(ForceEv)全部发生时才能够辨别出是发生了线路故障（本例中指线路L两侧厂站对应的A厂开关1、B厂开关2都出现分闸告警），而对于模板中可选事件(OptionEv)可用来参与告警信息压缩处理（本例中指与A厂开关1、B厂开关2相关联的保护动作信号告警信息、A厂开关1、B厂开关2关联量测越限告警信息），线路L发生故障跳闸时瞬时内系统中产生了A厂开关1分闸、B厂开关2分闸、A厂保护信号开关1X动作、A厂保护信号开关1X1动作、B厂保护信号开关2Y动作、B厂保护信号开关2Y1动作、A厂开关1量测I越低限、B厂开关2量测I越低限等众多告警信息，一次设备故障告警综合压缩模块判断出“线路L故障”告警信息，同时将上述推导出线路故障告警信息的所有子告警信息标示后发送给告警客户端显示模块。告警客户端显示模块接收到一次设备故障告警信息后在告警客户端上只显示该一次设备故障告警内容，其他子告警信息则隐藏显示（但可以通过人工点击一次设备故障告警信息前的“+”号进行全显示）。
因此，本发明通过构建一二次设备信号关联关系，建立一次设备故障告警综合压缩处理模板，利用计算机系统快速处理能力实现一次设备故障告警综合压缩；协助调度监控人员快速准确的判断故障设备，提高对电网事故处理效率，减少事故对电网安全运行造成的损失。
上述实施例不以任何形式限定本发明，凡采用等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.. 电力调度自动化系统中一次设备故障告警综合压缩方法，其特征在于：该压缩方法基于数据采集处理模块、一二次设备关联关系自动建模模块、一次设备故障告警压缩模版配置模块、一次设备故障告警综合压缩处理模块、告警客户端显示模块，包括以下步骤：
步骤（1）利用数据采集处理模块采集数据信息；
步骤（2）利用一二次设备关联关系自动建模模块循环检测系统中新增的一二次设备模型，并构建一次设备和二次设备之间逻辑关联关系，形成一二次设备关联关系数据库；
步骤（3） 根据一次设备故障时系统内一二次设备告警信息之间的关系，通过一次设备故障告警压缩模版配置模块定义出一次设备故障告警压缩模板；
步骤（4） 所述一次设备故障告警综合压缩处理模块分别读取一二次设备关联关系数据库和一次设备故障告警压缩模板的信息，然后循环接收来自数据采集处理模块发出的告警信息后进行循环判断，将满足的判断结果作为一条新的告警信息发送给告警客户端显示模块。
2.根据权利要求1所述的电力调度自动化系统中一次设备故障告警综合压缩方法，其特征在于：所述步骤（2）的具体过程如下：
步骤（21）利用一二次设备关联关系自动建模模块循环检测系统中新增的一二次设备模型，条件不满足则继续检测；条件满足后则判断新增设备是一次设备还是二次设备；
步骤（22）当满足的是一次设备条件，则根据新增一次设备名称到二次设备表中检索所有二次设备，查找二次设备名称中是否有包含新增一次设备名称的设备，条件不满足则跳过此设备进入下一个设备判断，条件满足后则将此二次设备所关联一次设备填写为该新增一次设备；
当满足的是二次设备条件则根据新增二次设备名称到一次设备表中检索所有一次设备，查找一次设备名称中是否有被该二次设备名称包含的设备，条件不满足则跳过此设备进入下一个设备判断，条件满足后则将找到的一次设备填入到新增二次设备所关联一次设备上；
步骤（23）根据上述步骤反复进行构建一次设备和二次设备之间逻辑关联关系，形成一二次设备关联关系数据库。
3. 根据权利要求1或2所述的电力调度自动化系统中一次设备故障告警综合压缩方法，其特征在于：所述步骤（3）中一次设备故障告警压缩模块形成步骤包括：
步骤（31）定义强制事件，所述强制事件是一个告警信息综合压缩模式的主要事件，在一定时间范围内，所有强制事件都发生才能辨别一个告警模式；
步骤（32）定义可选事件，所述可选事件不参与对告警信息综合压缩模式的辨别，且参与告警的压缩；
步骤（33）定义一个诊断结论，所述诊断结论是对告警信息综合压缩的结果，并且是最终产生的新的告警内容；
步骤（34）上述所有定义的强制事件、可选事件、诊断结论都通过告警压缩模版配置模块形成文本文件存入到系统中。
4.根据权利要求3所述的电力调度自动化系统中一次设备故障告警综合压缩方法，其特征在于：所述步骤（4）一次设备故障告警综合压缩处理模块的循环判断过程具体如下：
步骤（41）根据数据采集处理模块发出的一次设备告警信息、二次设备告警信息、遥测告警信息进行判断；
步骤（42）判断接收到的告警信息是否在一次设备告警压缩模块中被定义，当条件不满足则过滤该告警信息等待下一条告警信息；当条件满足后判断此告警信息是否是二次设备告警信息，条件不满足则将该告警信息写入到对应一次设备压缩告警处理队列中；条件满足后则根据一二次设备关联关系队列数据取出其对应的一次设备；
步骤（43）再判断上述步骤（42）中取出的一次设备告警是否已存在，条件不满足则过滤此二次设备告警信息，条件满足后也将此二次设备告警信息写入到对应一次设备压缩告警处理队列中；
步骤（44）所述告警压缩处理模块循环判断每一个一次设备压缩告警处理队列中强制事件告警信息是否全部满足，条件不满足则继续判断下一个队列，条件满足后则根据模板中定义的诊断结论将此一次设备告警诊断结论作为一条新的告警信息发送给告警客户端显示模块；
步骤（45）所述告警压缩处理模块循环判断每一个一次设备压缩告警处理队列中的告警信息是否超过有效时间范围，条件不满足则继续等待；条件满足则删除超出判断时间范围的无效告警信息。
5.根据权利要求4所述的电力调度自动化系统中一次设备故障告警综合压缩方法，其特征在于：所述步骤（44）还包括将所述一次设备压缩告警处理队列中所有告警信息标示为一次设备故障告警信息的子告警信息发送给告警客户端显示模块；并清空所述已完成告警压缩的一次设备压缩告警处理队列。
6.根据权利要求5所述的电力调度自动化系统中一次设备故障告警综合压缩方法，其特征在于：所述告警客户端显示模块在告警客户端窗上只显示一条一次设备的故障告警信息，同时将对应的子告警信息隐藏于告警客户端显示模块中。
7.根据权利要求1所述的电力调度自动化系统中一次设备故障告警综合压缩方法，其特征在于：所述步骤（1）中数据采集处理模块基于SCADA系统对数据信息进行采集。
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