王 威，郭进红，茹作伟，刘娟霞，孙丽华

（国网甘肃省电力公司酒泉供电公司，甘肃 酒泉 735000）

在集控站监控系统中采集各个变电站的运行数据信息，当电网发生故障时，集控站运行人员需要在短时间内完成大量告警信息的处理，快速判断故障原因。随着电力负荷的增长，电网的规模也在不断扩大，为了帮助集控站运行人员快速分析并处理告警信息，需要在集控站监控系统中采用智能化辅助决策技术，实现电网故障告警信息的自动化提取，辅助工作人员进行判断和决策，从而降低人工工作量，提高电网故障的处理速度[1]。

集控站监控系统一般是调度主站监控系统的延伸，供集控站运维人员监视变电站运行情况。变电站信息点表中对各类信号进行了定级分类，在监控系统的数据库中也进行了定级分类，主要分为事故信号、保护信号、变位信号、异常情况以及告知信号等，方便进行分析和监视。早期的监控系统中还设置了告警直传功能，由主站监控系统的告警采集程序采集告警网关机上的信息，但是实际应用效果不佳[2]。如今都是在厂站配置远动通信装置，在主站监控系统配置前置服务器，以调度数据网为通道进行数据信息采集，这种模式比较稳定，信息传输不易遗漏。

目前的集控站监控系统应用中，如果电网出现故障，那么集控站监控系统会接收到大量的监控告警信息。虽然在监控系统中已经对所有的信号按级别进行分类，但是随着变电站数量的增多，集控站运行人员在工作中依然面临着较大的压力，特别是在电网发生大范围故障时，需要处理的告警信息数量很大，容易出现告警信息遗漏的情况[3]。

通过应用集控站监控系统智能化辅助决策技术，能够帮助集控站工作人员发现电网运行中的隐患，辅助调控人员的日常监视和运维操作。借助智能化辅助决策技术能够对大量的告警信息进行智能化分析和事故过程推演，从而明确问题的源头和故障关键节点，实现事故辅助判断和快速处理。

2.1 电流互感器故障的智能辅助决策

在电网的实际运行中，电流互感器经常发生故障。当母线和输电线路共用一个电流互感器时，如果电流互感器发生故障，并且故障点位于母线和线路的保护范围，则母线和输电线路保护都会动作。母线保护动作会跳开所有和母线相连的开关，从而达到隔离故障点的目的[4,5]。对于电流互感器故障的智能辅助决策而言，需要综合考虑开关的变位信号和事件顺序记录（Sequence Of Event，SOE）信息，并对电气量进行时序分析，最终得到时序动作信息。电流互感器故障的辅助决策判断逻辑如图1所示。

图1 电流互感器故障的辅助决策判断逻辑

如果电网出现双设备故障，此时需要得到输电线路的故障测距值。对于母线故障而言，则要提取和母线相连的各个开关间隔短路电流，找到短路电流最大的间隔[6]。结合开关的动作时序情况，可以初步诊断决策电流互感器故障，通知运维检修人员赶赴现场对电流互感器进行检查，将具体的检查结果反馈给集控站。

2.2 开关失灵故障的辅助决策

开关设备在长期运行过程中可能会出现保护失灵的情况，导致故障无法及时正确切除。开关设备失灵主要包括2种不同的情况：一是输电线路发生故障，其中一侧的开关出现拒动情况，则母差保护将动作；
二是母线发生故障，母线中的一个开关出现拒动，则会使输电线路的对侧开关也跳闸[7]。在上述分析中，首先判断发生的故障类型，其次确认出现拒动情况的开关，最后借助故障诊断算法确定具体的故障设备。开关失灵故障的辅助决策判断逻辑如图2所示。

图2 开关失灵故障的辅助决策判断逻辑

调取录波文件，通过分析判断定位到具体的故障点，同时分析各个开关设备的动作时序情况。此外，从集控站监控系统中获取拒动开关的具体动作时间，结合动作时序判断故障设备的类型和拒动失灵开关的相别等。

2.3 相继故障的辅助决策判断

相继故障是实际电力生产中经常遇到的基本故障类型，对于相继故障的辅助决策判断，需要根据系统上的暂态数据，结合电气解析算法获取输电线路和母线上的电气突变量数据信息，判断母线和输电线路是否出现相继故障，并得出具体的开关动作时序情况[8,9]。具体的相继故障辅助决策判断逻辑如图3所示。

图3 相继故障的辅助决策判断逻辑

从监控系统的数据库中获取设备的突变量和开关动作的时序等数据，根据各类设备的相继故障时间，判断电网是否出现相继故障。

对于集控站监控系统智能化辅助决策技术的应用，可以以专家知识库的方式将电网故障的分析判断规则写入智能化辅助决策系统中。集控站运行人员通过综合考虑多条保护动作等监控信息，结合电网中的开关状态和有功功率等遥测量，分析具体的故障原因，并采取相应的电网事故处置方法。在集控站监控系统辅助决策体系中，将这些判断规则以数学模型的方式加以抽象，并通过数学方法加以表达，形成集控站监控系统辅助决策专家知识库。在电网发生事故时，集控站监控系统会接收到大量的告警信息，可以利用专家知识库对这些告警信息进行智能化分析处理，生成告警信息的处理结果，减少人工分析判断的工作量。此外，还可以采取关键字段识别的方式来对每一条监控信息进行处理，通过定义的关联规则进行判断，当同时满足某些判定条件时，就表明发生了故障[10]。

以环网双回线故障检测为例，探讨集控站监控系统智能化辅助决策技术的具体应用。环网双回线是电网中的常见结构，双回线故障的检测电路如图4所示。

图4 双回线故障的检测电路

在对双回线故障进行检测的过程中，需要实时获取双回线网络拓扑模型，以判断该双回线是否处于环网状态，同时将检测到的网络模型存入数据库的缓存表中。具体的双回线故障检测流程如图5所示。

图5 双回线故障检测流程

具体的双回线故障诊断与辅助决策中，当线路中的电流突变值超过辅助决策系统中所设定的阈值后，此时可以认为双回线路发生故障，将辅助判断得出的线路故障结果输出至告警界面。整个故障判断与辅助决策过程中，电网模型和电网运行数据的获取是关键环节，对于辅助决策的准确性具有直接影响。

通过对集控站监控系统的智能化辅助决策技术进行分析，探讨辅助决策技术具体的实现逻辑。在实际的电网运行中，应用智能化辅助决策技术可以促进电网安全稳定运行，提高集控站运行管理水平，具有较好的实际应用价值。

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