一种电网设备信号智能处理系统技术方案

本发明专利技术公开了一种电网设备信号智能处理系统，数据层设有数据库模块和实时信息接收模块，应用层设有辅助决策模块、异常信号关联分析诊断模块和故障信号分析诊断模块，在用户层设有人机互动模块和在线决策模块。系统包含实时态与研究态，均可实现对事故发生前的设备异常信号的关联分析与诊断、事故发生时的故障信号诊断功能，及时辅助调控人员决策处理；同时，能够实现对历史信号分析与诊断结果查询，为调控人员的案例分析与培训提供历史数据。系统具有可扩展性，可嵌入SCADA/EMS系统，同时系统预留部分接口，方便和其他系统兼容。本发明专利技术保证了系统功能的通用性和独立性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于数据交互、分析
，具体涉及一种电网设备信号智能处理系统。
技术介绍
随着国家电网“三集五大”方案的推进以及电网规模的不断扩大，电网调控人员的工作压力日益增加，传统的面向调度业务的分析型能量管理系统EMS着重于分析电网某一运行状态下的各种安全、经济指标，其信息处理系统缺乏对设备故障、异常、告警等信号间的关联分析。电网调控人员面对上送至调控中心的海量信息仅靠经验和直觉判断电网设备故障的性质已无法满足当前电网智能调度的需求，研究和开发集调度业务和监控业务为一体的智能型能量管理系统EMS是保证电网安全、稳定、经济运行的关键。在调控一体化模式下，电网设备信号智能处理系统集模型数据交换、信号监控、设备异常关联分析与诊断、故障诊断、知识库维护以及信号查询等功能于一体，接收来自电力数据采集系统或能量管理系统（简称SCADA/EMS）的异常告警信号和故障信号，结合设备异常关联分析和故障诊断核心算法，实现信号的在线智能分析处理和辅助决策。实际应用中，该系统有效提高调控人员对电网数据分析的效率，确保了电网的安全稳定运行，具备工程应用价值。
技术实现思路
为了克服上述
技术介绍
的缺陷，本专利技术提供一种电网设备信号智能处理系统。为了解决上述技术问题本专利技术的所采用的技术方案为：一种电网设备信号智能处理系统，数据层设有数据库模块和实时信息接收模块，应用层设有辅助决策模块、异常信号关联分析诊断模块和故障信号分析诊断模块，在用户层设有人机互动模块和在线决策模块。较佳地，实时信息接收模块接收来自电力数据采集系统或能量管理系统调度自动化系统的原始数据。较佳地，异常信号关联分析诊断模块通过关键字提取方法，模糊辨识实时信息接收模块接收的设备异常告警信号，运用基于规则和事例混合推理机制，结合专家系统的知识库，智能处理一段时间内未复归信号间的关联关系，分析出设备异常原因并提供处理措施，提醒调控人员及时处理异常设备，排除故障隐患。较佳地，故障信号分析诊断模块截取实时信息接收模块接收的故障信息，判断是否为真实故障，确定是否启动故障诊断核心处理程序，结合开关保护的动作情况确定设备故障性质，辅助调控人员事故处理。较佳地，人机互动模块实时显示接收的信号、电网设备异常关联分析与诊断结果、故障诊断结果，方便调控人员分析与决策。较佳地，数据库模块内包括设备类，以及按照设备类分类总结的异常现象类、引起现象的原因类。本专利技术的有益效果在于：系统包含实时态与研究态，均可实现对事故发生前的设备异常信号的关联分析与诊断、事故发生时的故障信号诊断功能，及时辅助调控人员决策处理；同时，能够实现对历史信号分析与诊断结果查询，为调控人员的案例分析与培训提供历史数据。系统可自动采集实时电网设备异常、告警和故障等信息，实现关联分析与诊断辅助调控人员决策。系统具有可扩展性，可嵌入SCADA/EMS系统，同时系统预留部分接口，方便和其他系统兼容。本专利技术保证了系统功能的通用性和独立性。附图说明图1为本专利技术实施例的系统结构示意图；图2为本专利技术实施例异常信号关联分析诊断模块的工作流程示意图；图3为本专利技术实施例数据库模块内的知识库的存储结构示意图；图4为本专利技术实施例的系统功能流程示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术做进一步的说明。一种电网设备信号智能处理系统，系统采用层次架构和模块化设计，如图1所示，具体包括：数据层设有数据库模块和实时信息接收模块；应用层设有辅助决策模块、异常信号关联分析诊断模块和故障信号分析诊断模块等，分析结果呈现给用户层用户，同时存入数据层，从数据层提取实时数据以实现信息的智能处理；用户层设有人机互动模块和在线决策模块，根据应用层的分析结果在线决策，同时也可根据需要与应用层进行交互，包括知识库维护，提高应用分析的正确率和效率。实时信息接收模块接收来自电力数据采集系统或能量管理系统调度自动化系统的原始数据。异常信号关联分析诊断模块通过关键字提取方法，模糊辨识实时信息接收模块接收的设备异常告警信号，运用基于规则和事例混合推理机制，结合专家系统的知识库，智能处理一段时间内未复归信号间的关联关系，分析出设备异常原因并提供处理措施，提醒调控人员及时处理异常设备，排除故障隐患。设备异常告警信号智能处理流程设计如图2所示。故障信号分析诊断模块截取实时信息接收模块接收的故障信息，判断是否为真实故障，确定是否启动故障诊断核心处理程序，结合开关保护的动作情况确定设备故障性质，辅助调控人员事故处理。人机互动模块实时显示接收的信号、电网设备异常关联分析与诊断结果、故障诊断结果，方便调控人员分析与决策。数据库模块内包括设备类，以及按照设备类分类总结的异常现象类、引起现象的原因类。专家系统的问题求解过程是通过知识库中的知识来模拟专家的思维方式的，因此，知识库中知识的质量和数量决定着专家系统的质量水平。专家系统知识库根据集控站运行规程和调度运行规程，收集并整理设备告警信息的处理策略，提取出知识规则，建立设备告警信息智能处理系统静态知识库。知识库中主要包含设备类、异常现象类、引起现象的原因类，同时知识库的知识按设备类型进行分类总结。本系统主要是对电网的一、二次设备出现异常后所产生的告警信息进行处理，其中一次设备包括变压器、发电机、断路器、隔离开关、线路等，二次设备包括继电保护装置、控制和信号元件、仪表等。每一种具体设备对应着多种异常现象，每一种异常现象又由多种原因引起。设备与异常现象之间、异常现象与原因之间为一对多的关系；这样设备、异常现象、引起现象的原因之间构成一种自上而下的层次关系，可以由图3表示这种层次关系。某个异常现象可能由另一些异常现象引起，针对这些异常现象，结合总结的知识规则，建立统一规范的知识规则库。本系统釆用关键字模糊匹配方式识别出对应规则库中的异常现象。其中关键字的格式釆用括号（“（）”）、与（“&”）、或（“丨”）表示，按优先级进行搜索，“（）”为最高优先级，其次是“&”，再次是“丨”。“&”表示连接的两个关键字必须同时检索到才为真，“丨”表示连接的两个关键字只需检索到其中之一即为真。例如，异常信号“断路器SF6压力低报警”，实际信号可能有“断路器SF6压力低报警”、“断路器SF6气体压力低报警”，需采用关键字“(断路器SF6|断路器SF6气体)&压力低报警”加以辨识；异常信号“母线TV并列装置直流电源消失”，实际信号可能有“母线TV并列装置直流电源消失”、“母线TV并列装置电源消失”、“母线TV并列装置失电”等，需釆用关键字“母线TV并列&(失电丨电源消失)”加以辨识。因此在知识规则库中对应每一异常现象均需设置相应的关键字。专家系统的基本工作流程是，调控人员通过人机界面回答系统的提问，推理机将输入的设备异常等信息与知识库中各个规则的条件进行匹配，并把被匹配规则的结论存放到综合数据库中。该系统采用逆向链接的策略，从选定的目标出发，寻找执行后果可以达到目标的规则；如果该条规则的前提与数据库中的事实相匹配，问题就得到解决；否则把这条规则的前提作为新的子目标，并对新的子目标寻找可以运用的规则，直到最后运用的规则的前提可以与数据库中的事实相匹配，或者没有规则再可以应用时，系统便以对话形式请求调控人员完善知识库的知识。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电网设备信号智能处理系统，其特征在于：数据层设有数据库模块和实时信息接收模块，应用层设有辅助决策模块、异常信号关联分析诊断模块和故障信号分析诊断模块，在用户层设有人机互动模块和在线决策模块。

【技术特征摘要】
1.一种电网设备信号智能处理系统，其特征在于：数据层设有数据库模块和实时信息接收模块，应用层设有辅助决策模块、异常信号关联分析诊断模块和故障信号分析诊断模块，在用户层设有人机互动模块和在线决策模块。2.根据权利要求1所述的一种电网设备信号智能处理系统，其特征在于：所述实时信息接收模块接收来自电力数据采集系统或能量管理系统调度自动化系统的原始数据。3.根据权利要求1所述的一种电网设备信号智能处理系统，其特征在于：所述异常信号关联分析诊断模块通过关键字提取方法，模糊辨识实时信息接收模块接收的设备异常告警信号，运用基于规则和事例混合推理机制，结合专家系统的知识库，智能处理一段时间内未复归信号间的关联关系，分析出设备异常原...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆路，智明，曹中来，
申请(专利权)人：国网江苏省电力公司泰州供电公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32