摘要：利用SCADA系統(tǒng)，能提高分析電網(wǎng)故障的效率，是電網(wǎng)故障分析中的重要工作。文章探討了SCADA 系統(tǒng)中的信息，詳細(xì)的闡述了SCADA系統(tǒng)在電網(wǎng)故障分析中的工作原理，以及告警錯(cuò)誤的分析與誤判處理。

　　關(guān)鍵詞：電力工程師論文發(fā)表,期刊發(fā)表,電網(wǎng)故障,故障分析,告警信息,SCADA 系統(tǒng)

　　0 引言

　　所謂電網(wǎng)故障分析，即利用繼電保護(hù)和開關(guān)等的告警信息，結(jié)合對電網(wǎng)故障的經(jīng)驗(yàn)，從而判別出電網(wǎng)具體的故障。電網(wǎng)故障分析的方法很多，但是故障分析在線獲取方面涉及的較少。目前的電網(wǎng)診斷分析平臺大多是SCADA信息平臺，電網(wǎng)中的故障信息會隨時(shí)的上送到SCADA 系統(tǒng)，SCADA 系統(tǒng)除了完成這項(xiàng)工作，其在平時(shí)工作的時(shí)候還接受一些異常信息，并對這些信息進(jìn)行分析處理，減少出現(xiàn)誤報(bào)和漏報(bào)的問題。

　　1 SCADA 系統(tǒng)中的信息

　　1.1 電網(wǎng)斷面信息

　　SCADA 系統(tǒng)中的信息主要包括2種，電網(wǎng)斷面信息以及事故告警信息。其中電網(wǎng)斷面信息又分為2種，即遙測信息和遙信信息。電網(wǎng)運(yùn)行的模擬信息以及設(shè)備的運(yùn)行信息就是遙測信息，例如：電流、電壓、功率、變壓器油溫、接頭位置數(shù)。裝置開關(guān)量的監(jiān)測信息屬于遙信信息，例如：開關(guān)分合情況、軟硬接觸點(diǎn)的狀態(tài)。遙測、遙信信息向SCADA 系統(tǒng)報(bào)送。

　　1.2 事故告警信息

　　電網(wǎng)不正常運(yùn)行事故和設(shè)備異常時(shí)產(chǎn)生的信息的順序記錄就是事故告警。保護(hù)動作、斷路器跳閘、電壓越限及設(shè)備異常等信息都會包括在其中。這些信息的記錄使得工作人員能及時(shí)的判別故障，但是在判別的過程中，可能有某些信息的漏報(bào)誤報(bào)，會影響判斷的效率。

　　2電網(wǎng)故障診斷

　　2.1電網(wǎng)診斷中的相關(guān)術(shù)語

　　當(dāng)元件在電網(wǎng)的運(yùn)行中發(fā)生故障的時(shí)候，利用繼電保護(hù)原理，使得相應(yīng)的斷路器斷開。故障元件的這些相關(guān)信息，作為事故告警信息并上報(bào)上去。了解相關(guān)術(shù)語能更好的理解SCADA系統(tǒng)的運(yùn)行。

　　(1)故障前斷面。故障前斷面指的是故障前的工況和設(shè)備運(yùn)行情況，包括故障前的遙信、遙測信息。

　　(2)故障后斷面。故障后斷面指的是故障后的工況和設(shè)備運(yùn)行情況，包括故障處理后的遙信、遙測信息。

　　(3)電網(wǎng)斷面列表。電網(wǎng)斷面列表指的是存放斷面信息的隊(duì)列，根據(jù)SCADA 系統(tǒng)讀取的斷面信息，進(jìn)行信息排列的存放工作。列表有一定的長度，也只能存放相應(yīng)長度數(shù)值的斷面信息，當(dāng)斷網(wǎng)信息數(shù)量超過這個(gè)數(shù)值的時(shí)候，舊的斷網(wǎng)信息就會被刪除，這個(gè)長度的數(shù)值可以由工作人員根據(jù)情況進(jìn)行設(shè)定，并不是越長越好。

　　(4)告警信息窗。告警信息窗指的是新增的告警信息的記錄，指故障診斷系統(tǒng)前后 2 次訪問 SCADA 事件數(shù)據(jù)庫的新的信息，前后訪問的時(shí)間是有一定的數(shù)值，假設(shè)為 ，則告警信息窗的信息記錄的就是 時(shí)間內(nèi)新增的信息。 并不是越長越好，適合的 值可以更好地進(jìn)行工作，一般 的取值為10S。 太小，則訪問系統(tǒng)過于頻繁，給系統(tǒng)造成較大的壓力，對故障信息的整理獲取很不利; 太大，使得信息量一次性較大，給判別診斷工作帶來困難，并且使得連續(xù)發(fā)生的簡單故障被誤判成為復(fù)雜故障。

　　(5)告警信息窗列表。告警信息窗列表指的是用列表的方式記錄最近3個(gè)告警信息窗的內(nèi)容。當(dāng)前窗為中間的信息，前后信息窗就是前窗和后窗，后窗是記錄最近的告警信息。

　　(6)動態(tài)事件窗。動態(tài)事件窗指的是某種告警信息窗的序列，相對告警信息窗列表中的告警信息窗更加的多，其重要的功能就是記錄電網(wǎng)故障的所有信息。動態(tài)事件窗在故障的時(shí)候開始運(yùn)行，故障結(jié)束以后就自動關(guān)閉。因此其工作的時(shí)間沒有特定的，是隨著故障的時(shí)間變化而變化的，其中的信息內(nèi)容也是隨著信息的增多而變長的。動態(tài)時(shí)間窗的目的就是完整的記錄一次故障中的全部信息，在獲取全部故障信息的同時(shí)，處理掉那些與這次故障無關(guān)的告警信息，減少漏判誤判的發(fā)生，提高處理故障的效率。

　　2.2 故障診斷信息的檢測

　　故障診斷信息的檢測是SCADA 系統(tǒng)工作的重點(diǎn)，SCADA 系統(tǒng)有很多的電子設(shè)備同時(shí)接入，這些智能的電子設(shè)備會不斷的向SCADA 系統(tǒng)發(fā)送信息，例如：越限、異常等信息。這些信息形成信息流，這些信息之中，有些是無用的信息，有些是有用的信息。從這些信息中取出有效的信息，是動態(tài)事件窗的關(guān)鍵，判別告警信息窗內(nèi)的信息是否有效，往往采用以下的方法。

　　先假設(shè) S={s1，s2，……，sK}，這個(gè)集合是所有電路元件的集合，是診斷工作進(jìn)行的對象，具體有：變壓器、發(fā)電機(jī)、母線、線路等;假設(shè)另一個(gè)集合R={r1，r2，……，rM}，這個(gè)集合是保護(hù)的集合;再假設(shè)斷路器集合C={c1，c2，……，cN}; K、M、N 指的是元件、保護(hù)、斷路器的具體數(shù)目。

　　然后定義 R×C的關(guān)系 ：

　　={( r , c )|r動作，驅(qū)動c 跳閘，r R , c C} (1)

　　當(dāng)r與c符合 (1)式子，這是r和c配伍。r R，斷路器的集合為 C(r)，C(r)可定義為：

　　C(r)= {c|r c，c C} (2)

　　c C，保護(hù)裝置的集合R(c)，R(c)可定義為：

　　R(c)= {r|rc ,rR}從此可以看出，前窗的診斷信息是通過2種判定方式來工作的，判定方式具體為：其一，前窗內(nèi)有r R的保護(hù)裝置動作信息，WQ內(nèi)有c C的配伍的斷路器跳閘信息。其二，前窗有c C斷路器的跳閘信息，WQ 內(nèi)有r R的配伍的保護(hù)裝置的動作信息。

　　根據(jù)上面的2種方式，可以使得信息更加的準(zhǔn)確，能有效的減少誤報(bào)和漏報(bào)情況的產(chǎn)生，2種判別方式，能根據(jù)具體的情況，決定DEW 的開啟、生長和關(guān)閉。

　　2.3 告警錯(cuò)誤的分析與誤判的處理

　　誤報(bào)的主要形式就是失配，保護(hù)裝置及斷路器的誤報(bào)動作信息中不能找到滿足(2)的有效信息。斷路器跳閘信息中沒有滿足(3)的保護(hù)有效信息。上述的2種判別方法能有效的防止誤報(bào)的產(chǎn)生。雖然失配誤報(bào)的可能性較低，但是還是有產(chǎn)生的可能性。當(dāng)出現(xiàn)這種誤報(bào)情況的時(shí)候，可通過具體的經(jīng)驗(yàn)及下面的措施來解決。

　　漏報(bào)的機(jī)理就是多個(gè)元件對應(yīng)的保護(hù)動作中，這些保護(hù)動作的驅(qū)動可能重復(fù)，使得可能產(chǎn)生多對的配伍信息，在前窗的信息中，若保護(hù)動作能找到配伍的斷路器跳閘信息，則判別就能正確的進(jìn)行。因?yàn)樾畔⒌莫?dú)立性，導(dǎo)致漏報(bào)的可能性很小。遇到漏報(bào)而產(chǎn)生的誤判，這種情況只會出現(xiàn)在信息序列初始和結(jié)束時(shí)，故結(jié)束開啟DEW時(shí)，加一個(gè)告警窗口，來降低誤判的可能性。做法如下：開始DEW，將WQ前窗信息載入DEW，使得上一個(gè)斷面的故障信息能夠被記錄下來;結(jié)束DEW，將前窗的信息載入DEW，防止因漏報(bào)產(chǎn)生的誤報(bào)信息。

　　3結(jié)語：

　　SCADA系統(tǒng)在電網(wǎng)故障分析中有很重要的地位。文章對其的應(yīng)用做了具體的闡述，SCADA 系統(tǒng)中的信息主要包括有：電網(wǎng)斷面信息、事故告警信息。利用SCADA系統(tǒng)進(jìn)行故障診斷信息的檢測，采用文中述說的2種方式能有效的減少信息誤報(bào)漏報(bào)情況的發(fā)生。在文章的末尾，提出了告警錯(cuò)誤的分析與誤判的處理措施。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]周曙，王曉茹，錢清泉.基于貝葉斯網(wǎng)的分布式電網(wǎng)故障診斷方法[J].電網(wǎng)技術(shù)，2010，34(9)：29-34.

　　[2]栗然，張烈勇，顧雪平，等.采用粗糙集聯(lián)合規(guī)則挖掘算法的分布式電網(wǎng)故障診斷[J].中國電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2010，30(4)：28-34.

　　[3] 顧雪平，劉道兵，孫海新，邊少輝.面向 SCADA 系統(tǒng)的電網(wǎng)故障診斷信息的獲取[J].電網(wǎng)技術(shù)，2012，36(06).

　　[4]郭創(chuàng)新，彭明偉，劉毅.多數(shù)據(jù)源信息融合的電網(wǎng)故障診斷新方法[J].中國電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2009，29(31)：1-7.