智能电网调度控制系统监控信息“事件化”功能实现及应用

王 丽，郑 伟

（1.国电南瑞科技股份有限公司，江苏 南京 211106；2.南京国电南自自动化有限公司，江苏 南京 210032）

1 监控信息事件化架构和功能

监测信号数据的“事件化”报警功能采用网络平台层、认知层和功能层等结构来实现。在网络平台层完成反映设备信息内容的监测信号数据对象化和“事件化”建模，构成监测信息系统“事件化”建模库；在认知层面采用“事件化”模式，实时扫描信息系统中收集到的监控信号状况和量测变异数据等信息系统内容生成事件告警；在功能层利用信息提供的事件告警，解析事件中信息的完整性状况，联合显示相关内容并根据监测专业异常处理过程推送过程化处理意见，指导监测员按程序实施信息技术处理。图1为“事件化”报警功能的全程示意图[1]。

图1 “事件化”告警及流程化处置全过程

监控信息事件化告警功能主要包括以下内容。

（1）监测信息系统“事件化”报警功能。采用监测消息“事件化”模式，将物资需求计划（Material Requirement Planning，MRP）管理系统中的多条实际报警信息转换为报警事件，帮助监控管理人员实时监控网络健康和设备运行状态。

（2）链接显示功能。链接显示，实现从事件到结论的相关信息显示，内容包括信息完整性研究和相关信息研究，以显示事件的全貌。

（3）流程化处置功能。流程处理功能加强了运营流程中的业务，能够在线处理监控人员信息，确保工作合规完成，帮助监控管理人员快速评估是否下放集中控制权、上报发送、通知站端、故障报告和其他事务管理工作。

2 关键技术

2.1 信息对象化建模

电网生产设备建模系统也是调度管理系统等高层应用领域的数据分析基石。传统意义上的工程模式系统（Engineering Modeling System，EMS）建模（通常指单一模式的电气设备，如线路、开关等）没有充分考虑到监控行业的实际需求，往往面临着潮流统计、灵敏度测量等服务提供商，行业监控信息相对分散、零散，缺乏二次设备的合理设计和定义，辅助设备和相关监测信息。因此首先从技术平台层面上对监测信息等进行了面对供电系统运行及装备的对象化建模[2]。

利用特征提取技术和分类模型、属性的组合与凝聚，完成了监测信号到信号字典的映射，建立了典型信息字典模型和典型二级账户监测模型，其创建过程如下文所述。

（1）特征提取。目前变电站设备系统将监控一次和二次设备状态的大部分信息发送给调度系统，在信息内容命名上还没有充分实现标准化，针对于不同工厂生产的电气设备，反映同一情况的信息内容命名有所不同。且文本类型不利于程序人员实现自动化判断，因此需要对监测信息实施特征抽取，具体实施方法为：依据其反映的供电系统、机械设备特点和逻辑结论，将各个监测信号划分到厂站类别、电流类别、一次性电气设备类别、二次设备类别和特别字典等，在计算历史报警信息和事件对应关系后，某些监控信息被描述为高度结构化和可分类的信息内容，以便于逻辑处理后的处理。

（2）分类建模。对于离散的模式，一定要兼顾模式所表示的使用与方便性。同样，为更利于后期模式的清晰表述，将各种特征模块分开精细描述，进行类别构建：厂站模式3类、电压类别模式8类、一次设备类型模式17类、二次设备类型模式64类及其特别字典模式共225种。以二次设备分类模式为例，共建模了如表1所示的产品，分为安全线路保护、变压器主保护装置、非供电装置、辅助线路保护装置、连接模块和新的智能端口，并采用ID作为唯一标记。

表1 二次设备类型模型

（3）属性固化。为了提高监控信息建模的可用性和事件化逻辑判定的精确度，还进一步完成了信息技术系统建模属性固化，要求将监控信息与监控信息建模充分对应，以便使监控信息建模更具备可解释性和可验证性。信息技术系统建模属性还与特殊事件信息的联动展示相关，通过对报警释义、事件处置原则故障源分类和报警原因等属性的固化，相关信息内容存放在报警字典表、事件字典关联表和台账数据相关信息表等报表域中，供今后开展重大非正常、特殊事件处理工作时应用，如表2所示[3]。

表2 部分的典型信号字典模式和功能固化举例

2.2 监控事件化模型及告警

电网事件发生时，智能化控制系统中表现为运行状况的突变现象和告警信号出现等特点。事件化主要是达到将原来要求监控员进行深入研究、联想和进行头脑思维的内容转化为显性的具备操作性的事情，转化为电脑按照模型库自行关联系统中的相关内容，运用最大匹配算法进行新闻到事情的投射，透过建立事情模式，可以完成从主站量测数据变动和告警行动等对新闻到事情所进行的投射[4]。

监控数据的“事件化”警报评估基于“事件化”分析模型，通过捕获监控数据实时评估事件，将离散的监管数据转换为可推动监管工作发展的重大事件，最后向客户提交监管数据“事件化”报警。

（1）层类划归。根据电网和物体的威胁范围、严重程度，事件被定义为3层4类。根据威胁范围，事件被定义为3个级别：硬件级别的事件、安装级别的事件和网络级别的事件。各个层次分别按照重大程度分为4种：普通事件类型、重大异常类型、疑似类型和简单事件类型，如图2所示。具体分类基于电气设备手册中的工厂数据、电力系统的相关法规和标准、报警信号的典型原因、监测、解释、处理规则和监管人员的操作经验。

图2 “事件化”逻辑层级

（2）逻辑实现。监控事件化告警依据分析模式，由物件化的监视信息系统建模，包含典型信号字典模式、经典二次台账模式等模式的固化特性和电气设备量测（包含电流、电压等）等基本因素，及其时限逻辑、空间逻辑、或与非逻辑等的判别要求共同组成。对象化的监控信息模式完成了从监控信息向字典模式的反映。在事件分析模型中，根据各种事物的公共信息，用某种递归方法来表示事物，即将事物视为过程事物或监控信息的虚拟模型，并进行另一组重复的逻辑判别以创建新的复杂事物，改进逻辑模型，提高信息匹配效果。

“事件化”逻辑创建流程如图3所示，通过实时监控功能模块中的监控信息，将特定时间窗口内的消息作为识别对象。第一步是将监控信息映射到相关的控制信息模块，基于控制信息模块，通过建立属性和设备测量等识别条件，然后结合3种逻辑（时间、空间或非）的评估，生成参考物和过程物。在第二步中，第一步中生成的内容被视为监控信息的虚拟模型，与流程事物（或新生成控制信号数据相应的监控信息模式）一同进行第二步逻辑运算，可反复进行第一步，最终结果成为综合事物，至此实现控制信号数据到控制事物的识别。国际标准事物和程序事物的区别在于：规范事物能够独立成为集合事物，也可成为其他集合事物的1个条件；而程序事物不能独立成为集合事物，仅能与其他程序事物堆积或为必要条件，再次使用这3类的逻辑判断构成集合事物[5]。

图3 “事件化”逻辑创建流程

2.3 联动展示及流程处置

告警事项的处理依赖于监控技术评估和过程管控，查看事件相关报告的相关性可以有效帮助监控部门快速准确地控制事件的区域和状态，为运营和管理提供准确的数据分析方法，从而迅速做出专业反应。尤其对事件的装置状态、故障位置等信息生产数据，同时事件报警、原因和后果、处理措施和其他信息数据的解释的同步组合，还可以引导监督者快速评估是否委派监督权力、报告数据、报告站端和报告技术故障。

为完成上述功用，除了利用模块的属性固化之外，还需要设计针对性的过程化管理程式，分为事件发生处理流程、特殊事件处置过程、疑似事件处置过程和简单事件处置过程4大过程。事件发生处理过程较为经典，包括了特殊过程处置，分为如下3个过程。

（1）查看事件，以确认信息。该链接阶段提供电网和设备的基本信息以及事件中反映的智能检测测试结果，包括事件发生时通过固定模型获得的相关报警信号的设备复位和运行报告、解释、原因、结果与处理反馈。

（2）状态聚合、联系和验证。显示了更多关于电网外部感知的非实时信息（包括天气、行波范围、信用担保等）以及来自变电站的人类反馈，从而综合判定故障成因，并判断能否试送，是否汇报调度。

（3）调度下令，监控处置。根据情况，应采取进度处理，如进度变更、提供系统样本和故障登记委托权限等控制处理，并进行事件流处理。

3 结 论

通过对供电、技术设备和运营服务监测作业特点与变化规律的模拟化、数值化，探索建立了调度监测供电技术设备和供电“事件化”的监测方法，有效改善了国家电网监测专业多站监测、多设备作业的状况，高效支撑运维监控专业快速把控异常，准确定位故障、妥善解决问题，更能及时衔接各大服务网络平台，提出综合数据分析的“事件化”基础信息，及时预测当前供电运行状况的动态告警与威胁警示。