一种基于智能事件处理的集控站设备监控系统及控制方法
技术领域
本发明涉及电力监控系统,具体是涉及一种基于智能事件处理的集控站设备监控系统及控制方法。
背景技术
随着电网智能化水平的持续提升,电网系统调、控、监、运、检一体化进程的逐步推进,接入调控机构实现集中监控的变电站、电网设备数量持续增加,集中监控系统的告警信息数量也相应持续增加。面对海量的电网运行告警信息,目前智能电网调度控制系统中设计并实现了集中监控应用、综合智能告警等决策支持功能,为电网调度故障判断处置和设备监控运行提供了技术支撑。但现有技术手段在电网智能事件处置方面仍存在以下问题:1.监控系统和管理系统处于不同安全分区,在监控到异常后到管理处置异常存在延迟,监控业务无法顺畅流转;2.电网故障类型判定和处置流程没有关联分析,依靠人工处置经验,缺乏针对不同事件类型的规范化处置流程,不同操作人员经验不同看法不同,容易造成电网系统异常的遗漏和误判。
发明内容
发明目的:针对以上缺点,本发明提供一种通过分析系统的模型、数据及监控信号等信息,将重复监视、分析和判断的行为经验,转换为智能事件规范化的处置流程,并可视化展示给监控员的基于智能事件处理的集控站设备监控系统。
本发明还提供上述基于智能事件处理的集控站设备监控系统的控制方法。
技术方案:为解决上述问题,本发明采用一种基于智能事件处理的集控站设备监控系统,包括信息采集模块、故障知识库、状态分析模块、事件处理模块;
所述信息采集模块实时采集电网监测数据;
所述故障知识库存储设备相关的信息参数,以及对应信息参数下对设备的处置措施;
所述状态分析模块根据故障知识库中存储的信息参数对信息采集模块采集的数据进行分析判断,并对设备生成事件处置预案;
所述事件处理模块根据事件处置预案进行处置。
有益效果:本发明相对于现有技术,其显著优点是该集控站设备监控系统的故障知识库中存储根据行为经验得到的事件处置措施,操作人员根据存事件处置措施的规范化处置流程对电网事件进行处置,实现电网事件处置整体流程的智能化水平提升,提高电网事故处置效率和正确性,减轻调度人员故障处置压力。
进一步的,所述故障知识库存储信息参数包括电网新增越限、潮流转移、电压变化、设备参数、设备历史故障、设备缺陷信息、异常信号情况、风险通知书、运行方式调整通知、天气情况、三跨信息、带电作业,所述处置措施包括设备异常处置措施和设备故障处置措施。
进一步的,所述事件处置预案包括异常事件处置和故障事件处置,所述异常事件处置包括显示故障知识库中相应的设备异常处置措施、显示异常事件全部信息、显示异常设备位置及接线关系、显示发生异常时的视频监控画面;所述故障事件处置包括显示故障知识库中相应的设备故障处置措施、显示故障任务总览及情况、生成人机交互的故障处置页面、发送故障通知、生成故障报告。
进一步的,所述事件处理模块包括显示模块、通知模块以及交互模块,所述显示模块显示故障设备的故障关联信息、处置预案以及处理进度,所述通知模块对故障事件向通讯设备进行事件通知,所述交互模块用于人机信息交互。
进一步的,所述故障关联信息包括设备故障特征、保护动作情况、故障测距、外部天气、故障处置过程信息、现场汇报信息。
进一步的,所述状态分析模块根据实时电网数据对故障设备进行在线静态安全分析、薄弱点分析,指出电网运行危险环节;对故障设备进行安全约束调度、灵敏度分析、负荷转供分析,生成故障处置措施,给出设备故障情况下的电网调节及控制措施。
进一步的,所述故障知识库中设备信息参数的获取通过调度控制系统、OMS系统、气象环境系统实时采集电网的量测数据、在线运行与分析数据、设备台账与调度运行日志、电网运行规程。
本发明提供的上述基于智能事件处理的集控站设备监控系统的控制方法,包括以下步骤:
(1)根据历史电网数据、设备信息参数、处置措施构建故障知识库;
(2)获取电网实时的监测数据;
(3)根据故障知识库对监测数据进行分析,判断设备发生的事件类型,包括设备异常和设备故障;
(4)根据事件类型生成事件处置预案:若设备异常,则生成异常事件处置的流程,若设备故障,则生成故障事件处置的流程;
(5)根据事件处置预案,对设备发生的事件进行处置。
进一步的,所述步骤(4)中异常事件处置的流程包括以下内容:
(4.1.1)关联故障知识库中的处置措施,并显示处置流程;
(4.1.2)显示异常事件全部信息;
(4.1.3)显示异常设备地理位置及接线关系;
(4.1.4)显示异常设备处的视频监控画面。
进一步的,所述步骤(4)中故障事件处置的流程包括以下内容:
(4.2.1)关联故障知识库中的处置措施,并显示处置流程;
(4.2.2)显示故障任务总览情况,包括故障信息及处置进度;
(4.2.3)生成人机交互的故障处置页面,故障处置页面显示故障处置详情和故障详细信息。
(4.2.4)根据故障详细信息向通讯设备发送事件通知;
(4.2.5)获取故障设备现场运维、检修时的处置信息;
(4.2.6)存储该事件的历史处置过程,并生成人机交互的展示页面。
附图说明
图1所示为本发明集控站设备监控系统的总体结构框图;
图2所示为本发明集控站设备监控系统的硬件结构图;
图3所示为本发明中故障知识库基于知识图谱的构建流程图;
图4、图5所示为本发明中事件处置流程图;
图6所示为本发明中故障事件处置示意图。
具体实施方式
实施例一
如图1和图2所示,本实施例中的一种基于智能事件处理的集控站设备监控系统,基于现有集控站设备监控系统基础上,在系统应用层和智能交互层进行智能事件处置的功能扩展。通过现有集控站设备监控系统实现信息采集,基于集控站设备监控系统一体化基础平台,实时采集电网监测数据,汇聚电网监控的模型数据和监测数据。现有集控站设备监控系统所用的模型、数据、监控信号准确、可靠、无延时,保障智能事件处置行为正确且及时,有效提高集控站设备监控系统对电网事件智能处置的时效性。
如图3所示,利用知识图谱技术进行故障知识库构建,通过现有集控站设备监控系统将分布在多个系统中的故障设备关联信息进行自动提取、汇集与关联,包括从调度控制系统、OMS系统、气象环境系统等电网运行业务系统或外部系统中,实时采集电网的量测数据、在线运行与分析数据、设备台账与调度运行日志、电网运行规程文档等资料,借助知识图谱技术等人工智能技术,并结合电力系统分析技术,实现电网故障知识库的构建。在本实施例中,对设备信息参数的获取主要是利用自然语言处理、结构化抽取等技术,获取的信息参数包括电网新增越限、潮流转移、电压变化、设备参数、设备历史故障、设备缺陷信息、异常信号情况、风险通知书、运行方式调整通知、天气情况、三跨信息、带电作业等,对电网故障时相关的结构化、非结构化调控数据进行知识抽取,并关联此时事件的处置措施,构建故障关联知识图谱,形成故障知识库,为电网故障处置的信息查询、应用分析、决策推理与综合展示等提供高效的数据支撑,为设备故障的处置提供全面的、针对性的信息参考。
本实施例中,基于智能事件处理的集控站设备监控系统的状态分析模块根据故障知识库的知识模型对信息进行综合研判,主要是依据当前采集的电网运行方式等数据自动对当前故障设备进行在线静态安全分析、薄弱点分析,给出故障后方式信息,指出电网运行危险环节;并基于安全约束调度、灵敏度分析、负荷转供分析等,给出设备故障情况下的电网调节及控制措施;对于故障情况下存在的设备缺陷、识别的电网薄弱环节等电网运行风险点进行提醒,并自动分析计算该风险点预想故障后的电网故障后方式,自动提醒故障后的危险环节,并根据故障知识库的存储数据进一步生成相应故障处置预案措施,包括设备异常时的设备异常处置措施和设备故障时的设备故障处置措施,为调度员应对当前故障下电网风险演变为突发故障做好充足的预先准备。
如图4所示,状态分析模块中构建电网设备异常及故障处置流程的知识模型,通过事故事件触发知识匹配启动事件处置流程,可根据不同故障类型分别形成异常事件处置和故障事件处置的流程,异常事件处置包括显示故障知识库中相应的设备异常处置措施,显示异常事件全部信息,显示异常设备位置及接线关系,显示发生异常时的视频监控画面,在本实施例中,主要包括异常任务自动生成,并展示OMS日志、OMS缺陷、一次接线图等信息。故障事件处置包括显示故障知识库中相应的设备故障处置措施,显示故障任务总览及情况,生成可以交互的故障处置页面,发送故障通知,生成故障报告,在本实施例中,主要包括事故类事件对应的处置场景,如故障跳闸事件,同时展示变电站一次接线图,视频、跳闸相关信号等。状态分析模块构建的事件处置预案自动引导调度员按照优先级进行实时故障的快速处置,提高故障处置效率,确保故障后电网的稳定运行。且结合不同的业务需求,将重复性的、流程性的故障处置经验转化为标准化思维模式,并以标准化数据输出及展现,强化了监控系统的信息化辅助功能。
事件处理模块包括显示模块、通知模块以及交互模块,根据状态分析模块启动的事件处置预案进行事件处置,事件处理模块的综合展示主要部署在安全Ⅳ区,结合人工智能、智能语音交互等技术,辅助用户更好、更便捷的完成处置过程。事件处理模块中向导式交互主要是根据不同处置流程进入对应的业务场景,通过一体化坐席直观展示对应事件处置流程,引导监控员完成事件规范化处置,有效防止人为遗漏和误判情况的发生。通过向导式交互方式,主动或辅助引导开展处置工作,支持处置期间监控员、现场作业人员的信息交互与核验工作,同时自动汇集综合信息,采用可视化手段展示事件全景数据。
实施例二
本实施例中的一种基于智能事件处理的集控站设备监控系统的控制方法包括以下步骤:
(1)利用知识图谱技术将分布在多个系统中的故障设备关联信息进行自动提取、汇集与关联,实现故障知识库的构建,故障知识库中储存设备发生异常或故障时的处置措施;
(2)通过集控站设备监控系统获取电网实时的监测数据;
(3)根据故障知识库对监测数据进行分析,包括在线静态安全分析、薄弱点分析等,判断设备发生的事件类型,判断设备发生异常或是发生故障;
(4)根据事件类型生成对应的事件处置预案:若设备异常,则生成异常事件处置的流程,若设备故障,则生成故障事件处置的流程;
(5)根据事件处置预案,对设备发生的事件进行处置。
异常事件处置主要包括以下内容:
(4.1.1)将异常事件内容自动关联故障知识库中的设备异常处置措施,并显示处置流程;
(4.1.2)显示异常事件全部信息,包括基本事件属性、事件过程告警信息、异常变电站历史缺陷记录、异常处置策略、异常处置任务进度、异常处置全过程记录等;
(4.1.3)结合GIS地图显示异常设备(如变电站)地理位置及其上下级的接线关系;
(4.1.4)对接视频监控系统,显示异常设备事故发生时的视频监控画面。
如图5所示,故障事件处置包括以下内容:
(4.2.1)将故障事件内容关联故障知识库中的设备故障处置措施,并显示处置流程;
(4.2.2)显示故障任务总览情况,包括故障信息及处置进度,故障设备关联信息包括设备故障特征、保护动作情况、故障测距、外部天气、故障处置过程信息、现场汇报信息;
(4.2.3)生成人机交互的故障处置页面,点击步骤(4.2.2)中的具体故障信息则进入故障处置页面,故障处置页面显示故障处置详情和故障详细信息,包括缺陷填报、值班日志记录、短信发送(短信内容包含实时遥信告警、遥测、设备台账、设备历史检修信息、现场工作情况)、电话告知、移动作业终端信息推送等。
(4.2.4)人工确认设备故障事件后,根据故障详细信息通过电话、短信、消息、移动作业终端等方式发送事件通知,发送的事件通知信息附带故障报告自动生成功能,;
(4.2.5)通过集控站设备监控系统的语音智能交互功能,完成监控员、现场作业人员信息交互,并与移动作业终端数据互联,自动获取故障设备现场运维、检修时的处置信息;
(4.2.6)存储该事件的历史处置过程,自动生成故障初始日志记录,包括实际设备故障特征、保护动作情况、故障测距、外部天气、故障处置过程信息、现场汇报信息等故障关联信息,并生成人机交互的展示界面,人交互展示界面显示该事件的历史处置过程,并支持人机交互进行后续处置流程。
基于智能事件处置提供的该事件的历史处置过程和处置流程信息,通过一体化坐席可视化界面,设计异常事件处置场景和故障事件处置场景,实现集控站各业务系统集成展示,便于调阅各业务系统中该事件的原始信息,并在对应场景里完成可视化处置流程。