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基于專家?guī)斓闹髡具h動信號告警設置規(guī)范核查軟件設計與實現(xiàn)

2022-03-10 06:18:09謝傳林何潤泉陳槾露
機電信息 2022年4期
關鍵詞:專家?guī)?/a>

謝傳林 何潤泉 陳槾露

摘要:調度自動化主站遠動信號告警設置規(guī)范核查由人工完成,耗時長、效率低,同時受個人技能水平影響,常常設置不規(guī)范。鑒于此,設計了一套基于專家?guī)斓倪h動信號告警設置規(guī)范核查工具。首先介紹了該工具的軟件架構,然后詳細闡述了工具各模塊功能及設計方法,最后通過實際驗證可知,該工具可使工作人員高效、準確、便捷地完成遠動信號告警規(guī)范核查,同時保證告警設置規(guī)范和準確。

關鍵詞:遠動信號;專家?guī)?自動核查

中圖分類號:TP311.52;TM734? ? 文獻標志碼:A? ? 文章編號:1671-0797(2022)04-0022-04

DOI:10.19514/j.cnki.cn32-1628/tm.2022.04.007

0? ? 引言

隨著我國經濟規(guī)模不斷增長,人們對電能的要求越來越高,電網規(guī)模也隨之不斷擴大,變電站數(shù)量大幅增加,上送電力調度中心遠動信號(“四遙信號”:遙信、遙測、遙控和遙調)劇增[1]。對遠動信號進行不同的告警設置,可以體現(xiàn)信號重要程度,如告警設置不規(guī)范,造成電力調控人員漏監(jiān)視重要信號,就可能導致電網發(fā)生安全事件[2]。

電力調控要求的不斷提高,對不同遠動信號告警設置提出了更高的要求。當前,遠動信號告警設置存在以下問題:首先,由于遠動信號數(shù)量大,若要人工完成全量模型、參數(shù)核查、設置需花費大量精力及時間,隨著變電站綜自改造,主站新增信息點呈井噴式增長,這無疑加劇了信號監(jiān)視錯漏風險[3];其次,主站人員技能水平不同導致對信號告警設置有所差異,不能進行規(guī)范性設置。

針對上述問題,文獻[1]提出依托專家系統(tǒng),開發(fā)數(shù)據(jù)質量預警監(jiān)控平臺,能夠對問題數(shù)據(jù)實現(xiàn)預警,并采用專家?guī)斓男问綄栴}數(shù)據(jù)進行預處理。此平臺運用于信息中心,沒有運用于遠動信號。

為此,本項目設計了一套基于專家?guī)斓闹髡具h動信號告警設置規(guī)范核查工具。首先,提出工具總體軟件架構;然后,根據(jù)遠動信號量測類型或優(yōu)先級設置專家?guī)欤趯<規(guī)旄鶕?jù)網省公司告警規(guī)范選擇量測類型,根據(jù)告警規(guī)范設置告警,包括優(yōu)先級、光字牌、報警模式、責任區(qū)以及存盤等重要類別;最后,基于專家?guī)鞂Υ媪孔冸娬具h動信號的設置進行自動審核,并形成報告,提高主站運維、核查工作效率。

1? ? 軟件總體架構

基于專家?guī)斓闹髡具h動信號告警設置規(guī)范核查工具架構如圖1所示,本軟件包括專家?guī)於x模塊、運行參數(shù)讀取及展示模塊、參數(shù)校核模塊。

本設計是基于C++/Qt軟件架構中的QWidget、QFile、QtSql、QHash等組件實現(xiàn)工具所需的各個應用功能。Qt是基于C++的跨平臺圖形用戶界面應用程序開發(fā)框架,它既可以開發(fā)GUI程序,也可以開發(fā)非GUI程序、服務器;同時Qt是面向對象的框架,使用特殊的代碼可以生成擴展以及一些宏,具有易擴展性、跨平臺移植等優(yōu)點。

2? ? 規(guī)則庫的構建

電力調度中心調控員判斷遠動信號(告警信號)的重要程度是根據(jù)遠動信號在主站數(shù)據(jù)庫設置的不同告警等級、音響等,迅速做出反應,保障電力系統(tǒng)安全。

遠動信號中遙信、遙測信息根據(jù)信號作用不同在主站利用不同的量測類型進行區(qū)分,現(xiàn)階段遠動信號告警設置是人工逐一核查,效率低且容易漏設置。本工具結合系統(tǒng)數(shù)據(jù)的實際運行情況,根據(jù)以量測類型為主、優(yōu)先級為輔的條件構建專家?guī)?,利用Hash鏈表技術,對光字牌、告警類型、優(yōu)先級設定數(shù)據(jù)匹配規(guī)則,形成鏈式專家?guī)?,如圖2所示。

通過專家?guī)煸O定量測類型或信號優(yōu)先級的關鍵字,進行規(guī)則匹配,如圖3所示,校驗滿足條件信號的優(yōu)先級、光字牌、告警類型、責任區(qū)等關鍵設置是否規(guī)范,并可根據(jù)自身需求進行擴展,能大幅提高工作效率及準確率。

3? ? 運行參數(shù)讀取及展示設計

本模塊通過Qt的QtGui組件設計數(shù)據(jù)緩存算法來依次抽取SCADA系統(tǒng)歷史數(shù)據(jù)庫中的區(qū)域、廠站、間隔及點信息,再在界面進行數(shù)據(jù)組裝,利用工作站內存充足的優(yōu)點,快速提取所需數(shù)據(jù)。

參數(shù)展示是基于CIM樹來進行的,如圖4、圖5所示,其有利于運維人員快速查找目標廠站。CIM樹按照模型構建一棵二級CIM樹,建立“區(qū)域—變電站”二級節(jié)點,構建簡潔的區(qū)域—廠站模型,既可全部展示選中廠站點信息,亦可根據(jù)間隔查看點信息,同時可以根據(jù)廠站首字母快速檢索目標廠站,方便工作人員設置與查找。

4? ? 參數(shù)校核模塊設計

基于專家?guī)煸O定規(guī)則后,根據(jù)所選廠站或間隔,進行基于規(guī)則匹配的遠動信號告警設置規(guī)范核查。本工具先完成規(guī)則的匹配,然后再進行所匹配遠動信號告警設置的規(guī)范性核查,生成核查報告,羅列不規(guī)范設置。具體工作流程如圖6所示。

參數(shù)校核模塊同樣使用了Hash鏈表技術,由于專家?guī)旖⒒蚣虞d時,已將規(guī)則的關鍵字以及關鍵字所對應的數(shù)據(jù)以Hash鏈表形式寫進內存,在遍歷待校核數(shù)據(jù)時,只需將每一行數(shù)據(jù)的關鍵字套進專家?guī)霩ash鏈表中,并將獲得的專家?guī)鞌?shù)據(jù)與當前數(shù)據(jù)進行對比,即可完成數(shù)據(jù)核查。

5? ? 工作流程

如圖7所示,本軟件的工作流程為:首先加載專家?guī)?,設置匹配規(guī)則,并基于規(guī)則完成告警類型、光字牌、責任區(qū)等重要設置;然后選擇核查廠站或間隔的信號,再進行遠動信號告警規(guī)范校驗,程序根據(jù)所設定的專家規(guī)則逐一進行匹配核查,核查結果如選擇生成報告,則自動生成報告并將不滿足設置要求的進行標記。

6? ? 軟件特點及應用效益

6.1? ? 軟件特點

本軟件采用Qt軟件架構,具有以下優(yōu)點:

(1)可推廣性強。目前調度自動化系統(tǒng)均采用Linux系統(tǒng),本軟件運行環(huán)境為Redhat6.5,只要支持該環(huán)境即可進行軟件運行,同時本工具采用Qt軟件架構,因此本工具有很強的可推廣性。

(2)維護成本低。可以根據(jù)所需增加專家?guī)?,不需要專人維護,大幅降低了維護成本。

6.2? ? 應用效益

本軟件基于專家?guī)旌藢χ髡具h動信號告警設置,根據(jù)專家?guī)煸O置規(guī)則自動進行遠動信號告警設置規(guī)范核查,推進日常工作的智能化,能幫助班組人員牢牢把握安全防線,從技術層面自動核查遠動信號告警設置的規(guī)范性,極大地降低班組人員的工作強度。目前本軟件已在主站端運用,據(jù)統(tǒng)計分析,由技術骨干核查一個廠站平均需要40 min時間,而采用本工具只需要10 min,效率是原來的4倍,人員工作效率、運維管控能力均得到了大幅度提高。

7? ? 結語

本文介紹了基于專家?guī)斓倪h動信號告警設置規(guī)范核查工具的設計,詳細闡述了軟件架構的設計、專家?guī)斓臉嫿ā⑦\行參數(shù)讀取、自動核查及工作流程等方面,有利于規(guī)范主站遠動信號告警設置,促進調度一體化監(jiān)視水平的提高;同時,本軟件成本低,易于實現(xiàn),大幅降低了人工作業(yè)時間,提高了工作效率,因而具有極強的可移植性和可復制性。

[參考文獻]

[1] 路勁.基于規(guī)則庫的數(shù)據(jù)質量預警監(jiān)控平臺設計與研究[J].云南電力技術,2016,44(3):42-43.

[2] 曾峰.電力調度自動化系統(tǒng)中的四遙異?,F(xiàn)象分析及處理措施[J].中國新技術新產品,2015(4):11-12.

[3] 李少偉,任孟軍,劉晶晶.OCS四遙信號自動驗收[J].科技風,2019(27):166.

收稿日期:2021-11-29

作者簡介:謝傳林(1989—),男,陜西安康人,工學碩士,工程師,研究方向:調度自動化。

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