CN113777997B - 一种基于fsm模型的远动机智能重启方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于FSM模型的远动机智能重启方法，所述方法包括以下步骤：S01、构建FSM基础模型，FSM基础模型包括常规库和事件库，常规库中储存正常报文，事件库储存故障报文；S02、实时侦听远动机和调度主站间的通讯报文；S03、判断常规库是否包含通讯报文，若常规库未包含通讯报文则重启远动机；S04、跳转到步骤S02。使得运维人员可不必到现场，甚至不必介入即可实现远动机的自动重启，大大降低了远动异常处理对运维人员的人力需求，且自动监测自动做决策，决策时间可达秒级，避免了重启远动机的时间过长导致的电压合格率指标下降的问题。

Description

一种基于FSM模型的远动机智能重启方法

技术领域

本发明涉及一种基于FSM模型的远动机智能重启方法，属于远动机控制技术领域。

背景技术

远动机安装在变电站现场，是一种电力系统在线监测、控制设备，将采集到的一、二次设备遥信、遥测等信息上送至调控中心主站端；同时，执行调控中心发往厂站端的遥控、遥调命令，实现对变电站一二次设备的控制。因此，远动机对电网调度自动化系统极其重要。

随着无人值守变电站模式的全面推广，目前35kv及以上变电站许多已经全部实现无人值守，运行操作人员往往只需在主控站或调度室内，进行变电站的全方位监视和控制，人力资源得到较大程度节省。但无人值守变电站依旧存在以下问题：

远动通讯异常情况下，远动问题引起的缺陷占比最高，如遥测数据长时间不刷新、遥信位置与现场不对应、厂站单通道中断、遥控命令无法被执行等。绝大多数远动缺陷可通过重启解决。

现有模式，远动异常处理耗时非常长。从办理工作许可、再抵达工作现场等需要消耗大量时间，效率低下。

日常遇到遥测、遥信数据无法刷新等缺陷时，既会影响调控人员对电网运行状态的判断，更有可能会严重影响电压合格率指标。等待运行维护人员赶至现场重启远动机的时间过长，可能已经对A类电压合格率指标造成不可逆影响。

电网规模逐年扩大，厂站设备日益老化，变电巡维及自动化等人员维护工作量逐年增大，运行人员紧缺，生产任务繁重，人力需求高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种基于FSM模型的远动机智能重启方法，以克服现有技术的不足。

本发明的技术方案是：一种基于FSM模型的远动机智能重启方法，所述方法包括以下步骤：

S01、构建FSM基础模型，FSM基础模型包括常规库和事件库，常规库中储存正常报文，事件库储存故障报文；

S02、实时侦听远动机和调度主站间的通讯报文；

S03、判断常规库是否包含通讯报文，若常规库未包含通讯报文则重启远动机；

S04、跳转到步骤S02。

进一步地，所述步骤S03中重启远动机之前还包括通过策略库判定通讯报文是否符合动作条件，如果不符合动作条件则跳转到步骤S02。

进一步地，所述策略库判定的方法为：

以下判定条件都满足则判定符合动作条件，否则不符合动作条件，所述判定条件为：

每天远动机重启次数不大于N1，N1为预设的大于1的正整数；

每次远动机重启开关机时间间隔小于t，t为预设的时间；

上一次远动机重启命令执行成功。

进一步地，所述步骤S03通过策略库判定通讯报文是否符合动作条件之后还包括：

连续两次重启命令执行失败，将远动机智能重启装置闭锁；

当两台远动机均无上下报文时，延时t1将远动机智能重启装置闭锁，当检测到有报文传输时自动解锁并以实时遥信形式通知调度主站；

当任何一台远动机只有下行报文且无上行报文时，延时t2发出重启远动机命令给此远动机，这t2内当检测到该台远动机上下行恢复正常时，则自动复归并以实时遥信形式通知调度主站；

当任何一台远动机具备上下行报文，且报文在事件库时，延时t3发出重启远动机命令给此远动机，这t3内当检测到该台远动机上下行恢复正常时，则自动复归并以实时遥信形式通知调度主站；

其中一台远动机重启过程中，自动闭锁另一台远动机的控制输出，远动机重启完毕，自动解锁另一台远动机的控制输出。

进一步地，所述步骤S03还包括：若事件库未包含通讯报文，则将通讯报文加入事件库。

进一步地，所述步骤S03还包括：判断报文通讯状态。

进一步地，判断报文通讯状态的方法为：

建立模糊矩阵；

建立模糊推理方法；

根据模糊推理方法分析报文并输出报文通讯状态。

进一步地，所述建立模糊矩阵的方法为：

S03-1、通过事件库得到报文事件向量，

X＝{x₁，x₂，...，x_m}，

其中，x_i(i＝1，2，...，m)代表各种可能的报文事件；

S03-2、建立通讯状态Y向量，

Y＝{y₁，y₂，...，y_n}，

y_i(i＝1，2，...，n)代表各种可能的通讯状态；

S03-3、建立报文事件向量与通讯状态向量之间的模糊矩阵，

其中，0≤r_ij≤1，1≤i≤m，1≤j≤n，i、j、m和n均为正整数，表示了报文事件X和到通讯状态Y上的一个模糊关系矩阵γ_ij，反映了报文事件x_i与通讯状态y_i相关程度的量化模糊值。

进一步地，所述模糊推理方法为：

通过报文事件模糊向量和报文事件向量与通讯状态向量之间的模糊矩阵来求出各种通讯状态模糊向量；

为模糊算子，模糊算子具化以后可得到模糊诊断公式，

式中， 为报文事件模糊向量，/>是诊断对象发生报文事件x_i的隶属度，m为诊断对象可能表现的征兆； 为通讯状态模糊向量，/>是诊断对象具有状态y_i的隶属度，V和∧为二元运算的模糊算子，V为两个元素中取大，∧为两个元素中取小，计算所得的为通讯状态模糊向量中各元素的隶属度。

进一步地，诊断原则采用最大隶属原则进行诊断，如果计算得出的通讯状态模糊向量中各元素的隶属度最大，则隶属度最大的通讯状态模糊向量对应的通讯状态为报文的通讯状态。

本发明的有益效果是：本发明通过实时侦听远动机和调度主站间的通讯报文，通过判断通讯报文是否在常规库中来决定是否重启远动机，如果不在常规库则重启远动机，反之则不重启，可实现远动机自动判定是否重启，相比现有技术，运维人员不必到现场，甚至不必介入即可实现远动机的自动重启，大大降低了远动异常处理对运维人员的人力需求，且自动监测自动做决策，决策时间可达秒级，避免了重启远动机的时间过长导致的电压合格率指标下降的问题。

附图说明

图1为本发明实施例的流程图；

图2为本发明实施例的判断报文通讯状态的流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施实例1：参考图1，一种基于FSM模型的远动机智能重启方法，所述方法包括以下步骤：

S01、构建FSM基础模型，FSM基础模型包括常规库和事件库，常规库中储存正常报文，事件库储存故障报文；

S02、实时侦听远动机和调度主站间的通讯报文；

S03、判断常规库是否包含通讯报文，若常规库未包含通讯报文则重启远动机；

S04、跳转到步骤S02。

根据本发明实施例的智能重启方法通过实时侦听远动机和调度主站间的通讯报文，通过判断通讯报文是否在常规库中来决定是否重启远动机，如果不在常规库则重启远动机，反之则不重启，可实现远动机自动判定是否重启，相比现有技术，运维人员不必到现场，甚至不必介入即可实现远动机的自动重启，大大降低了远动异常处理对运维人员的人力需求，且自动监测自动做决策，决策时间可达秒级，避免了重启远动机的时间过长导致的电压合格率指标下降的问题。

进一步地，所述步骤S03中重启远动机之前还包括通过策略库判定通讯报文是否符合动作条件，如果不符合动作条件则跳转到步骤S02。

根据本发明实施例的智能重启方法通过策略库判定通讯报文是否符合动作条件，使得远动机重启更加稳健，降低误重启的概率。

进一步地，所述策略库判定的方法为：

以下判定条件都满足则判定符合动作条件，否则不符合动作条件，所述判定条件为：

每天远动机重启次数不大于N1，N1为预设的大于1的正整数，例如N1可以设为2；

每次远动机重启开关机时间间隔小于t，t为预设的时间，t可以设为10s；

上一次远动机重启命令执行成功。

根据本发明实施例的智能重启方法通过策略库判定通讯报文重启次数和时间间隔是否符合动作条件，使得远动机重启更加稳健，避免由于其它原因例如远动机故障导致的误重启。

进一步地，所述步骤S03通过策略库判定通讯报文是否符合动作条件之后还包括：

连续两次重启命令执行失败，将远动机智能重启装置闭锁；

当两台远动机均无上下报文时，延时t1将远动机智能重启装置闭锁，当检测到有报文传输时自动解锁并以实时遥信形式通知调度主站，t1可设为600s；

当任何一台远动机只有下行报文且无上行报文时，延时t2发出重启远动机命令给此远动机，这t2内当检测到该台远动机上下行恢复正常时，则自动复归并以实时遥信形式通知调度主站，t2可设为120s；

当任何一台远动机具备上下行报文，且报文在事件库时，延时t3发出重启远动机命令给此远动机，这t3内当检测到该台远动机上下行恢复正常时，则自动复归并以实时遥信形式通知调度主站，t3可设为120s；

其中一台远动机重启过程中，自动闭锁另一台远动机的控制输出，远动机重启完毕，自动解锁另一台远动机的控制输出。

这里的远动机智能重启装置为带外围电路的控制器，外围电路通过与远动机的空开连接，使得智能重启装置具有逻辑判断和数据储存功能，并通过逻辑判断结果控制远动机空开开启与关闭，控制器还通过路由器和交换机与远动机连接，使得控制器可以接收远动机报文。这里的远动机智能重启装置无需通过创造性劳动即可获取，控制器控制空开开关，控制器接收报文均为现有技术。

根据本发明实施例的智能重启方法通过策略库判定，当两台远动机均无上下报文时，延时t1将远动机智能重启装置闭锁，起到隔离外界干扰，使得远动机重启更加稳健，降低误重启的概率；当任何一台远动机只有下行报文且无上行报文时，这是一种异常，通过t2缓冲时间监测报文，避免外界干扰导致报文传输失败导致的误重启问题；当任何一台远动机具备上下行报文，且报文在事件库时，这是检测到异常报文的常规情况，通过t3缓冲时间，避免外界干扰导致的数据丢包等问题导致的报文异常，增加远动机重启的稳健性，降低误重启概率；一台远动机重启过程中，远动机智能重启装置闭锁另一台远动机的控制输出，使得远动机A机的逻辑策略只会受到A路报文质量影响；远动机B机的逻辑策略只会受到B路报文质量影响，增加远动机重启的稳健性，降低误重启概率。

进一步地，所述步骤S03还包括：若事件库未包含通讯报文，则将通讯报文加入事件库。

根据本发明实施例的智能重启方法，使得系统可自动学习，使远动机对异常报文的判断速度提升。

进一步地，所述步骤S03还包括：判断报文通讯状态。

智能重启方法存在的问题是，做出远动机重启决策仅通过判断报文是否在常规库来决定是否重启，但事实上如果报文不在常规库中也有无需重启的可能，现有的智能重启方法不能对不在常规库中的报文无需重启的情况做出决策，存在误重启概率高的问题。本发明通过模糊矩阵建立了模糊诊断模型，模糊矩阵表示了事件集与通讯状态集之间互相制约的关系，然后通过模糊推理方法求出各种通讯状态的隶属度，根据通讯状态的隶属度获取报文通讯状态，获得报文通讯状态后，根据报文通讯状态的特点来判断远动机是否重启，就算报文不在常规库中，通过通讯报文状态，可对不在常规库中的报文无需重启的情况做出决策，大大降低了远动机误重启概率。

参考图2，进一步地，判断报文通讯状态的方法为：

建立模糊矩阵；

建立模糊推理方法；

根据模糊推理方法分析报文并输出报文通讯状态。

根据本发明实施例的智能重启方法判断报文通讯状态的方法，具体通过建立模糊矩阵，建立模糊推理方法，根据模糊推理方法分析报文并输出报文通讯状态。

进一步地，所述建立模糊矩阵的方法为：

S03-1、通过事件库得到报文事件向量，

X＝{x₁，x₂，...，x_m}，

其中，x_i(i＝1，2，...，m)代表各种可能的报文事件；

S03-2、建立通讯状态Y向量，

Y＝{y₁，y₂，...，y_n}，

y_i(i＝1，2，...，n)代表各种可能的通讯状态；

S03-3、建立报文事件向量与通讯状态向量之间的模糊矩阵，

其中，0≤r_ij≤1，1≤i≤m，1≤j≤n，i、j、m和n均为正整数，表示了报文事件X和到通讯状态Y上的一个模糊关系矩阵γ_ij，反映了报文事件x_i与通讯状态y_i相关程度的量化模糊值。

根据本发明实施例的智能重启方法判断报文通讯状态的方法，模糊矩阵的获取方法具体通过S03-1、通过事件库得到报文事件向量，S03-2、建立通讯状态Y向量，S03-3、建立报文事件向量与通讯状态向量之间的模糊矩阵，

进一步地，所述模糊推理方法为：

通过报文事件模糊向量和报文事件向量与通讯状态向量之间的模糊矩阵来求出各种通讯状态模糊向量；

为模糊算子，模糊算子具化以后可得到模糊诊断公式，

式中， 为报文事件模糊向量，/>是诊断对象发生报文事件x_i的隶属度，m为诊断对象可能表现的征兆； 为通讯状态模糊向量，/>是诊断对象具有状态y_i的隶属度，V和∧为二元运算的模糊算子，V为两个元素中取大，∧为两个元素中取小，计算所得的为通讯状态模糊向量中各元素的隶属度。

根据本发明实施例的智能重启方法判断报文通讯状态的方法，模糊推理方法具体通过报文事件模糊向量和报文事件向量与通讯状态向量之间的模糊矩阵来求出各种通讯状态模糊向量。

进一步地，诊断原则采用最大隶属原则进行诊断，如果计算得出的通讯状态模糊向量中各元素的隶属度最大，则隶属度最大的通讯状态模糊向量对应的通讯状态为报文的通讯状态。

根据本发明实施例的智能重启方法判断报文通讯状态的方法，具体通过隶属度最大来判断通讯状态类型。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种基于FSM模型的远动机智能重启方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S01、构建FSM基础模型，FSM基础模型包括常规库和事件库，常规库中储存正常报文，事件库储存故障报文；

S02、实时侦听远动机和调度主站间的通讯报文；

S03、判断常规库是否包含通讯报文，若常规库未包含通讯报文则重启远动机；

S04、跳转到步骤S02；

所述步骤S03中重启远动机之前还包括通过策略库判定通讯报文是否符合动作条件，如果不符合动作条件则跳转到步骤S02；

所述步骤S03通过策略库判定通讯报文是否符合动作条件之后还包括：

连续两次重启命令执行失败，将远动机智能重启装置闭锁；

当两台远动机均无上下报文时，延时t1将远动机智能重启装置闭锁，当检测到有报文传输时自动解锁并以实时遥信形式通知调度主站；

当任何一台远动机只有下行报文且无上行报文时，延时t2发出重启远动机命令给此远动机，这t2内当检测到该台远动机上下行恢复正常时，则自动复归并以实时遥信形式通知调度主站；

当任何一台远动机具备上下行报文，且报文在事件库时，延时t3发出重启远动机命令给此远动机，这t3内当检测到该台远动机上下行恢复正常时，则自动复归并以实时遥信形式通知调度主站；

其中一台远动机重启过程中，自动闭锁另一台远动机的控制输出，远动机重启完毕，自动解锁另一台远动机的控制输出；

所述策略库判定的方法为：

以下判定条件都满足则判定符合动作条件，否则不符合动作条件，所述判定条件为：

每天远动机重启次数不大于N1；

每次远动机重启开关机时间间隔小于t；

上一次远动机重启命令执行成功；

所述步骤S03还包括：判断报文通讯状态；

判断报文通讯状态的方法为：

建立模糊矩阵；

建立模糊推理方法；

根据模糊推理方法分析报文并输出报文通讯状态；

所述建立模糊矩阵的方法为：

S03-1、通过事件库得到报文事件向量，

X＝{x₁，x₂，...，x_m}，

其中，x_i(i＝1，2，...，m)代表各种可能的报文事件；

S03-2、建立通讯状态Y向量，

Y＝{y₁，y₂，...，y_n}，

y_i(i＝1，2，...，n)代表各种可能的通讯状态；

S03-3、建立报文事件向量与通讯状态向量之间的模糊矩阵，

其中，0≤r_ij≤1，1≤i≤m，1≤j≤n，i、j、m和n均为正整数，表示了报文事件X和到通讯状态Y上的一个模糊关系矩阵γ_ij，反映了报文事件x_i与通讯状态y_i相关程度的量化模糊值；

所述模糊推理方法为：

通过报文事件模糊向量和报文事件向量与通讯状态向量之间的模糊矩阵来求出各种通讯状态模糊向量；

为模糊算子，模糊算子具化以后可得到模糊诊断公式，

式中， 为报文事件模糊向量，/>是诊断对象发生报文事件x_i的隶属度，m为诊断对象可能表现的征兆；/> 为通讯状态模糊向量，/>是诊断对象具有状态y_i的隶属度，Ⅴ和∧为二元运算的模糊算子，Ⅴ为两个元素中取大，∧为两个元素中取小，计算所得的为通讯状态模糊向量中各元素的隶属度。

2.据权利要求1所述的基于FSM模型的远动机智能重启方法，其特征在于，所述步骤S03还包括：若事件库未包含通讯报文，则将通讯报文加入事件库。

3.根据权利要求1所述的基于FSM模型的远动机智能重启方法，其特征在于，诊断原则采用最大隶属原则进行诊断，如果计算得出的通讯状态模糊向量中各元素的隶属度最大，则隶属度最大的通讯状态模糊向量对应的通讯状态为报文的通讯状态。