能控制技术
Intelligent Control Techniques
《电气自动化》2021年第43卷第1期智能电网调度控制系统监控信息“事件化”功能实现及应用 梁智##赵静2，路轶2，张旭波##王昊%，郝旭亮3
(1.国网四川省电力公司检修公司，四川成都610041 ;2.国网四川省电力公司，四川成都610041;
3.北京科东电力控制系统 ，北京100192)
摘要：随着变电站集控运行模式的发展，多站监视、多设备操作和海量监控告警信号对集中监控工作压力和安全风险日益凸显。基 电网、设备及监控工作的特性和规律，通过设备信息的对象化、事件化建模，电网/设备的“事件化”告警，以及事件的异常信 息联动 和流程化 等方式，探 一套切实有效的“事件化”方式。展望了将“事件化”告警对接各大 平台，提供综合分析的基础数据，并提升电网运行态势的动态告警和风险预警。 关键词：智能电网调度控制系统；信息；事件化；联动 $流化
D O I：10.3969/j.issn.1000 -3886.2021.01.004
[中图分类号]TM73 [文献标志码]A[文章编号]1000 -3886(2021)01 -0013 -04
Realization and Application of " Eventalization" Function of Supervisory Information in the Smart Grid Dispatching Control System
Liang Zhi1，Zhao Jing2，Lu Yi2，Zhang Xubo1, Wang Hao3，Hao Xuliang3
(1. State Grid Sichuan Electric Power Co. Maintenance Co. ! Chengdu Sichuan 610041 !
2. State Grid Sichuan Electric Power Co.，610041，
3. Beijing Kedong Electric Power Control System C o.，L td.，Beijing 100192，China)
Abstract:With the d evelopment of the centralized operating mode of substations,multi-station monitoring,multi-equipment operation and massive monitoring alarm signal have increasingly highlighted the pressure upon centralized supe the characteristics and laws of the power grid,equipment and monitoring work,a practical,effective and mode was explored and studied through objectified and eventalized modeling of equipment
grid/equipment,linkage display of abnormal information of events as well as the processized treat of“
eventalized”alarm and major business platforms was prospected to provide basic data for comprehensive analysis and to assist and enhance dynamic alarm and risk warning of the grid operation situation.
K eyw ords:smart grid dispatching control system;supervisory information;eventalization;linkage display;processize
0引言
随着电网的快速发展，智能电网的持续建设，已经初步形成了 调控一体、运检合一的，部分变电站实现了远方集中 和站端无人值守，切实降低了人工成本。但多站监视、多站多设备操作 和多个设备 发生事故，出现异常等情况日渐频繁，对 工作及电网安全的影响日益凸显。采用传统的针对单一厂站，面向信 号的 方法给 员带来了巨大的信息 。以四川省调为例，仅500 k*变电站集中监视的信息就已达 。特别是在电网和设备发生故障时，大量告警导致 员 重要告警，。相应的 能 需提升。
件通常是对应着一组具有相同特征的状态转移的集合，具 有两个典型优点:①系统的事件数目通常远小于系统的状态数，件驱动的优化模型在克服维数灾方面具有独特的优势;②多 件的状态难以 以准 计，但却能比较 的观测到件[1]。，能源互联网是一 的大 动态系统，该系统的某些部分具有明显的“事件”特[2]。因此，工作的特性和规律，开发切实有效的“事件化”支撑功能，已经引起了 定稿日期&2020 -07 -03科研和调控运行人员的高度重视。
目前，国已件动态系统模型、事件驱动故障判断方法和 件处理算法等方面进行了理论研究及试探性实+9]。但面向电网 的事件化，相 更多采用新建
系统，将件分析与电网设备状态实时数（时
间），实 态进行分析，以非实时方式分析 件影响范围及程度&10_14]。现有方案将实 后分析，信而非电网和设备事件本身，同时电网设备故障时联动信息（状态 信息和 信息）不足，生 制大区与信息管理大区数不足，致使各自优势无法充分融合。
提出一种“事件化”建模方法，并基于该模型开发了精 准描述故障异常、辅助专业处理的监控信息“事件化”的功能，实 现对电网异常信息精准 ，运 对故障的 分析和响应。
1监控信息“事件化”架构和功能
监控信息“事件化”告警功能按照平台层、感知层和功能层 三层进行架构。在平台层实现反应设备信息的 信号对象化和事件化建模，形成 信息事件化模型库；在 应用事件化模型，实 描系统中接收到的 信 态和量测变化数值-----------------------------------------------------------------Electrical Automation 13
《电气自动化》2021年第43卷第1期能控制技术
Intelligent Control Techniques
等信息形成“事件”告警；在功能层使用输出的“事件”告警，分析 “件”中信息的完整情况，联动 相关信息并按照
异 流 送流程化 建议，弓丨员按步骤 信息。图i为“事件化”告警功能 。
生产控制大区|非生产控制大区
信息劳•布
图i“事件化”告警及流程化处置全过程示意图
监控信息“事件化”告警功能主要包括：
1)信息“事件化”告警功能
基 信息“事件化”模型，将若干条调度控制系统中的实时告警消息转化为告警事件，实 员 电网和设备运行工况。
2) 联动 功能
废气抽排系统
联动 ，实现“事件化”结论的关联信号展示，包括信号完整性研判和伴生信 ，呈现“事件”的。
3) 流 化 功能
流程化 功能通过将监控人员信息处置的在线化，将业务固化到操作流程中，确保工作按 ，辅助监控人员 断下 权、汇报调度、通站端和缺陷提报等工作。2关键技术
2.1信息对象化建模
电网设备模型是调度控制系统高级应用的分析基础。传统 意义上的EM S模型（一设备模型，如 、断 等）未充分考虑 的需要，面向调度员实现潮流计算和灵度计算等 ，信息 、零，缺乏有效的二次设备、设备以及相 信号等模型 。在平台层对监信息实现了面向电网及设备的对象化建模。
用“特征提取、分建模、组合筛选、属性固化”的方法，实现了“信号”到“信 典”的映射，建成了典型信 典模型和典型二次台账模型等 信息模型。建思路如下：
(1)特征提取。目前变电站大量反映一二次设备运行状况 的信号上送至调度控制系统在 上尚未完全实现规范化，对于不同厂家生产的装置，反映同一事件的信 不同。且形式不利 序实现自动化判断，需对 信号进行“特征”提取，具体做法为%根据其反映的电网、设备特性和逻辑结果，将 每 信号分解到“厂站类型”、“电等级”、“一次设备类型”、“二设备类型”和“特 典”等特征属性，通过统计 _告警信息
件对应关系，将 信号描述为结构化和可分类的信息，后 。
(2) 分 建 。对 件建 ，考虑 型描述的
可用性和便利性[15]。同时，为更利于后期模型的清晰表达，将各 类特征模块分别细化，将 特征模块分别细化，实现分类建模:“厂站”模型3类、“电型”模型8类、“一次设备类型”模型17、“二次设备类型”模型64 以及“特 典”模型225 。以“二次设备类型”模型为例，共建模64 ，如表14，包括 保护装置、主变 装置、非电量 装置、装置、合并单元和智能终端等二次设备，并通过ID进行唯一。
表1二次设备类型模型
ID型ID型ID型ID型
1第一套主变保护19合单28最后断路器保护37相量 量装2第一能终端20行波测距装置29主变冷38通信电源
3第一21故障录波装置30主变非电量保护39时钟 系统
4第一22系统31变40失步解列装置
5第一套母线保护23系统32智能（）柜41容抗器测保
6第一24UPS33直流系统42装
7第一套合并单元25母线T V消谐装置34交直流及通信电源43旁路保护
8第一套过压远切装置26T V并列装置35高抗非电量保护44行波 装
9第一高27操作36相分合闸装45故障 波装
六类特征中，特别注意“特殊字典”类特征模型建立。为便 于表述，将特 典分为共性字典、典和 典三大类。
①共典。适用于不同的一或二次设备、厂站类型和电压等级等特征的特 典。
② 典。仅适用 部分特殊一次或二次设备等特征的特 典。
③ 典。针对关注度不高的告警，避免监控信息模型过于细化，导致事件模型创建重 ，建的较为概括性的特 典。
(3)组合筛选。组合信号特征模型（又称模块模型，包括厂 站模型、电型模型、一设备类型模型、二设备类型模型和特 典模型等），化筛选。将 建的模块模型进行排、组合拼接，形成“中型”，即组合为“
厂站模型/电压 等 型/ 一次设备模型/二次设备模型/特 典模型”格式，以此诠释一 信号。再根电网、设备及运 工作的特性、律和经验，依照设备说 等出厂、电系统相>程范、典型 信号告警原因、释和对中 型按预设 进行筛选，最终抽象并提 实用 、完匹配信号且
14 Electrical Automation
事件化逻辑处理
(b )事件化逻辑创建流程图2
事件逻辑层级及创建流程
事件
电压等级、所属设备 所属厂站、所属状态
典型信号字典模型
2.2监控“事件化”模型及Z 电网“事件”发生时，自动化. 突变和告警信 生等特征[16]。 监控员通
、关联和经i 3具有可操作性的事件，改变为计a
的相关信息，应用最大匹配算法[1 构建“事件”模型，实现从主站量: “事件”发生的映射。
“事件化”告警判断基于
b ■敏 =1目
系统中反映为设备运行状态的 “件化”
实现将
需要
t 大脑思考的信息转变为显性的
根据模型库自动关联系统中
7]实现信息 件的映射，通过
测数据变化和告警动作等消息
[18-20]
，
结合
“件化”分析模型实现对事件的在线判断，将离散的监控信号 形成
动
的事件，最终，向用户提
信息“事
件化”告警。
1)
根据电网、设备的影响范围和严重程度，事件按“三层四类” 划分。根 件影响的范围，划分为三层：设备 件、厂站
件及网
件。每层又根
重程度划分为四类：事故类、异
、
和单一事件类，如图2(a )所
。 自设备说明书等出厂
、电系统相
范、典型
信号告警
变
中压合并信220略略略母线第一套 母线保护
500略略略母线220
略略略母线
第一套 母线保护
220
略
略
略
能.常规站/220 kV /变压器-中/
合并单元// 故信合并信
通用能.常规站/500 kV /母线/第一 /差动 出口500 k /
220 k V 母线
通用
能.常规站/220 kV /母线/第二
/差动保护跳！母出口220 kV 特有能.常规站母20 kV /母线/第一 /跳母联分段出口
220 kV 特有
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《电气自动化》2021年第43卷第1期
符合规范要求的对象化、事件化的监控信息模型。
(4)属固化。为 信息模型的可用性和“事件化”
断的准
，进一步实现了模型属性固化，
信号信息模型完全匹配，从而
信息模型具有
释性和
可验证性。模型属性与事件信息联动展示相关，通过对告警释 义、 、故障源类型和告警原因等属性的固化，存储告警字典表、字典系表和台账信息表等表域中，供后进行异常、事
故
用，如表2所示。
表2
部分典型信号字典模型及属性固化举例
属性固化
适用类别适用范围
(一筛选）（二筛选）告警故障源
告警信号厂站一次设备二次设备电压告警告警
S
等 型
f 类型类型型 型等级/k v 释 因 则ID
模型名称
或
与非逻辑
匕
匕匕匕匕
匕匕匕厶m t 厶m
t 厶m t 厶m
t 知日常智常智常智常 故自作号作号作号
事
£动信动信动信
5
是 是 是 是
次
障次障次障次障
一故一故一故一故
Electrical Automation
15
《电气自动化》2021年第43卷第1期能控制技术
Intelligent Control Techniques
原因、释义、处置原则以及监控员运行经验。
2) 实现
“件化”告警基于分析模型，由对象化的监控信息模 型（包括典型信 典模型、典型二次台 型等）、模型的固化属性和设备量测（包括电流、电压等）等因子，以及“”、“”、“”等判断条件共同构成。对象化的监信息模型实现了 信号向字典模型的映射。“件化”分析模型中，通过提取不 件的共性信息，将“事件”用一种递归的方式描述，即将 件作为“件”或“拟 信息模型”再次参另一个更为复杂逻辑的判断，形成新的“综合事 件”，从而简化 型，提高匹配效率。
如图2(b)所，通实功能模块中的监控信号，以一的消息为 对象，首先，通 信号映射到对应的 信息模型，再以 信息模型为基准，固化属性和设备量测为 件，经三 （、、）组合判断形成“标准件”和“件”。第二步，将第一步形成的事件作为“虚拟 信息模型”，件（生 信号对应的
监控信息模型）一起参与第二步逻辑计算，可重复执行步骤，最后 形成“综合件”，至此完成 信 件的 。“标准件”和“件”的区别在于％*准件”能 作为“综 合事件”，也作为“综合件”的一件；而“件”不能 作为“综合事件”，仅能与其他“过程事件”堆积或作为条件再次通过三类逻辑判断形成“综合事件”。
2.3联动展示及流程处置
告警事件的 断和流程管理，事件相关信息的联动 能有 员 、准地件影响范围和程度，为 提 的分析 ，
并 作 '业反应。特别 件相关设备状态、故障定位等生产数据，以及事件告警释义、原因、后和建议等分析信息的 联动，能进一 员快速决断 下 权、报调度、是否通知站端以及 提报缺陷等 问。
为实现以上功能，除利用模型的属性固化外，还需设计针对 性的流程化 序，包括“事故件流程”、“异 件处流程”、“件 流程”和“单一事件 流程”四流程。“事故件流程”最为典型，且含异常流。以此为例，包括以下三大步骤％
(1) 故，确认信息。此步联动展示该事件反馈的电网、设备的基 态信息和智能诊断分析结果，包括相关设备状态、动作未 告警以及事件基于固化模型 的相关告警信号的释义、原因、后果和处置建议等。
(2) 态汇聚，联络核实。此步联动展示电网更多非实时的 外部 数据（包括、行波、保信等）以及变电站人为数反馈，综合断故障原因，试送，报调度。
(3)调度下令，。通过判断，作出方式调整、设备试送等调度 以及缺陷记录、职责下放等 ，完成事件流化。
3 “事件化”在四川 应用
智能电网调度控制系统监控信息“事件化”功能于2018年10月针对部分500 k V变电站试点运行，2019
年7月在四川省全 面试运行。在事件告警及流 方面，实现了四川省面向电网、设备事件信息的告警、相信息联动及分类流 ，并与传统告警互为 。
统计，运行期间单月事故类告警总计8次，正确告警6次，2次问告警为判断告警所需 信息的缺失；异 件245件，送209件，断 不完善。单运行期间总共收到告警117 016 (其中故577 ，异 7 240 ，越
67 878条，变位7 147条，告知34 174条），压缩告警达99. 89，极 大降低了 员工作 。
4电力监控“事件化”的展望
事件化在&区形成的初步分析结果，可有效地与PMS、大数 据、调、电系统和智能运检管控平台等系统对接，为各系统提供数 、事故（或异）事件数 送等服务。自动分析出设备家族性缺陷；自动匹配异常与检修，制定计划，达到 对设备的 异 ；结合更为 的外部 数据，经数清洗和特征提取建模，通信息熵相分析和时间序列合成事件观察序列。经DHMM等训练，实现对电网运行风 险程度的动态判断和告警，以及电网风险的自动预警。
5结
通过对电网、设备及运维监控工作特性和规律的模型化、数 据化，研究基于调度自动化系统对电力设备、电网“事件化”的方式，能有 电网 “多站 、多设备操作”的现，高 运 异常，准 位故障、妥善解问题，
更能预见对接各大 平台，提 合分析的事件化基础数据，展望电网运行态势的动态告警和风险预警。
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(下转第80页）
16 Electrical Automation
《电气自动化》2021年第43卷第1期电力系统及其自动化
Power System & Automation
统计结果如表5所示。参考文献:
表4故障链推理结果
序号事故链设备错误动作情况
2三枝站#2 变故障##2变（差
动）动作# 102故障拒动##2 变远
后备（零序11| )动作#能源智能控制
校正曲线123跳闸# 重合失败，失#
负荷厂站10kV失压#母联500/600
备自投动作#602 跳闸，500/600开关
合#10 kV■电
故障# 故障拒动#线
后备（零序！）动作# ;
123跳闸# 重合失败，失#负荷
厂站10kV失#联600 备自投动
作#602 跳闸，600开关闭合#10 k V母
电
102动
聚浦乙线主保护拒
动；三站#2 变
动；开关102
动
@ 故 概值
序号____________误动作设备______________似然概率值
1开关102拒动10.6
2动；三枝站#2主变保护m 4
2 动；102动_____________________
由计算结果可知：事故链1似然概率小于事故链2；事故链1发生概率大 故链2。故判断 未事故链1，即三枝站主变动作，102拒动，由远后备 ！：护动作切除故障。判断 工识别 一致，验了方法有。
4结
本文建立了故障诊断的知识表示模型，通过对设备类型、设 备属性和设备关系的 为故障诊断中故障特征和 的描述提供了一种基于一 的表达方法。在此基础上将故障后设备动作 系表示成 ，从假设故障
设备出发进行事故链的正向 和报文信息的校核，判断故障情况下的误报、未报信息和误动和拒动设备，不实现不情况下的事故诊断，还能好地反映出故障发展演化，为故障范围的设备动作情况给出相应解释。最后以实际电网故障案例验 了诊断方法的有 。&1 ]旭，，赵冬梅，等.电网故障诊断的研究历程及展望[J].电网技术，2013,37(10): 2745 -2753.
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〇♦〇〇♦〇〇♦〇〇♦〇〇♦〇〇♦〇〇♦〇〇♦〇〇♦〇〇♦〇〇♦〇〇♦〇〇♦〇〇♦〇〇♦〇〇♦〇〇♦〇〇♦〇〇♦〇〇♦〇〇♦〇〇♦〇〇♦〇〇♦〇〇♦〇〇♦〇〇♦〇〇♦〇〇♦〇〇♦〇〇♦〇〇♦〇〇♦〇〇♦〇〇♦〇
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(1977—)，男，人，硕士，高级工程师，主要研究方向：电网调度自动化。张旭波（1972—)，男，重庆铜梁人，本科，高级工程师，主要研究方向：继电保护、变电运维及检修。王昊（1985—)，男，北京人，硕士，高级工程师，主要研究方向：电网调度自动化。（1987—)，男，辽宁沈阳人，本科，工程师，主要研究方向：电网调度自动化。
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