CN103545922B - 基于多场景分析的智能告警推理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及基于多场景分析的智能告警推理方法，告警服务器将告警信号上传到消息中心；智能告警展示模块、推理机和操作信号模块均从消息中心获取告警信号；操作信号模块从告警信号中获取操作类告警信号并通过消息中心传给推理机；推理机对接收到的告警信号进行分类、整理、分析，并推理得出智能告警信息并传给消息中心；智能告警展示模块从消息中心获取并展示智能告警信息；本发明利用多场景分析技术对告警对象进行分析，实现了智能告警的细化分类，增加了智能告警的应用范围，提高了告警的准确率，加快了告警信息的处理速度，消除了无效告警，减少了运行人员的监控负担，并使运行人员可及时对故障作出判断并采取正确的处理措施。
Description
技术领域
本发明属于电力系统自动化技术领域，涉及一种智能变电站监控系统的智能告警技术。
背景技术
随着智能电网的大力推广，变电站智能化技术逐步成为智能电网技术的关键。变电站监控后台的功能可分为“监”和“控”两大部分，而告警是“监”的主要组成部分。告警的目的是通过听觉或视觉的方法，提醒变电站运行人员注意电网和变电站运行状态的变化，并对可能出现的故障和异常采取直接行动。智能告警通过建立变电站的逻辑模型并进行在线实时分析，实现变电站告警信息的分类分组、告警抑制、告警屏蔽和智能分析，自动报告变电站异常并提出故障处理指导意见，也为主站分析决策提供依据。
目前已实现的告警系统的告警方式都较为单一，告警系统的功能也很有限，各种信号动作频繁，值班员监控任务较重，很容易遗漏重要告警信号，一旦发生事故，动作的事件记录很多,变电站值班人员无所适从，很难抓住重点，影响事故的正确处理，主要原因在于：
1，推理机的兼容性较低，很多告警，如重复类、在线统计类、屏蔽类等告警均无法被智能告警专家系统推理分析；
2，推理机在对告警进行推理之前没有对其进行详细分析，直接放入推理机中推理，产生了大量冗余告警。
为了消除智能告警推理机目前的缺陷，本发明引用了多场景分析技术。多场景技术，是将问题分解为多个可能出现的场景,从而将不确定规划问题转化为确定规划问题的组合来解决；多场景分析方法是基于情景分析法产生的，该方法既考虑可能发生的不确定情况，又考虑可能出现场景的重要程度，在电力领域中得到了成功应用，如电网适应性方案规划。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于多场景分析的智能告警推理方法，以解决现有智能告警方法中推理机存在的上述问题。
为实现上述目的，本发明的基于多场景分析的智能告警推理方法的步骤如下：
（1）告警服务器将告警信号上传到消息中心；
（2）智能告警展示模块、推理机和操作信号模块均从消息中心获取告警信号；
（3）操作信号模块从告警信号中获取操作类告警信号并通过消息中心传给推理机；
（4）推理机对接收到的告警信号进行分类、整理、分析，并推理得出智能告警信息，且将该智能告警信息传给消息中心；
（5）智能告警展示模块从消息中心获取智能告警信息，并展示接收到的智能告警信息。
所述步骤（2）中告警信号的获取是通过注册的方式从消息中心取出告警信号。
所述步骤（4）中推理机对告警信号进行分类是依据场景进行的，告警信号的字段包括测点、测点类型、告警等级和设备索引，将各不确定字段信息组合成为一个可能的环境，称为场景。
所述场景以告警对象的特征进行分类，分为越限类、操作类、重复类、屏蔽类、在线统计类、关联类和智能告警专家场景。
所述越限类场景是告警类型是遥测的，且遥测数据达到越限范围的；所述操作类场景是从操作信号模块取出的告警信号；所述重复类场景是告警类型为遥信变位，且在一定时间内出现多次的；所述屏蔽类场景是告警对象是遥测且报警使能标志不为1的、告警类型是遥信变位且复位报警使能标志为0或置位使能标志为0的；所述在线统计类场景是需要进行在线统计处理的；所述关联类场景是告警信息的关联信号字段关联的是其他告警对象的；所述智能告警专家场景是不符合以上场景的均可划入该场景，且本场景可以扩展。
所述步骤（5）中智能告警展示模块对接收到的智能告警信息进行过滤和屏蔽后进行展示。
所述过滤和屏蔽的条件是：智能告警信息的告警源不属于厂站、电压等级、间隔和装置分类。
智能告警展示模块进行过滤和屏蔽处理的对象是多页面，不同页面显示的智能告警信息只要符合过滤和屏蔽条件均会被处理。
所述智能告警展示模块将已经被过滤或屏蔽掉的智能告警信息放入缓存中。
所述智能告警展示模块可同时展示原始告警信号和智能告警信息。
本发明的基于多场景分析的智能告警推理方法，利用多场景分析技术对告警对象进行分析，实现了智能告警的细化分类，增加了智能告警的应用范围，提高了告警的准确率，加快了告警信息的处理速度，消除了无效告警，减少了运行人员的监控负担，并使运行人员可及时对故障作出判断并采取正确的处理措施。
附图说明
图1是本发明智能告警推理方法实施例的原理图；
图2是主变高压侧接地故障推理流程图；
图3是智能告警场景分类图；
图4是告警字段和模型展示图；
图5是智能告警推理模型图；
图6是智能告警场景分析原理图；
图7是告警展示界面图；
图8是过滤和屏蔽展示图；
图9是智能告警故障报告展示图。
具体实施方式
如图1所示，基于多场景分析的智能告警推理方法的步骤如下：
（1）告警服务器将告警信号上传到消息中心；
（2）智能告警展示模块、推理机和操作信号模块均从消息中心获取告警信号；
（3）操作信号模块从告警信号中获取操作类告警信号并通过消息中心传给推理机；
（4）推理机对接收到的告警信号进行分类、整理、分析，并推理得出智能告警信息，且将该智能告警信息传给消息中心；
（5）智能告警展示模块从消息中心获取智能告警信息，并展示接收到的智能告警信息。
下面举出关联类场景的分析样例：
1)样例名称：主变高压侧接地故障；
2)故障类型：接地故障；
3)故障结果：高压侧断路器跳闸（此处按照变压器二次保护功能分侧配置智能告警推理原则，所以对于低压侧是否跳闸可以暂时不予考虑，而由另外一条智能告警推理规则进行管理）；
4)故障信号：差动信号（增量差动动作，分侧差动动作，差动速断动作，纵差动故障信号：差动信号（增量差动动作，分侧差动动作，差动速断动作，纵差动作等），复压动作信号（高压侧复压过流I段1时限动作，高压侧复压过流I段2时限动作，高压侧复压过流II段动作等），零序动作信号（高压侧零序过流I段1时限动作，高压侧零序过流I段2时限动作，高压侧零序过流II段动作，高压侧零序电压动作等），间隙保护（高压侧间隙电流动作等），公共绕组保护（公共绕组零序电流保护动作等），开关动作信号（高压侧断路器断开等）；
5)推理流程如图2所示；
6)处理措施
A)调整潮流或转移负荷；
B)按事故限电要求限制负荷；
C)在查明原因并消除故障之前，不得送电；
D)如差动动作，则在对保护范围内设备进行外部检查无明显故障，证明变压器内部无明显故障时，可用发电机对变压器零起升压，如升压无异常，可将变压器恢复运行；
E)如变压器后备保护动作，经检查变压器外部无异常，可以试送电。
本方法中涉及的模块主要有：服务TaskServer、消息中心MSCenter、推理机模块InferenceEngine、告警展示模块RealAlarmView、操作信号模块OperateComps，各模块的描述如表1所示。
表1系统模块一览表
各模块具体的交互过程如下：
1，TaskServer加载AlarmService进程，AlarmService接收告警信号，与MSCenter加载的进程AlarmClient进行交互传递告警；
2，InferenceEngine、RealAlarmView、OperateComps均加载AlarmClient,这些模块通过注册的方式从MSCenter中取出告警信号；
3，OperateComps将操作类告警传递给MSCenter，
InferenceEngine对接收到的告警进行分类、整理、分析得出相关智能告警，并将生成的智能告警传递给MSCenter，RealAlarmView为运行人员展示接收到的告警，同时也会将原始告警传递给MSCenter；
4，智能告警配置工具SmartAlarmConfig为运行人员提供了智能告警配置平台，并将配置信息以xml文件的形式保存起来，InferenceEngine启动时自动加载配置信息。
本方法使用多场景技术对智能告警进行分析。场景，即针对一种对象进行分析处理，得到不同的结果，一种结果代表一个场景，在本方法中，场景的分类是以告警对象的特征进行定义的：
越限类场景：告警类型是遥测(遥测又称远距离模拟量)，利用测量数据和限值比较，遥测数据达到越限范围内的为越限类场景；
操作类场景：将遥控(如：遥控断路器、刀闸等)定义为操作信号，并将其传入操作信号模块OperateComps中，判断从OperateComps取出的告警信号为操作类场景；
重复类场景：告警类型为遥信变位，且同一测点信息在一定时间内反复出现多次的为重复类场景；
屏蔽类场景：无效的信号、冗余的信号会增加变电站运行人员的负担，对干扰他们对变电站的告警处理，为了避免这种情况的发生，定义了屏蔽类告警，特征条件为告警对象是遥测且报警使能标志不为1的、告警类型是遥信变位且复位报警使能标志为0或置位使能标志为0的；
在线统计类场景：变电站监控系统不仅要采集实时数据，还要采集日、月、年等历史数据，用于报表、在线统计分析，这些需要进行在线统计分析处理的为在线统计类场景；
关联类场景：告警信息有时不是单一出现的，例如保护动作，告警窗不仅会有动作信号，还会有跳闸、闭锁重合闸等信号，可以将这些信号作为保护动作的关联信号，这种告警信息的关联信号字段是其他告警对象的为关联类场景；
智能告警专家场景：不符合以上场景的均可划入该场景，且本场景可以扩展。
对场景进行推理得出具有相关性和精准性的告警结果，以达到提高告警准确性和推理机效率的目的，智能告警场景分类如图3所示。
RealAlarmView模块设计了告警的过滤和屏蔽功能，可以分别按厂站、电压等级、间隔、装置对告警进行过滤和屏蔽，处理的对象是针对多页面的，不同页面显示的告警只要符合过滤或屏蔽条件的均会被处理，对智能告警进行了特殊处理，将已经被过滤或屏蔽掉的智能告警放入缓存中，供运行人员随意调出，防止运行人员由于误操作而遗漏掉重要的告警。
下面结合附图对本智能告警推理方法进行进一步说明。
首先，统一告警接口和模型，解决告警数据构造、分发、展示、存储、查询、远传等需求的一致性，具体见图4；然后运用SmartAlarmConfig配置推理机相关限定值：
shaketime=20//告警抖动时间域
shakenum=4//告警抖动次数域
repeattime=60//告警重复时间域
repeatnum=10//告警重复次数域
upgradetime=120//告警等级升级时间域
upgradenum=15//告警等级升级次数域
faultstatustype=1|2|6|9//告警持续动作类型
faultstatustime=50//告警动作持续时间域
netstatetime=600//网络通断时间域
netstatenum=3//网络通断次数域
推理机服务InferenceEngine启动时，自动加载配置文件，通过告警客户端AlarmClient接收实时告警，放入告警队列中，推理类线程CEngineImpl和CSmartEngineExt周期地从缓存中取出队列中的告警，对它们进行解析，提取告警对象。
在监控系统中，如何利用不确定的告警对象模型字段定位告警的分类是智能告警的关键，这些不确定的告警对象模型字段包括测点、测点类型、告警等级、设备索引等等，我们可以将各种不确定字段信息组合成为一个可能的环境，称之为场景，如图5。每一个场景对应了InferenceEngine服务接收告警的一种分类结果，多场景技术功能由CMultiScenAanlysis线程实现，实现流程见图6。
针对CMultiScenAanlysis线程处理的场景分类，CEngineImpl和CSmartEngineExt线程运行不同方法对分类结果进行分析，推理出告警结果，生成相关场景智能告警，其中各个场景的推理是并行的。
将生成的智能告警反馈给AlarmClient，AlarmClient与告警展示模块RealAlarmView进行交互，通过RealAlarmView向运行人员进行相关告警展示。
RealAlarmView模块接收并解析告警，显示出符合国网规范的告警信息，图形展示界面见图7。
RealAlarmView模块从实时库中读取全站信息，为运行人员提供过滤和屏蔽告警的功能，过滤和屏蔽展示图见图8；RealAlarmView模块提取智能告警的字段信息，通过组合，形成告警故障简报，为运行人员提供更为准确、详细的告警内容，告警故障简报展示见图9。
最后所应说明的是：以上实施例仅用以说明而非限定本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解；依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (9)
1.基于多场景分析的智能告警推理方法，其特征在于，该方法的步骤如下：
（1）告警服务器将告警信号上传到消息中心；
（2）智能告警展示模块、推理机和操作信号模块均从消息中心获取告警信号；
（3）操作信号模块从告警信号中获取操作类告警信号并通过消息中心传给推理机；
（4）推理机对接收到的告警信号进行分类、整理、分析，并推理得出智能告警信息，且将该智能告警信息传给消息中心；
（5）智能告警展示模块从消息中心获取智能告警信息，并展示接收到的智能告警信息；
所述步骤（4）中推理机对告警信号进行分类是依据场景进行的，告警信号的字段包括测点、测点类型、告警等级和设备索引，将各不确定字段信息组合成为一个可能的环境，称为场景。
2.根据权利要求1所述的基于多场景分析的智能告警推理方法，其特征在于：所述步骤（2）中告警信号的获取是通过注册的方式从消息中心取出告警信号。
3.根据权利要求1所述的基于多场景分析的智能告警推理方法，其特征在于：所述场景以告警对象的特征进行分类，分为越限类、操作类、重复类、屏蔽类、在线统计类、关联类和智能告警专家场景。
4.根据权利要求3所述的基于多场景分析的智能告警推理方法，其特征在于：所述越限类场景是：告警对象的特征是遥测的，且遥测数据达到越限范围的；所述操作类场景是：将遥控定义为操作信号，并将遥控传入操作信号模块中，判断从操作信号模块取出的告警信号；所述重复类场景是：告警对象的特征为遥信变位，且在一定时间内出现多次的；所述屏蔽类场景是：告警对象的特征是遥测且报警使能标志不为1的，或者告警对象的特征是遥信变位且复位报警使能标志为0的，或者告警对象的特征是遥信变位且置位使能标志为0的；所述在线统计类场景是：需要进行在线统计处理的；所述关联类场景是：告警信息的关联信号字段关联的是其他告警对象特征的；所述智能告警专家场景是：不符合以上场景的均划入该场景，且该场景能够扩展。
5.根据权利要求1所述的基于多场景分析的智能告警推理方法，其特征在于：所述步骤（5）中智能告警展示模块对接收到的智能告警信息进行过滤和屏蔽后进行展示。
6.根据权利要求5所述的基于多场景分析的智能告警推理方法，其特征在于：所述过滤和屏蔽的条件是：智能告警信息的告警源不属于厂站、电压等级、间隔和装置分类。
7.根据权利要求6所述的基于多场景分析的智能告警推理方法，其特征在于：智能告警展示模块进行过滤和屏蔽处理的对象是多页面，不同页面显示的智能告警信息只要符合过滤和屏蔽条件均会被处理。
8.根据权利要求7所述的基于多场景分析的智能告警推理方法，其特征在于：所述智能告警展示模块将已经被过滤或屏蔽掉的智能告警信息放入缓存中。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的基于多场景分析的智能告警推理方法，其特征在于：所述智能告警展示模块可同时展示原始告警信号和智能告警信息。
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