CN103700031A - 调控一体化模式下的电力告警信息发布方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电力告警信息的监控、分析、处理和发布方法，特别是一种调控一体化模式下的电力告警信息发布方法，通过构建电力调控中心告警信息规则库，并在电网事故发生时，通过以电网间隔为单位搜寻来自各业务系统的告警信息，根据不同业务系统信息间的内在关联，通过预先设定的一系列规则进行快速搜集和分析，最终形成简练的事故简报以及全方位多维度的事故综合报告，降低了电力调控中心工作人员的安全压力和工作负荷；一旦事件分析得出分析结果，即在第一时间内根据消息-人员-通信手段三层映射关系设定，及时、主动地将分析结果推送到相关人员处，从而提升了告警信息交互的及时性、准确性，提高了电力调度中心告警信息的共享效率。

Description

调控一体化模式下的电力告警信息发布方法

技术领域

本发明涉及一种电力告警信息的监控、分析、处理和发布方法，特别是一种调控一体化模式下的电力告警信息发布方法。

背景技术

“调控一体”打破了传统的调度业务范围，电网调度中心拓展成为电网与设备的集中监视与指挥控制中心。集约化管理模式下，调控中心的安全压力和工作负荷不断加大，各类生产业务的实时、准实时信息逐步汇集到调度台，调控中心不仅承担了电网设备的指挥控制职责，作为各类监控信息和管理流程的汇集点，还承担了监控实时电网生产运行状况的职责。

在电力调度告警事件发生时，由调度监控人员判定事件严重程度，并在需要时基于人工索取（比如电话问询、业务系统查询）从各个业务系统获取相关业务数据（如电网运行状态）以及各系统相关事件记录（如SOE事件、故障录波文件等），然后对电力调度告警信息进行分析，并在需要时通知各专业人员协同处理。此种基于人工判断及人工索取的电力调度告警信息方式是目前最常见的技术方案。

然而，在电力调度告警信息的传递与交互方面，一直以来都是沿用传统的人工索取（比如电话问询、业务系统查询），缺乏主动及时的推送机制，经常导致信息不对称，信息传递层次多效率低，已经无法满足“调控一体”模式下的调控中心需求。其不足之处在于：

第一：“调控一体”模式下，调度人员需要时刻保持对多个业务系统的关注，从各种业务系统发出的诸多电网告警事件中，发现需要处理的重要事件，大大加重了调度人员的安全压力和工作负荷。

第二：在重要事件发生时，调度人员只能通过人工索取的方式（比如电话问询、业务系统查询）方式逐个进行，信息传递层次多效率低。

第三：信息共享效率低，参与事件处理的各专业人员都必须自己从各个业务系统获取信息，在某些情况下，如现场处理时，由于无法访问相应的业务系统，信息的共享更为不便。

发明内容

本发明的目的在于根据现有技术的不足之处而提供一种减轻工作负荷、提高工作效率，保证电力系统安全运行的调控一体化模式下的电力告警信息发布方法。

本发明的目的是通过以下途径来实现的：

调控一体化模式下的电力告警信息发布方法，其要点在于，包括如下步骤：

1）  构建电网调控一体化的全景数据平台：包括数据存储部分和数据汇集部分； 数据存储部分提供平台数据库，存储有结构化数据和非结构化数据，其中非结构化数据中包括有案例数据； 数据汇集部分：针对各个业务系统的数据汇集到平台的需求，建立相应的汇集任务，汇集任务完成结构化数据和非结构化数据的迁移；包括模型数据汇集、实时数据汇集、事件汇集以及历史数据汇集：

2）  在全景数据平台中建立事件信息模型，以事件源系统、事件分类以及事件性质为主链接，并依序关联，事件源系统描述产生事件的来源——监测系统的描述；事件分类描述各源系统中需要处理的事件的类型；事件性质为每种事件类型除了所有事件公共的性质之外的特殊性质提供一种名值对的通用描述； 所述事件类型为一种事件分类，包括EMS系统中的操作事件、参数事项，变电设备监测系统中的各类设备元件事项，输电线路监测系统中的监测告警事项，通信监控系统中各种告警事项，以及故障信息系统；其中故障信息系统所产生事件由EMS系统接入，其所用事件类型与EMS系统一致；

3）  通过全景数据平台汇集电力调控中心各业务系统的模型数据，并以电网间隔为单位进行组织；提供事件告警分析服务器，根据事件类型设置对应的事件告警分析服务器的对象，并确定事件类型的严重程度，以及事件源与事件告警分析服务器对象间的映射关系；

4）  基于事件类型构建电力调控中心告警信息规则库；电力调控中心告警信息规则库中定义对事件告警信息进行分析的规则；告警信息规则库包括每种类别事件的产生原因及解决方案描述，同时也定义了告警信息分析、发布规则，包括告警事件的基本分析、根据事件信息模型的关联事件搜集、事件队列管理和故障诊断报告的生成及发布； 告警事件的基本分析包括单一事件推理和综合事件推理，单一事件推理在告警事件发生后，根据每条告警事件的类别信息，从告警信息规则库获取相应信息并执行推理，给出故障或异常发生的可能原因；综合事件推理为基于告警信息规则库中关联事件搜集规则而进行的推理执行过程，通过对在时间、空间、拓扑连接或逻辑上存在相关性的不同告警事件进行综合归纳，推理给出一个综合的判断和处理方案；

5）  事件告警分析服务器监听电力调控中心各业务系统产生的告警事件，将来自不同系统的告警事件进行分组，形成多个用于即时事件分析的先进先出事件队列；

对进入队列的每个告警事件，基于告警信息规则库中的规则，启动相应的分析求解过程，以电网间隔为单位搜寻来自各业务系统的告警信息，或业务系统计算分析后的事故报告，通过预先设定的规则进行快速搜集和分析，然后根据进入队列的事件响应级别，告警分析服务器触发关联事件搜集，将包括事件发生前后的关联事件、与告警事件相关的在线量测数据、视频信息综合构成事件关联信息；

并产生告警信息，包括简练的告警事故简报以及事件案例数据集；

6）  提供融合通信平台，包括有音频编解码单元、视频编解码单元和通信关联单元；音频编解码单元和视频编解码单元将告警信息转换成可用于通信的音频信号和视频信号，而通信关联单元则根据告警事件分类映射并关联到目标人群的通信方式，从而建立消息-人员-通信手段三层映射关系，并将转换后的音频信号和视频信号通过通信关联单元建立的映射关系正向推送给目标人群，并接受目标人群通过该映射关系反向查询告警信息。

本发明所述的结构化数据包括模式信息、对象实例数据、抽取的历史数据、数据汇集过程中形成的平台对象与业务系统对象的交叉引用索引、以及非结构化数据索引；非结构化数据包括监控的视频数据，从业务系统汇集的各种数据文件以及监控、告警事件分析形成的案例化数据。然而并非所有的数据都需要将实体迁移到全景数据平台，在模式描述中明确哪些内容迁移，哪些内容直接取自业务系统。直接引用的数据在模式和交叉引用索引的共同引导下，由数据平台的数据访问接口以规范化的形式对外提供。

在本发明中事件分类的确定是一个重要的数据基础，事件分类在事件主类别划分的基础上穷举全景事件分析中需要处理的事件。针对每个分类给出相关的事件条件、在队列中的生命周期、事件所属对象级别（量测值级、设备级、间隔级、站级等）、事件对应的响应级别、关联事件类型列表、可能的事件源系统等。不同的事件响应级别，启动事件分析的延时不同。一个高响应级别的事件通常对应着多个低响应级别的事件，事件间的关系构成事件告警推理规则，这些规则将拥有事件分析的单一事件推理、关联事件推理和故障智能推理与分析。

因此每个事件类型都对应有其发生原因及相应的处理方案，这样就可以从事件类型以及事件发生的时间、空间以及逻辑关联性等多个维度确定关联事件搜集的规则。进一步的，通过利用EMS系统的网络拓扑，根据每种事件类别的设定规则，结合实时接线方式、运行方式、逻辑、时序等综合判断，可以有效地进行进一步的关联事件综合推理，找出事故的根本原因，避免表面信号对调度值班员判断的影响。

队列中每条事件除保留GES事件的源、源路径名、时标、消息、主类别、类别名称、严重性、性质之外，增加源区域属性(GESArea)。事件分析时利用事件的源区域对各个队列中的事件进行快速分组。事件队列的大小及覆盖的时间窗口长度，要受到用户需求和服务器资源两方面的制约，因此，每个事件队列都会采用先进先出的策略，在超出时间窗口或者总队列大小的情形下，将最先进入队列的事件丢弃。能量管理系统的事件反映的是系统当前运行状态，事件产生频度高，相应地事件在队列中的生命周期较短；输电在线监测、变电在线监测系统的事件产生频度低（监测分析周期长），相应地事件在对象中的生命周期较长。事件在进入队列的同时在数据平台的历史库中永久保存（GESEventData类），到达生命周期的事件及触发分析后已经得到完备处理的事件将从队列中移除。

在快速搜集索引时，可根据CIM模型中的如下设备容器——设备的组织关系：

1）设备容器（变电站、电压等级、间隔、线路）——设备——量测——量测值；

2）变电站——电压等级——间隔；

在告警分析服务器中，对这些对象间的关联关系建立完整的快速索引，以支持在特定的事件发生后，根据事件描述中所包含的事件来源信息，快速的定位事件发生的位置，从而启动相应的空间相关性搜索：根据事件源在设备层次树上的位置，找到相应的间隔、变电站、线路等所属容器的事件队列，搜集所需的关联事件描述。

所述的融合通信平台采用通信驱动业务的全新理念，可以把生成的消息、报告，根据定制的需求，分门别类，通过不同通信手段主动发送到各岗位生产人员，减少人工干预，提高工作效率，而且使得信息传递及时、对称，排除人工传播信息的繁杂与失真。

本发明通过构建电力调控中心告警信息规则库，并在电网事故发生时，通过以电网间隔为单位搜寻来自各业务系统的告警信息，或业务系统计算分析后的事故报告，根据不同业务系统信息间的内在关联，通过预先设定的一系列规则进行快速搜集和分析，最终形成简练的事故简报以及全方位多维度的事故综合报告，降低了电力调控中心工作人员需要保持对各业务系统告警信息的巡视而导致的安全压力和工作负荷；一旦事件分析得出分析结果，即在第一时间内根据消息-人员-通信手段三层映射关系设定，采用先进的信息传输通信机制，及时、主动地将分析结果推送到相关人员处，辅助他们进行事故分析判断与处理，从而提升了告警信息交互的及时性、准确性，提高了电力调度中心告警信息的共享效率。

附图说明

图1所示为本发明事件信息模型的结构框架示意图；

图2所示为本发明所述调控一体化模式下的电力告警信息发布方法的流程框架示意图。

下面结合附图对本发明做进一步阐述。

具体实施方式

最佳实施例：

本文以电力调控中心告警信息智能响应发布为例，介绍智能响应的电力调控告警信息发布方法的技术方案。这包括如下步骤：

步骤一，汇集电力调控中心各业务系统电网模型数据，将它们以电网间隔为单位组织到一起。

步骤二，基于事件类别构建电力调控中心告警信息规则库，定义对事件告警信息进行分析的规则。告警信息规则库包括每种类别事件的产生原因及解决方案描述，同时也定义了事件基本分析、关联事件搜集、事件队列管理、故障诊断报告生成及发布、事件高级分析等告警信息分析、发布规则。

步骤三，监听电力调控中心各业务系统产生的告警事件，将来自不同系统的事件进行分组，形成多个用于即时事件分析的先进先出(FIFO)事件队列；对进入队列的每个告警事件，基于告警信息规则库中的规则，启动相应的分析求解过程，以电网间隔为单位搜寻来自各业务系统的告警信息，或业务系统计算分析后的事故报告，根据不同业务系统信息间的内在关联，通过预先设定的一系列规则进行快速搜集和分析，产生简练的事故简报以及全方位多维度的事故综合报告。

步骤四，通过消息-人员-通信手段三层映射关系，一旦事件分析得出分析结果，即在第一时间内将信息传递到目标人群，保证信息对称。

本发明的关键技术点如下：

1）电力调控中心告警信息规则库构建。

2）以电网间隔为单位的电力调控中心告警信息快速搜集和分析技术。

3）基于电力调控中心告警信息规则库的事故简报以及事故综合报告生成技术。

4）电力调控中心告警信息主动推送技术。

关于电力调控中心告警信息规则库构建：其基于电网调控一体化的全景数据平台的构建，全景数据平台关键内容包括数据存储管理、数据汇集和标准化的数据服务，需要沿用CIM体系建立信息模型，例如数据核心模型和（监控、告警）事件的信息模型。所述的事件信息模型中，参照附图1，以事件源系统、事件分类以及事件性质为主链接，并依序关联，事件源系统描述产生事件的来源——监测系统的描述；事件分类描述各源系统中需要处理的事件的类型；事件性质为每种事件类型除了所有事件公共的性质（如发生时间，事件源、严重级别、消息）之外的特殊性质提供一种名值对的通用描述。例如，对于“断路器事项”，就具有“断路器事故动作时有功值”、“事故动作次数限值”、“事故动作次数”、“SOE标记”、“试验标志”等多个特殊性质。

事件分类以CIS GES接口推荐的事件主类别划分为简单事件、操作事件、参数事件。事件告警分析关注所有类别事件，侧重于参数事件的分析。参数事件用参数（GESCondition）描述状态触发时的报警，如严重程度。每个Condition用描述值域的规则描述，例如，①开关合：当“断路器位置 == 合”时；②越报警上限：当“value >报警上限”时。

这样在事件告警综合分析中，事件源所属的区域，对于确定事件的空间相关性非常重要，因此，为所有事件类型增加一个公共性质——所属区域（GESArea）。当一个事件的事件源为一个变电站内设备时，事件区域指向设备所属的间隔、电压等级区以及变电站三级设备容器中最小的那个；对于线路设备，事件区域指向设备所属线路；对于通信设备，则指向相应的通信设备容器。

由此，基于事件类别的构建，电力调控中心告警信息规则库中定义对事件告警信息进行分析的规则；告警信息规则库包括每种类别事件的产生原因及解决方案描述，同时也定义了告警信息分析、发布规则，包括告警事件的基本分析、根据事件信息模型的关联事件搜集、事件队列管理和故障诊断报告的生成及发布；从事件类型以及事件发生的时间、空间以及逻辑关联性等多个维度确定关联事件搜集的规则。

参照附图2，关于以电网间隔为单位的电力调控中心告警信息快速搜集和分析技术；由于对事件的类型都进行了定义和建模，因此每个事件类型都对应有其发生原因及相应的处理方案，这样就可以从事件类型以及事件发生的时间、空间以及逻辑关联性等多个维度确定关联事件搜集的规则。然后，基于上述的关联关系，根据进入队列的事件响应级别，告警分析服务器触发事件关联信息搜集，将事件发生前后的关联事件、相关的在线量测数据、视频信息等综合构成事件关联信息。在预设的延时时间到达时，启动事件分析线程完成事件的全景分析。在延时等待时间中，高响应级别的事件处理将合并关联的低响应级别事件分析，形成以高响应级别事件为主启动点，合并分析事件的处理方式。

例如，110kV主变保护动作是高响应级别的事件，在进行该事件分析时，需要在该事件发生的前后一段时间内，搜集如下事件或实时、历史数据：

1、本体与各侧开关间隔事项（含遥测越限）；2、与主变各侧连接的母线间隔事项；3、与主变相关的10kV备自投、10kV母联间隔事项。4、对应（中）低压母线所有间隔的事项；5、站用电、直流等公用信号的事项；6、本站内的遥测越限事项；7、本站安、消防信息（含视频）；8、站变电在线监测系统10日内越限告警事项；9、本站内的故障录波信息。

再例如，220kV线路保护动作是高响应级别的事件，在进行该事件分析时，需要在该事件发生的前后一段时间内，搜集如下事件或实时、历史数据：

1、本间隔事项（含遥测越限）；2、通过拓扑寻找，线路对侧间隔的事项；3、相关跳闸断路器事故动作时有功值（如果有条件可调用EMS当日有功或者电流曲线）；4、保护故障录波，录波装置录波信息（可预获取，点击后呈现）；5、各侧安、消防信息（含视频）；6、线路各侧线路间隔变电站变电在线监测系统10日内越限告警事项、线路输电在线监测信息。

关于基于电力调控中心告警信息规则库的事故简报以及事故综合报告生成技术和电力调控中心告警信息主动推送技术。在事故发生的情况下，依据告警信息规则库中预设规则，以事件源所属区域（如电网间隔）为单位搜寻来自各业务系统的告警信息，或者是业务系统计算分析后的事故报告，形成全方位多维度的报告，在调度员主动请求时或者根据配置主动推送到统一展示平台界面上，辅助调度员进行事故分析判断与处理。

而告警信息的主动推送技术由融合通信平台实现，其根据现有通信系统状况进行全方位改造，把短信平台，移动电话、固定电话、办公系统等等信息传输手段进行融合，形成无缝交互的智能融合通信平台。同时，通信平台与全景信息平台紧密捆绑，信息的推送无需人工干预，直接取自于信息平台经过定制处理的信息。

一方面，在事故处理过程中，可以让在不同地点使用不同通信手段的用户便捷地在同一个通信平台上无缝互动，包括调度指令传递和事故处理情况的沟通，以及有关人员及时获知事故处理进展等。

另一方面，采用通信驱动业务的全新理念，可以把全景信息平台上生成的消息、报告，根据定制的需求，分门别类，通过不同通信手段主动发送到各岗位生产人员，减少人工干预，提高工作效率，而且使得信息传递及时、对称，排除人工传播信息的繁杂与失真。融合通信平台还可以为调度业务流程的电子化提供技术支持，将通信渗透到工作的业务流中，形成“捆绑”式工作模式。

本发明所述融合通信平台结合先进的IT技术，实现互补式的工作模式。打破以往被动接受信息的工作方式，通过正向推送和反向查询互补式工作模式，将被动等待转化成主动获取，提高人员的感知能力的同时又将单向的信息传递变得更为可靠，过程互动。

正向推送，通过消息-人员-通信手段三层映射关系，一旦事件分析得出简要的分析结果，即在第一时间内将信息传递到目标人群，保证信息对称。

同时，相应的案例化事件关联信息的详细内容，以及整个调度领域的所有平台内可用数据，可以通过反向查询有针对性地获取。由此让相关人员了解事件发展，掌控全局。达到以“通信去驱动流程”，通过通信多元化、信息集约化，来实现信息流转和数据交互，辅助指挥和管理实现扁平化。

本发明未述部分与现有技术相同。

Claims (1)

1.调控一体化模式下的电力告警信息发布方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）构建电网调控一体化的全景数据平台：包括数据存储部分和数据汇集部分； 数据存储部分提供平台数据库，存储有结构化数据和非结构化数据，其中非结构化数据中包括有案例数据； 数据汇集部分：针对各个业务系统的数据汇集到平台的需求，建立相应的汇集任务，汇集任务完成结构化数据和非结构化数据的迁移；包括模型数据汇集、实时数据汇集、事件汇集以及历史数据汇集：

2）在全景数据平台中建立事件信息模型，以事件源系统、事件分类以及事件性质为主链接，并依序关联，事件源系统描述产生事件的来源——监测系统的描述；事件分类描述各源系统中需要处理的事件的类型；事件性质为每种事件类型除了所有事件公共的性质之外的特殊性质提供一种名值对的通用描述； 所述事件类型为一种事件分类，包括EMS系统中的操作事件、参数事项，变电设备监测系统中的各类设备元件事项，输电线路监测系统中的监测告警事项，通信监控系统中各种告警事项，以及故障信息系统；其中故障信息系统所产生事件由EMS系统接入，其所用事件类型与EMS系统一致；

3）通过全景数据平台汇集电力调控中心各业务系统的模型数据，并以电网间隔为单位进行组织；提供事件告警分析服务器，根据事件类型设置对应的事件告警分析服务器的对象，并确定事件类型的严重程度，以及事件源与事件告警分析服务器对象间的映射关系；

4）基于事件类型构建电力调控中心告警信息规则库；电力调控中心告警信息规则库中定义对事件告警信息进行分析的规则；告警信息规则库包括每种类别事件的产生原因及解决方案描述，同时也定义了告警信息分析、发布规则，包括告警事件的基本分析、根据事件信息模型的关联事件搜集、事件队列管理和故障诊断报告的生成及发布； 告警事件的基本分析包括单一事件推理和综合事件推理，单一事件推理在告警事件发生后，根据每条告警事件的类别信息，从告警信息规则库获取相应信息并执行推理，给出故障或异常发生的可能原因；综合事件推理为基于告警信息规则库中关联事件搜集规则而进行的推理执行过程，通过对在时间、空间、拓扑连接或逻辑上存在相关性的不同告警事件进行综合归纳，推理给出一个综合的判断和处理方案；

5）事件告警分析服务器监听电力调控中心各业务系统产生的告警事件，将来自不同系统的告警事件进行分组，形成多个用于即时事件分析的先进先出事件队列；

对进入队列的每个告警事件，基于告警信息规则库中的规则，启动相应的分析求解过程，以电网间隔为单位搜寻来自各业务系统的告警信息，或业务系统计算分析后的事故报告，通过预先设定的规则进行快速搜集和分析，然后根据进入队列的事件响应级别，告警分析服务器触发关联事件搜集，将包括事件发生前后的关联事件、与告警事件相关的在线量测数据、视频信息综合构成事件关联信息；

并产生告警信息，包括简练的告警事故简报以及事件案例数据集；

6）提供融合通信平台，包括有音频编解码单元、视频编解码单元和通信关联单元；音频编解码单元和视频编解码单元将告警信息转换成可用于通信的音频信号和视频信号，而通信关联单元则根据告警事件分类映射并关联到目标人群的通信方式，从而建立消息-人员-通信手段三层映射关系，并将转换后的音频信号和视频信号通过通信关联单元建立的映射关系正向推送给目标人群，并接受目标人群通过该映射关系反向查询告警信息。

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