CN103903195B - 输变电设备在线监测数据告警监测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种输变电设备在线监测数据告警监测方法，其特征在于，包括：步骤一：获取监测数据，与告警相关的属性；步骤二：查询是否存在第一类告警阀值；步骤三：查询是否存在与被监测设备对应的告警参数和系数；若存在，计算第一类告警阀值，并执行步骤六，否则执行步骤四；步骤四：查询是否存在第二类告警阀值；若存在，则取得第二类告警阀值，并执行步骤六，否则执行步骤五；步骤五：查询是否存在通用告警参数和系数；若存在，通过通用告警参数和系数，计算第二类告警阀值，并执行步骤六，否则结束告警监测；步骤六：判断监测数据是否告警。本发明提高告警阈值计算及告警判断的时间、空间效率。

Description

输变电设备在线监测数据告警监测方法

技术领域

本发明涉及一种告警监测方法，具体涉及一种输变电设备在线监测数据告警监测系统设计方法，本发明属于输变电设备在线监测信息告警监测领域。

背景技术

输变电设备在线监测数据的告警信息监测关系到电网设备的健康状态，随着输变电设备在线监测覆盖率的迅速增加，设备告警信息监控的重要性日益提升。但是由于各地对于在线监测数据所制定的告警规则和设置方式不一而足，给在线监测数据告警监测和后续处理工作的开展带来不便。因此，国网公司运检部在2012年11月印发《输变电设备在线监测信息报警规则（试行）》（以下简称《报警规则》），统一规定了输、变电十几种监测类型的输变电设备的告警规则，每种监测类型针对不同设备的设计规格规定不同等级的告警阈值。这样，在设计符合国网公司《报警规则》的告警监测系统过程中，需要根据被监测的设备（变压器、输电线路等）的不同设计规格、不同监测类型，采用不同的阈值配置和计算方法，设定不同的告警阈值。以变压器油色谱在线监测数据为例，变压器电压等级可能为500kV、220kV、110kV等，其中，电压等级同为110kV的变压器，设计规格又分为隔膜式、胶囊式、开放式。不同设计规格的变压器对于油色谱中氢气绝对产气速率这个监测项分别设有不同的预警、报警值。而对于变压器油色谱监测类型来说，除氢气绝对产气速率外还有10余个监测项，他们的预、报警阈值都需按照不同阈值计算方法产生。因此，若按照常规告警判断方式，需按设计规格将被监测设备扩展属性、然后以设备为单位分别进行预报警阈值存储和计算公式的拼接，整个预报警判断的计算、存储效率低，预报警的实时性和效率大打折扣，若预报警阈值发生进一步改变，相应的改动操作较为复杂繁琐。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种输变电设备在线监测数据告警监测方法，解决了现有技术中报警的实时性和效率差，预报警阀值的改动复杂繁琐的技术问题。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：

输变电设备在线监测数据告警监测方法，其特征在于，包括：

步骤一： 获取被监测设备的监测数据，以及被监测设备中与告警相关的属性；

步骤二：查询是否存在第一类告警阀值，所述第一类告警阀值基于被监测设备中与告警相关的属性，并针对当前被监测设备单独设定；若存在，则取得所述第一类告警阀值，并执行步骤六，若不存在，执行步骤三；

步骤三：查询是否存在与被监测设备对应且单独设定的告警参数和系数；若存在，根据所述告警参数和系数，计算得到所述第一类告警阀值，并执行步骤六，若不存在，执行步骤四；

步骤四：查询是否存在第二类告警阀值，所述第二类告警阀值为与被监测设备当前监测类型所对应的通用告警阀值；若存在，则取得所述第二类告警阀值，并执行步骤六，若不存在，执行步骤五；

步骤五：查询是否存在与当前监测类型对应的通用告警参数和系数；若存在，通过所述通用告警参数和系数，计算所述第二类告警阀值，并执行步骤六，若不存在，结束告警监测；

步骤六：查询获取的被监测设备中与告警相关的属性、告警阀值，判断是否告警，若告警，获取告警方式，并进行告警，若不告警，选择结束告警监测。

前述的输变电设备在线监测数据告警监测方法，其特征在于，建立被监测设备表，用于存放各类型被监测设备的共有属性信息；建立被监测设备扩展表，用于存放被监测设备的属性中除了所述共有属性外的其余属性；建立被监测设备扩展映射表，用于存放被监测设备扩展表中的属性与被监测设备之间的映射关系；建立监测设备表，用于存放与被监测设备对应的监测设备的属性；建立监测数据表，用于存放监测设备采集的被监测设备的监测数据；告警设备参数表，用于存放与被监测设备对应的告警设备的参数；阀值设定表，用于存放被监测设备对应的告警设备中各类告警阀值。

前述的输变电设备在线监测数据告警监测方法，其特征在于，所述被监测设备表的属性包括：设备编码、设备名称、设备类型、电压等级、单位名称、所属变电站名称。

前述的输变电设备在线监测数据告警监测方法，其特征在于，所述被监测设备扩展表的属性包括：设备编码、扩展表字段；所述被监测设备扩展表通过设备编码属性与被监测设备表关联。

前述的输变电设备在线监测数据告警监测方法，其特征在于，所述被监测设备扩展映射表的属性包括设备类型、扩展表字段名称、扩展字段说明；所述被监测设备扩展映射表通过扩展表字段名称与被监测设备扩展表关联，所述被监测设备扩展映射表通过设备类型与被监测设备表关联。

前述的输变电设备在线监测数据告警监测方法，其特征在于，所述监测设备表的属性包括：监测设备编号、被监测设备编号、装置名称、设备类型，所述监测设备表通过被监测设备编号属性与被监测设备表关联。

前述的输变电设备在线监测数据告警监测方法，其特征在于，所述监测数据表的属性包括监测设备编号、数据采集时间，所述监测数据表通过监测设备编号与监测设备表关联。

前述的输变电设备在线监测数据告警监测方法，其特征在于，所述告警设备参数表的属性包括设备阈值编码、设备类型、监测类型、监测量、设备参数、设备参数计算符号、设备参数比较值，所述告警设备参数表通过监测类型与被监测设备扩展映射表关联。

前述的输变电设备在线监测数据告警监测方法，其特征在于，所述阀值设定表的属性包括监测设备编号、监测类型、设备阈值编码、告警阈值常量、告警阈值参数、告警阈值比率，所述阀值设定表通过设备阀值编码与告警设备参数表关联。

前述的输变电设备在线监测数据告警监测方法，其特征在于，在监测数据表中存放被监测设备的监测数据；在阀值设定表中分别查询是否存在第一类告警阀值、是否存在与被监测设备对应的告警参数和系数、是否存在第二类告警阀值、是否存在通用告警参数和系数；在告警设备参数表中查询获取的被监测设备中与告警相关的属性、告警阀值。

本发明的有益之处在于：本发明的输变电设备在线监测数据告警监测方法有效的配置复杂设计规格的输变电设备在线监测数据的告警规则，提高告警阈值计算及告警判断的时间、空间效率，并灵活控制告警阈值设置粒度，实现设备属性和告警阈值的灵活配置、增强设备告警相关属性和阈值数据存储的可扩展性。

附图说明

图1是本发明输变电设备在线监测数据告警监测方法的步骤流程图；

图2是本发明输变电设备在线监测数据告警监测方法中数据业务关系图；

图3是将本发明应用于油色谱报警时的步骤流程图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。

参照图1所示，本发明输变电设备在线监测数据告警监测方法，其特征在于，包括：

步骤一：获取被监测设备的监测数据，以及被监测设备中与告警相关的属性；

步骤二：查询是否存在第一类告警阀值，第一类告警阀值基于被监测设备中与告警相关的属性，并针对当前被监测设备单独设定；若存在，则取得第一类告警阀值，并执行步骤六，若不存在，执行步骤三；

步骤三：查询是否存在与被监测设备对应且单独设定的告警参数和系数；若存在，根据告警参数和系数，计算第一类告警阀值，并执行步骤六，若不存在，执行步骤四；

步骤四：查询是否存在第二类告警阀值，第二类告警阀值为与被监测设备当前监测类型所对应的通用告警阀值；若存在，则取得第二类告警阀值，并执行步骤六，若不存在，执行步骤五；

步骤五：查询是否存在与当前监测类型对应的通用告警参数和系数；若存在，通过与当前监测类型对应的通用告警参数和系数，计算第二类告警阀值，并执行步骤六，若不存在，结束告警监测；与当前监测类型对应的通用告警参数和系数用于计算第二类告警阀值；

步骤六：查询获取的被监测设备中与告警相关的属性、告警阀值，判断是否告警，若告警，获取告警方式，并进行告警，若不告警，选择结束告警监测。

本发明中，根据告警参数和系数，计算第一类告警阀值的具体计算公式，以及通过通用告警参数和系数，计算第二类告警阀值的具体计算公式，需要根据实际情况加以计算，可以参考现有的各种资料加以进行。本发明并不限定。

图2是本发明输变电设备在线监测数据告警监测方法中数据业务关系图；图3是将本发明应用于油色谱报警时的步骤流程图。下面以变压器油色谱在线监测数据为例，进行说明。

首先，基于图2，描述具体实施时各种数据表的构建以及相应功能。

对于被监测设备表，被监测设备表是用于存放被二次设备监测的电网设备台帐信息的表。表中存放的是各种类型电网设备的共有属性信息。主要属性包括设备编码、设备名称、设备类型、电压等级、单位名称、所属变电站名称等。

例：龙王山变1号主变的以上属性及对应具体值为：

设备编码 = 10150559；

设备名称 = 1号主变；

设备类型 = 变压器；

电压等级 = 500kV；

单位名称 = 省检修分公司南京分部；

所属变电站名称 = 龙王山变；

对于被监测设备表，其用于存放各类型被监测设备的共有属性信息；被监测设备扩展表由于各类型电网设备除共有属性信息外还各自具备一些独特属性，这些属性作为被监测电网设备的扩展属性被存放在被监测设备扩展表中，该表主要属性包括设备编码、扩展字段1、扩展字段2… 。通过设备编码属性与被监测设备表关联。

因为各类型的被监测设备的扩展属性不同，所以如果在同一张表中保存不同类型设备的扩展属性，则表中的同一字段对于不同类型的设备所代表的意义不同。建立被监测设备扩展表，用于存放被监测设备的属性中除了所述共有属性外的其余属性；被监测设备扩展表中的各字段代表意义与各设备类型的映射关系将在被监测设备扩展映射表存放。

例：龙王山变1号主变的以上属性值为

设备编码 = 10150559；

扩展字段1 = 胶囊式。

单看该表和被监测设备表无法直接看出字段对应的含义，但是结合被监测设备扩展映射表就可看出该扩展字段的具体含义。

对于被监测设备扩展映射表，其用于存放被监测设备扩展表中的属性与被监测设备之间的映射关系；被监测设备扩展映射表是用于存放被监测设备扩展表中的属性字段信息与具体被监测设备类型之间的映射关系的表，主要属性包括设备类型、扩展表字段名称、扩展字段说明。

例：变压器类型的以上属性值为：

设备类型 = 变压器；

扩展表字段名称 = 扩展字段1；

扩展字段说明 = 油枕结构；

以上属性值表示：变压器设备类型在被监测设备扩展表中属性扩展字段1代表的意义是油枕结构。结合被监测设备扩展映射表中相应字段可以看出，龙王山变1号主变的扩展属性油枕结构对应属性值为胶囊式。

对于监测设备表，其用于存放与被监测设备对应的监测设备的属性；监测设备表是用于存放监测被监测设备的监测装置的台帐信息表。监测设备是在现场安装的负责监测被监测设备某个类型的实时状态的装置。主要的属性包括监测设备编号、被监测设备编号、装置名称、设备类型等。通过被监测设备编号属性与被监测设备表关联。

例：龙王山变的1号主变油色谱专业监测设备的属性值为：

监测设备编号 = 231；

被监测设备编号 = 10150559；

装置名称 = 龙王山变1号主变油色谱监测装置；

监测类型 = 油色谱；

对于监测数据表，其用于存放监测设备采集的被监测设备的监测数据；监测数据表是用于存放监测设备采集的各监测专业的原始监测数据表。监测数据表因不同的监测专业有很多个，选择其中油色谱专业的监测数据表为代表做介绍。油色谱监测数据表主要的属性包括监测设备编号、数据采集时间、H2值等。通过监测设备编号属性与监测设备表关联。

例：龙王山变的1号主变油色谱专业监测设备的属性值为：

监测设备编号 = 231；

数据采集时间 = 2014-1-20 16:12:22；

H2值 = 90；

对于告警设备参数表，其用于存放与被监测设备对应的告警设备的参数；告警设备参数表用于存放某种被监测设备的某种监测类型中的某个监测量按照某个设备属性值进行分类的配置表，分类是为了阈值设定而划分。主要的属性包括：设备阈值编码、设备类型、监测类型、监测量、设备参数、设备参数计算符号、设备参数比较值。

例：变压器设备的油色谱监测类型中H2监测对应的属性值为：

设备阈值编码 = 3269；

设备类型 = 变压器；

监测类型 = 油色谱；

监测量 = H2；

设备参数 = 电压等级；

设备参数计算符号 =>=；

设备参数比较值 = 110kV。

以上属性值表示变压器设备通过电压等级属性进行划分，大于等于110kV的电压等级被划分为一类，当前告警阈值为该类变压器油色谱监测类型中H2监测的告警阈值。

对于阈值设定表，其用于存放被监测设备对应的告警设备中各类告警阀值也就是说，其用于存放某种监测类型的设备或某个监测设备的各类告警阈值信息表。主要属性包括：监测设备编号、监测类型、设备阈值编码、告警阈值常量、告警阈值参数、告警阈值比率等。该表通过设备阈值编码属性与告警设备参数表关联。

例：设备阈值编码为3269对应的属性值为：

监测设备编号 = 空；

监测类型 =空；

设备阈值编码 = 3269；

告警阈值常量 = 0.68；

告警阈值参数 = 空；

告警阈值比率 = 空；

阈值修改日志表；

阈值修改日志表用于存放对阈值设定表修改记录的表。

对于告警信息表，告警信息表用于存放新插入监测数据表的数据根据阈值设定表的阈值判断生成的告警信息表。

下面，举出5个实施例，进一步说明。

实施例1：

图3 为本发明实施例1提供的数据告警判断业务处理流程图，结合图3和图2，本发明实施例1提供了一种输变电设备在线监测数据告警监测系统设计方法，包括：

步骤1：监测装置对某台主变在线监测油色谱实时数据采集完毕，放入数据库，根据其中氢气（H2）值，触发油色谱告警判断任务计划（参考图3所示，油色谱告警判断任务计划通过主任务计划统一调用和配置），首先取得该主变具体设计规格，并到被监测设备扩展映射表和被监测设备扩展表中获取与告警相关的扩展属性为电压等级和油枕结构，然后到告警设备参数表中寻找该设备具体电压等级和油枕结构规格的具体判断方式。

步骤2：到数据库阈值设定表中查询，是否存在当前主变对应的且为当前主变单独设定的告警阈值，即第一类阀值，若有已计算的阈值，则取得该设备对应阈值，转步骤6进行告警判断；若无具体阈值，则进入步骤3；

步骤3：到数据库阈值设定表中查询，是否存在当前主变对应的且其当前主变单独设定的告警参数和系数。若有，则取得具体参数和系数值，并按公式计算出该主变对应告警阈值，转步骤6进行告警判断；若无，则进入步骤4；

步骤4：到数据库阈值设定表中查询，是否存在油色谱监测类型对应的通用告警阈值，即第二类阀值。若有，则取得该监测类型对应通用阈值，转步骤6进行告警判断；若无，则进入步骤5；第二类告警阀值是在查询不到当前被监测设备对应的告警阈值、参数和系数时查询的，由于输变电监测类型共30多种，油色谱、导线温度、GIS局部放电等等，因此第二类告警阀值就是输变电设备中，针对每种监测类型设置的通用阀值。

步骤5：到数据库阈值设定表中查询，是否存在油色谱监测类型对应的设备类型通用告警参数和系数。若有，则取得具体参数和系数值，转步骤6进行告警判断；若无，结束告警流程。

步骤6：根据数据库告警设备参数表中查询的具体设备规格和已有阈值，判断当前监测数据是否告警。若告警，则获取告警推送方式，并判断是否为新告警，选择告警开始或延续的相应处理方式，生成告警信息，放入告警信息表；不告警，则选择告警结束相应处理方式，更新告警信息表。结束告警流程。

实施例2

步骤1：按照图3所示告警逻辑，现有龙王山1号主变油色谱监测装置实时数据采集完毕，放入数据库中监测数据表，其中氢气（H2）监测值为100。

步骤2：为取得氢气告警阈值，在阈值设定表中查询龙王山1号主变油色谱监测装置监测设备编号是否为空，得到监测设备编号值为231，说明存在对该设备告警阈值的单独设定。

步骤3：在阈值设定表中查询当前油色谱监测装置对应的告警阈值常量，查到存在该监测装置的告警阈值常量具体值为90。

步骤4：根据阈值的指标判断当前新采集入库数据为告警数据。

实施例3

步骤1：按照图3所示告警逻辑，现有龙王山1号主变避雷器监测装置实时数据采集完毕，放入数据库，其中阻性电流监测值为2.12。

步骤2：为取得阻性电流的告警阈值，在阈值设定表中查询当前监测设备编号是否为空，得到监测设备编号值为231，说明存在对该设备告警阈值的单独设定，再查询当前装置对应的告警阈值常量，发现对应值为空，说明该设备告警阈值需计算得出。

步骤3：查询阈值设定表中的告警阈值参数和告警阈值比率属性计算该设备告警阈值，查得告警阈值参数值为扩展属性安装后阻性电流初始测量值，告警阈值比率值为1.0。

步骤4：在被监测设备扩展映射表中查到扩展属性安装后阻性电流初始测量值在被监测设备扩展表中对应的位置字段，再从被监测设备扩展表中取得龙王山变1号主变的安装后阻性电流初始测量值为2.0。

步骤5：根据阈值计算公式：

告警阈值=安装后阻性电流初始测量值*告警阈值比率

即得阈值为2.0*1.0=2，根据阈值判断新入库数据为告警数据。

实施例4

步骤1：按照图3所示告警逻辑，现有龙王山1号主变局部放电监测装置实时数据采集完毕，放入数据库，其中端电压值为325。

步骤2：为取得端电压的告警阈值，查询阈值设定表，发现监测设备编号为空，说明未对该设备单独设定告警阈值。

步骤3：查询阈值设定表中局部放电监测类型对应的告警阈值常量属性，得到告警阈值常量值为300。

步骤4：根据阈值的指标判断当前新采集入库数据为告警数据。

实施例5

步骤1：按照图3所示告警逻辑，现有龙王山1号主变油温监测装置实时数据采集完毕，放入数据库，其中油温监测值为45。

步骤2：为取得油温的告警阈值，查询阈值设定表，发现对应监测设备编号为空，说明未对该设备单独设定告警阈值。

步骤3：查询阈值设定表中的油温监测类型的告警阈值常量属性值为空，说明该设备告警阈值需计算得出。

步骤4：查询油温监测类型的告警阈值参数和告警阈值比率属性计算该设备告警阈值，查得告警阈值参数值为扩展属性安装后油温初始测量值，告警阈值比率值为1.2。

步骤4：在被监测设备扩展映射表中查到扩展属性安装后油温初始测量值在被监测设备扩展表中对应的位置字段，再从被监测设备扩展表中取得龙王山变1号主变的安装后油温初始测量值为30。

步骤5：根据阈值计算公式：

告警阈值= =安装后油温初始测量值*告警阈值比率

即30*1.2=42，根据阈值判断新入库数据为告警数据。

根据上述各实例判断的数据状态，若为告警数据，则判断是否为新告警，选择告警开始或延续的相应处理方式，生成告警信息，放入告警信息表；若不告警，则选择告警结束相应处理方式，更新告警信息表，结束告警判断流程。

本发明的输变电设备在线监测数据告警监测方法有效的配置复杂设计规格的输变电设备在线监测数据的告警规则，提高告警阈值计算及告警判断的时间、空间效率，并灵活控制告警阈值设置粒度，实现设备属性和告警阈值的灵活配置、增强设备告警相关属性和阈值数据存储的可扩展性。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims (1)

1.输变电设备在线监测数据告警监测方法，其特征在于，包括：

步骤一： 获取被监测设备的监测数据，以及被监测设备中与告警相关的属性；

步骤二：查询是否存在第一类告警阀值，所述第一类告警阀值基于被监测设备中与告警相关的属性，并针对当前被监测设备单独设定；若存在，则取得所述第一类告警阀值，并执行步骤六，若不存在，执行步骤三；

步骤三：查询是否存在与被监测设备对应且单独设定的告警参数和系数；若存在，根据所述告警参数和系数，计算得到所述第一类告警阀值，并执行步骤六，若不存在，执行步骤四；

步骤四：查询是否存在第二类告警阀值，所述第二类告警阀值为与当前被监测设备中监测类型所对应的通用告警阀值；若存在，则取得所述第二类告警阀值，并执行步骤六，若不存在，执行步骤五；

步骤五：查询是否存在与当前监测类型对应的通用告警参数和系数；若存在，通过所述通用告警参数和系数，计算所述第二类告警阀值，并执行步骤六，若不存在，结束告警监测；

步骤六：查询获取的被监测设备中与告警相关的属性、告警阀值，判断是否告警，若告警，获取告警方式，并进行告警，若不告警，选择结束告警监测；

建立被监测设备表，用于存放各类型被监测设备的共有属性信息；建立被监测设备扩展表，用于存放被监测设备的属性中除了所述共有属性外的其余属性；建立被监测设备扩展映射表，用于存放被监测设备扩展表中的属性与被监测设备之间的映射关系；建立监测设备表，用于存放与被监测设备对应的监测设备的属性；建立监测数据表，用于存放监测设备采集的被监测设备的监测数据；告警设备参数表，用于存放与被监测设备对应的告警设备的参数；阀值设定表，用于存放被监测设备对应的告警设备中各类告警阀值；

所述被监测设备表的属性包括：设备编码、设备名称、设备类型、电压等级、单位名称、所属变电站名称；

所述被监测设备扩展表的属性包括：设备编码、扩展表字段；所述被监测设备扩展表通过设备编码属性与被监测设备表关联；

所述被监测设备扩展映射表的属性包括设备类型、扩展表字段名称、扩展字段说明；所述被监测设备扩展映射表通过扩展表字段名称与被监测设备扩展表关联，所述被监测设备扩展映射表通过设备类型与被监测设备表关联；

所述监测设备表的属性包括：监测设备编号、被监测设备编号、装置名称、设备类型，所述监测设备表通过被监测设备编号属性与被监测设备表关联；

所述监测数据表的属性包括监测设备编号、数据采集时间，所述监测数据表通过监测设备编号与监测设备表关联；

所述告警设备参数表的属性包括设备阈值编码、设备类型、监测类型、监测量、设备参数、设备参数计算符号、设备参数比较值，所述告警设备参数表通过监测类型与被监测设备扩展映射表关联；

所述阀值设定表的属性包括监测设备编号、监测类型、设备阈值编码、告警阈值常量、告警阈值参数、告警阈值比率，所述阀值设定表通过设备阀值编码与告警设备参数表关联；

在监测数据表中存放被监测设备的监测数据；在阀值设定表中分别查询是否存在第一类告警阀值、是否存在与被监测设备对应的告警参数和系数、是否存在第二类告警阀值、是否存在通用告警参数和系数；在告警设备参数表中查询获取的被监测设备中与告警相关的属性、告警阀值。