本發(fā)明涉及變電站自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種智能變電站的告警信號(hào)動(dòng)作與時(shí)序邏輯關(guān)系分析方法。

背景技術(shù)：

隨著電網(wǎng)規(guī)模的擴(kuò)大及“大運(yùn)行”體系建設(shè)的推進(jìn)，大量設(shè)備監(jiān)控信息接入到控制中心，按時(shí)間順序顯示，未做任何的分層和推理判斷處理，運(yùn)行人員監(jiān)控任務(wù)較重，很容易漏掉重要告警信號(hào)，延誤處理造成事故。一旦發(fā)生事故時(shí)，信號(hào)量更多，出現(xiàn)滾屏刷屏現(xiàn)象，運(yùn)行人員更是眼花繚亂，無所適從，很難抓住重點(diǎn)，影響對(duì)事故的正確處理。同時(shí)，由于電網(wǎng)運(yùn)行方式多變，當(dāng)故障發(fā)生時(shí)，保護(hù)、斷路器可能發(fā)生誤動(dòng)、拒動(dòng)，告警信息在傳輸過程中可能會(huì)發(fā)生丟失、畸變，這些因素將會(huì)使故障復(fù)雜化，運(yùn)行人員可能很難再短時(shí)間內(nèi)做出正確的判斷。

目前變電站告警模式采用單一維度，如開關(guān)變位、保護(hù)信號(hào)、遙測(cè)越限等分類方式，顯然不足以對(duì)具體的告警信息進(jìn)行準(zhǔn)確且充分的描述，同時(shí)傳統(tǒng)告警模式只是單向地提供抑制/啟用、基于測(cè)控點(diǎn)屬性定義的推畫面、孤立的告警信息確認(rèn)等功能。告警方式相對(duì)單調(diào)，只是采用平鋪的方式把信息告知運(yùn)行人員，缺乏用戶體驗(yàn)，包括用戶互動(dòng)和可定制等。而且過多的信息提供，對(duì)運(yùn)行人員而言是致命的事情，在如此繁多的告警信息中，運(yùn)行人員不能快速地把握重點(diǎn)信息。而且由于監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)缺乏高效的預(yù)處理手段，無效告警和次要告警頻發(fā)，導(dǎo)致主站進(jìn)一步分析缺乏穩(wěn)定可靠的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，雖然告警直傳技術(shù)已在部分地區(qū)得到應(yīng)用，取得了積極成效，但其本質(zhì)上還是重點(diǎn)解決信號(hào)分類和傳輸優(yōu)化問題，未能有效解決核心信息提煉問題，尚未從根本上緩解主站監(jiān)視處理壓力。

此外，現(xiàn)有變電站監(jiān)控系統(tǒng)基本不具有智能推理的功能，無法對(duì)信息的關(guān)聯(lián)性做出判斷，而只是在信息層面、分類方面做出相應(yīng)改進(jìn)。同時(shí)，SCADA接收的告警信息還存在以下問題：語義內(nèi)涵或外延重復(fù)的信號(hào)、抖動(dòng)信號(hào)干擾、順序混亂、對(duì)運(yùn)行監(jiān)視和分析無用的信息、信息變化太快，來不及從顯示畫面讀完、主次不分明、誤報(bào)信息、信息分散、命名不規(guī)范，不同地域的電力系統(tǒng)命名方案仍存在一些差異。并且，隨著智能變電站的普及，智能變電站提供的告警信息更多更復(fù)雜，將這些信息不經(jīng)過處理直接上送調(diào)度，會(huì)使得調(diào)度的告警處理難度更大，工作量更多。

目前，關(guān)于智能變電站告警信息分析處理方法包括專家系統(tǒng)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、Petri網(wǎng)、信息融合等智能算法。專家系統(tǒng)在智能變電站告警信息處理應(yīng)用中，雖然精度和效率有很大的提高，但暴露出的缺陷仍然存在，主要有復(fù)雜故障模式下的知識(shí)庫(kù)構(gòu)建不夠完備，龐大的知識(shí)庫(kù)及復(fù)雜的告警模式等因素制約了專家系統(tǒng)的診斷速度，運(yùn)行方式、保護(hù)配置的變化對(duì)應(yīng)著知識(shí)庫(kù)規(guī)則的調(diào)整導(dǎo)致維護(hù)工作量很大，保護(hù)裝置或斷路器誤動(dòng)作容易造成誤判或使得解不收斂使得其容錯(cuò)能力較差；人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)不需要構(gòu)造知識(shí)庫(kù)和推理機(jī)，但應(yīng)用的前提需提前獲取足夠的樣本集供其訓(xùn)練，當(dāng)電網(wǎng)規(guī)模較大或連接比較復(fù)雜時(shí)，獲取完備的告警樣本集比較困難，另外算法收斂性不可靠，解釋自身行為和輸出結(jié)果能力很差；Petri網(wǎng)的告警分析處理方法主要存在容錯(cuò)能力差、大規(guī)模電網(wǎng)建模存在組合爆炸問題、不能識(shí)別誤報(bào)和漏報(bào)信息、可能存在多解、以及電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和保護(hù)配置變化的情況；信息融合技術(shù)依托的主要是信息的完備性與冗余性，其次是多源信息特征提取與融合方法的改進(jìn)，理論上可提高告警分析處理的精度并能得到全局的診斷結(jié)果，但在實(shí)際應(yīng)用中，信息的完備與冗余性很難獲取。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明的目的是提供一種智能變電站的告警信號(hào)動(dòng)作與時(shí)序邏輯關(guān)系分析方法，主要包括四個(gè)部分，分別為基于IEC61850的監(jiān)控信息分類、告警動(dòng)作邏輯分析、告警信息時(shí)序特性分析、基于時(shí)序特性的回溯推理分析。

本發(fā)明的目的是采用下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明提供一種智能變電站的告警信號(hào)動(dòng)作與時(shí)序邏輯關(guān)系分析方法，其改進(jìn)之處在于，所述分析方法包括下述步驟：

(1)基于IEC61850的智能變電站監(jiān)控信息分類；

(2)告警動(dòng)作邏輯分析；

(3)告警信息時(shí)序特性分析；

(4)基于時(shí)序特性的回溯推理分析。

進(jìn)一步地，所述步驟(1)中，通過解析變電站系統(tǒng)配置SCD文件中的監(jiān)控信息建立告警源數(shù)據(jù)庫(kù)，將解析后的監(jiān)控信息按照自動(dòng)化、保護(hù)、直流、一次、消防安防以及其他信息六類分別存入不同子庫(kù)中，實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)控信息的一次分類，對(duì)于實(shí)時(shí)接收的監(jiān)控信息中的告警信息，通過與自動(dòng)化和保護(hù)類監(jiān)控信息庫(kù)的比較判別過濾其他無關(guān)類信息；所述告警信息是指監(jiān)控信息中提示監(jiān)控人員現(xiàn)場(chǎng)有異常、事故或故障發(fā)生的信號(hào)，為監(jiān)控信息的子集；

在一次分類的基礎(chǔ)上對(duì)其進(jìn)行優(yōu)先級(jí)比較，按照告警信息的等級(jí)進(jìn)行二次分類，分為A、B、C、D、E五類；其中A類警報(bào)：造成事故跳閘信息，B類警報(bào)：所有描述中帶異常、警報(bào)、報(bào)警、斷線、閉鎖、降低和中斷需要采取措施的信息，C類警報(bào)：越限信息，D類警報(bào)：所有主變、開關(guān)的位置信息，以及遠(yuǎn)方就地信息，E類警報(bào)：所有刀閘小車位置信息，警報(bào)啟動(dòng)復(fù)歸信息。

進(jìn)一步地，所述步驟(2)中，包括元件與保護(hù)及開關(guān)間邏輯關(guān)系和可疑關(guān)聯(lián)事件集的確定及動(dòng)作邏輯規(guī)則。

進(jìn)一步地，在元件與保護(hù)及開關(guān)間邏輯關(guān)系中，包括主保護(hù)、近后備保護(hù)、遠(yuǎn)后備保護(hù)及斷路器失靈保護(hù)；其中：

1)主保護(hù)的邏輯關(guān)系包括：

設(shè)r_k為設(shè)備s_j的主保護(hù)，如果設(shè)備s_j發(fā)生故障，即s_j＝1，則主保護(hù)r_k動(dòng)作，主保護(hù)r_k的動(dòng)作邏輯為：

2)近后備保護(hù)：

設(shè)r_i為設(shè)備s_j的近后備保護(hù)，如果設(shè)備s_j發(fā)生故障，即s_j＝1且其主保護(hù)r_k未動(dòng)，則r_i動(dòng)作，其動(dòng)作邏輯為：

3)遠(yuǎn)后備保護(hù)：

設(shè)r_i′為設(shè)備s_j的遠(yuǎn)后備保護(hù)，在其保護(hù)范圍內(nèi)也為s_j的近鄰設(shè)備s_k提供遠(yuǎn)后備保護(hù)，有兩種情況r_i′動(dòng)作：

①設(shè)備s_j發(fā)生故障，即s_j＝1且其主保護(hù)r_k和近后備保護(hù)r_i未動(dòng)；

②設(shè)備s_k∈Z(r_i，s_j)發(fā)生故障，且r_i′到s_k的關(guān)聯(lián)路徑上的所有斷路器均處于閉合狀態(tài)，Z(r_i，s_j)是保護(hù)范圍內(nèi)s_j鄰近設(shè)備的集合，p(r_i，s_k)是指沿供電路徑從保護(hù)r_i安裝處到設(shè)備s_k處的所有斷路器的集合。

遠(yuǎn)后備保護(hù)r_i′動(dòng)作邏輯為：

其中：i表示近后備保護(hù)實(shí)例的標(biāo)識(shí)，j表示設(shè)備實(shí)例的標(biāo)識(shí)，k表示主保護(hù)實(shí)例的標(biāo)識(shí)，表示斷路器未動(dòng)作即處于閉合狀態(tài)，Z(r_i′)表示保護(hù)r_i′范圍內(nèi)s_j緊鄰設(shè)備的集合，p(r_i′，s_k)表示沿供電路徑從保護(hù)r_i安裝處到設(shè)備s_k處關(guān)聯(lián)路徑上的所有斷路器的集合；

4)斷路器失靈保護(hù)：

任何能驅(qū)動(dòng)斷路器c_i跳閘的保護(hù)r_j如果動(dòng)作，則斷路器c_i跳閘，其動(dòng)作邏輯為：其中R(c_i)為所有能驅(qū)動(dòng)斷路器c_i跳閘的保護(hù)集合，跳閘的保護(hù)集合動(dòng)作邏輯為：

在可疑關(guān)聯(lián)事件集M{S，R，C}的確定中，S取新停電區(qū)域內(nèi)的所有電網(wǎng)元件的集合，C取停電區(qū)域內(nèi)及邊界上所有的斷路器，R取元件故障驅(qū)使發(fā)生動(dòng)作的保護(hù)與斷路器失靈保護(hù)的并集；

為了確定R，先定義：R_∑為系統(tǒng)中所有保護(hù)的集合，并引入S×R_∑上的二元關(guān)系

再定義：C(r)＝{c|r動(dòng)作驅(qū)動(dòng)c跳閘，c∈C}；

r∈R_∑，為保護(hù)r驅(qū)動(dòng)跳閘的斷路器的集合；

令R₂＝{r|r是c的失靈保護(hù)，c∈C，r∈R_∑}；

則

至此，可疑關(guān)聯(lián)事件集M{S，R，C}全部確定完畢。

進(jìn)一步地，在告警動(dòng)作邏輯規(guī)則中，遍歷區(qū)域內(nèi)可疑告警元件，建立元件、保護(hù)及開關(guān)間的動(dòng)作邏輯規(guī)則；通過對(duì)變電站系統(tǒng)配置文件SCD的解析并結(jié)合電網(wǎng)拓?fù)浍@取元件與保護(hù)、保護(hù)與開關(guān)間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，建立關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)將這種關(guān)聯(lián)關(guān)系存于對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)表中，關(guān)聯(lián)關(guān)系分別對(duì)應(yīng)為(S，R)和(R，C)；通過對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的調(diào)用建立每個(gè)元件對(duì)應(yīng)的動(dòng)作邏輯規(guī)則；在線實(shí)現(xiàn)過程稱為遍歷M{S，R，C}中是S，由(S，R)中獲取對(duì)應(yīng)的保護(hù)信息，由(R，C)中獲取與保護(hù)相關(guān)聯(lián)的斷路器信息，再根據(jù)動(dòng)作邏輯建立動(dòng)作邏輯規(guī)則。

進(jìn)一步地，所述步驟(3)中，告警信息時(shí)序特性分析包括保護(hù)動(dòng)作信息的時(shí)間特性和開關(guān)動(dòng)作信息的時(shí)間特性的分析。

進(jìn)一步地，其中：

<1>保護(hù)動(dòng)作信息的時(shí)間特性包括：

保護(hù)動(dòng)作的時(shí)刻由保護(hù)裝置整定延時(shí)和保護(hù)觸發(fā)時(shí)延決定；若保護(hù)的整定動(dòng)作延時(shí)為τ，保護(hù)裝置動(dòng)作觸發(fā)時(shí)延為則對(duì)于發(fā)生于t0時(shí)刻的告警，保護(hù)動(dòng)作時(shí)刻τ_a出現(xiàn)在區(qū)間內(nèi)；分別為保護(hù)裝置動(dòng)作觸發(fā)時(shí)延的最小值和最大值；

<2>開關(guān)動(dòng)作信息的時(shí)間特性：

開關(guān)動(dòng)作由保護(hù)動(dòng)作信號(hào)驅(qū)動(dòng)，其動(dòng)作時(shí)延若τ_a為保護(hù)動(dòng)作時(shí)刻，則受其驅(qū)動(dòng)的開關(guān)動(dòng)作時(shí)刻τ_c出現(xiàn)在區(qū)間內(nèi)，分別表示驅(qū)動(dòng)的開關(guān)動(dòng)作時(shí)刻的最小值和最大值。

進(jìn)一步地，所述步驟(4)的基于時(shí)序特性的回溯推理分析包括下述步驟：

1>通過解析變電站系統(tǒng)配置文件獲取系統(tǒng)完備的保護(hù)信息模型，實(shí)現(xiàn)動(dòng)作邏輯規(guī)則的建模與檢索；

2>解析變電站系統(tǒng)配置文件獲取元件與保護(hù)、保護(hù)與斷路器的關(guān)聯(lián)信息R(R，S)和R(R，C)；

3>對(duì)于接收的警報(bào)信息，通過拓?fù)浞治龃_定可疑源事件集S和斷路器集C，根據(jù)告警動(dòng)作邏輯分析方法確定保護(hù)集R，從而確定了可疑關(guān)聯(lián)事件集M{S，R，C}；

4>以可疑源事件集S為搜索起點(diǎn)，通過對(duì)R(R，S)和R(R，C)的調(diào)用，確定S的動(dòng)作邏輯規(guī)則集為F0，F(xiàn)0中包含所有的以S為源事件的事件鏈；

5>根據(jù)上述時(shí)序特性分析，將時(shí)間約束引入到F0中的規(guī)則定義為F；遍歷實(shí)時(shí)警報(bào)信息，按上述規(guī)則方法進(jìn)行回溯推理分析；

對(duì)于每個(gè)事件鏈，元件與保護(hù)間時(shí)間約束為Δt_r，保護(hù)與開關(guān)間時(shí)間約束為Δt_c，如存在與回溯推理規(guī)則匹配的實(shí)時(shí)警報(bào)信息，即Δt′_r∈Δt_r、Δt′_c∈Δt_c同時(shí)滿足，則判定與事件鏈相關(guān)的警報(bào)信息為真；如時(shí)間約束不滿足，則判定與回溯推理規(guī)則對(duì)應(yīng)的警報(bào)信息存在差錯(cuò)，其中：S取新停電區(qū)域內(nèi)的所有電網(wǎng)元件的集合，C取停電區(qū)域內(nèi)及邊界上所有的斷路器，R取元件故障驅(qū)使發(fā)生動(dòng)作的保護(hù)與斷路器失靈保護(hù)的并集。為了對(duì)披露的實(shí)施例的一些方面有一個(gè)基本的理解，下面給出了簡(jiǎn)單的概括。該概括部分不是泛泛評(píng)述，也不是要確定關(guān)鍵/重要組成元素或描繪這些實(shí)施例的保護(hù)范圍。其唯一目的是用簡(jiǎn)單的形式呈現(xiàn)一些概念，以此作為后面的詳細(xì)說明的序言。

與最接近的現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的技術(shù)方案具有的優(yōu)異效果是：

本發(fā)明提出一種用于智能變電站告警信息處理的告警信號(hào)動(dòng)作邏輯與時(shí)序邏輯關(guān)系分析方法，在基于IEC61850建模對(duì)監(jiān)控信息進(jìn)行規(guī)范化并實(shí)現(xiàn)監(jiān)控信息的過濾與分類的基礎(chǔ)上，通過解析變電站系統(tǒng)配置文件和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治霁@取電力元件與保護(hù)和斷路器間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，并以告警信息間的動(dòng)作邏輯為依托構(gòu)建告警事件鏈，將告警信息時(shí)序約束引入事件鏈中，實(shí)現(xiàn)對(duì)告警信號(hào)基于時(shí)序特性的回溯推理分析，并判斷出可信告警和差錯(cuò)告警，實(shí)現(xiàn)對(duì)智能變電站監(jiān)控告警信號(hào)快速高效的處理，同時(shí)將分析處理后的告警信息上送調(diào)度端，減輕調(diào)度人員的工作量，提高告警分析的準(zhǔn)確性和監(jiān)控效率，對(duì)電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，提高供電可靠性具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

附圖說明

圖1是本發(fā)明提供的基于IEC61850的變電站監(jiān)控信息兩級(jí)分類處理流程圖；

圖2是本發(fā)明提供的告警動(dòng)作邏輯分析方法示意圖；

圖3是本發(fā)明提供的某一元件告警信息的時(shí)間特性示意圖；

圖4是本發(fā)明提供的基于時(shí)序特性的回溯推理分析示意圖；

圖5是本發(fā)明提供的具體實(shí)施例的測(cè)試算例接線圖；

圖6是本發(fā)明提供的最終告警分析結(jié)果圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

以下描述和附圖充分地示出本發(fā)明的具體實(shí)施方案，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)嵺`它們。其他實(shí)施方案可以包括結(jié)構(gòu)的、邏輯的、電氣的、過程的以及其他的改變。實(shí)施例僅代表可能的變化。除非明確要求，否則單獨(dú)的組件和功能是可選的，并且操作的順序可以變化。一些實(shí)施方案的部分和特征可以被包括在或替換其他實(shí)施方案的部分和特征。本發(fā)明的實(shí)施方案的范圍包括權(quán)利要求書的整個(gè)范圍，以及權(quán)利要求書的所有可獲得的等同物。在本文中，本發(fā)明的這些實(shí)施方案可以被單獨(dú)地或總地用術(shù)語“發(fā)明”來表示，這僅僅是為了方便，并且如果事實(shí)上公開了超過一個(gè)的發(fā)明，不是要自動(dòng)地限制該應(yīng)用的范圍為任何單個(gè)發(fā)明或發(fā)明構(gòu)思。

首先進(jìn)行基于IEC61850的智能變電站監(jiān)控信息分類。通過解析變電站系統(tǒng)配置SCD文件中的監(jiān)控配置信息建立告警源數(shù)據(jù)庫(kù)，將解析后的監(jiān)控信息按照自動(dòng)化、保護(hù)、直流、一次、消防安防以及其他信息六類分別存入不同子庫(kù)中，實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)控信息的一次分類，對(duì)于實(shí)時(shí)接收的告警信息，通過與自動(dòng)化和保護(hù)類監(jiān)控信息庫(kù)的比較判別過濾其他無關(guān)類信息；在一次分類的基礎(chǔ)上對(duì)其進(jìn)行優(yōu)先級(jí)比較，按照告警信息的等級(jí)進(jìn)行二次分類，分為A、B、C、D、E五類，其中A類警報(bào)：可造成事故掉閘信息，B類警報(bào)：所有描述中帶異常、警報(bào)、報(bào)警、斷線、閉鎖、降低、中斷等需要采取措施的信息，C類警報(bào)：越限信息，D類警報(bào)：所有主變、開關(guān)的位置信息，以及遠(yuǎn)方就地信息，E類警報(bào)：所有刀閘小車位置信息，警報(bào)啟動(dòng)復(fù)歸信息?；贗EC61850的變電站監(jiān)控信息兩級(jí)分類處理流程如圖1所示。

其次進(jìn)行告警動(dòng)作邏輯分析，包括元件與保護(hù)及開關(guān)間邏輯關(guān)系、可疑關(guān)聯(lián)事件集的確定及動(dòng)作邏輯規(guī)則，如附圖2所示。在元件與保護(hù)及開關(guān)間邏輯關(guān)系中，分主保護(hù)、近后備保護(hù)、遠(yuǎn)后備保護(hù)及斷路器失靈保護(hù)介紹其動(dòng)作邏輯。

(1)主保護(hù)

設(shè)r_i為設(shè)備s_j的主保護(hù)，如果設(shè)備s_j發(fā)生故障(s_j＝1)，則保護(hù)r_i應(yīng)該動(dòng)作，其動(dòng)作邏輯為：

(2)近后備保護(hù)

設(shè)r_i為設(shè)備s_j的近后備保護(hù)，如果設(shè)備s_j發(fā)生故障(s_j＝1)且其主保護(hù)r_k未動(dòng)，則r_i應(yīng)動(dòng)作，其動(dòng)作邏輯為：

(3)遠(yuǎn)后備保護(hù)

設(shè)r_i′為設(shè)備s_i的遠(yuǎn)后備保護(hù)，在其保護(hù)范圍內(nèi)也為s_i的近鄰設(shè)備s_k提供遠(yuǎn)后備保護(hù)，有兩種情況r_i應(yīng)該動(dòng)作：

1)s_j發(fā)生故障(s_j＝1)且其主保護(hù)(r_x)和近后備保護(hù)(r_y)未動(dòng)；

2)設(shè)備s_k∈Z(r_i，s_j)發(fā)生故障，且ri到sk的關(guān)聯(lián)路徑上的所有斷路器均處于閉合狀態(tài)。Z(r_i，s_j)是保護(hù)范圍內(nèi)sj鄰近設(shè)備的集合，p(r_i，s_k)是指沿供電路徑從保護(hù)ri安裝處到設(shè)備sk處的所有斷路器的集合。

因此，遠(yuǎn)后備保護(hù)r_i動(dòng)作邏輯為：

其中：i表示近后備保護(hù)實(shí)例的標(biāo)識(shí)，j表示設(shè)備實(shí)例的標(biāo)識(shí)，k表示主保護(hù)實(shí)例的標(biāo)識(shí)，表示斷路器未動(dòng)作即處于閉合狀態(tài)，Z(r_i′)表示保護(hù)r_i′范圍內(nèi)s_j緊鄰設(shè)備的集合，p(r_i′，s_k)表示沿供電路徑從保護(hù)r_i安裝處到設(shè)備s_k處關(guān)聯(lián)路徑上的所有斷路器的集合；

(4)斷路器失靈保護(hù)

任何能驅(qū)動(dòng)斷路器c_i跳閘的保護(hù)r_j如果動(dòng)作，則斷路器c_i應(yīng)該跳閘，其動(dòng)作邏輯為：其中R(c_i)為所有能驅(qū)動(dòng)斷路器c_i跳閘的保護(hù)的集合，其動(dòng)作邏輯為：

在可疑關(guān)聯(lián)事件集M{S，R，C}的確定中，S取新停電區(qū)域內(nèi)的所有電網(wǎng)元件的集合，C取停電區(qū)域內(nèi)及邊界上所有的斷路器，R取元件故障驅(qū)使發(fā)生動(dòng)作的保護(hù)與斷路器失靈保護(hù)的并集。

為了確定R，先定義：R_∑為系統(tǒng)中所有保護(hù)的集合，并引入S×R_∑上的二元關(guān)系

再定義：C(r)＝{c|r動(dòng)作驅(qū)動(dòng)c跳閘，c∈C}，

r∈R_∑，為保護(hù)r驅(qū)動(dòng)跳閘的斷路器的集合；

令R₂＝{r|r是c的失靈保護(hù)，c∈C，r∈R_∑}

則

至此，可疑關(guān)聯(lián)事件集M{S，R，C}全部確定完畢。

在告警動(dòng)作邏輯規(guī)則中，遍歷區(qū)域內(nèi)可疑告警元件，建立元件、保護(hù)及開關(guān)間的動(dòng)作邏輯規(guī)則；通過對(duì)變電站系統(tǒng)配置文件SCD的解析并結(jié)合電網(wǎng)拓?fù)淇色@取元件與保護(hù)、保護(hù)與開關(guān)間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，建立關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)將這種關(guān)聯(lián)關(guān)系存于對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)表中，關(guān)聯(lián)關(guān)系分別對(duì)應(yīng)為(S，R)和(R，C)；通過對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的調(diào)用建立每個(gè)元件對(duì)應(yīng)的動(dòng)作邏輯規(guī)則。在線實(shí)現(xiàn)過程稱為遍歷M{S，R，C}中是S，由(S，R)中獲取對(duì)應(yīng)的保護(hù)信息，由(R，C)中獲取與保護(hù)相關(guān)聯(lián)的斷路器信息，再根據(jù)動(dòng)作邏輯建立動(dòng)作邏輯規(guī)則。

再次進(jìn)行告警信息時(shí)序特性分析，包括保護(hù)動(dòng)作信息的時(shí)間特性和開關(guān)動(dòng)作信息的時(shí)間特性的分析。

(1)保護(hù)動(dòng)作信息的時(shí)間特性

保護(hù)動(dòng)作的時(shí)刻主要由保護(hù)裝置整定延時(shí)和保護(hù)觸發(fā)時(shí)延決定。若保護(hù)的整定動(dòng)作延時(shí)為τ，保護(hù)裝置動(dòng)作觸發(fā)時(shí)延為則對(duì)于發(fā)生于t0時(shí)刻的告警，保護(hù)動(dòng)作時(shí)刻τ_a只可能出現(xiàn)在區(qū)間內(nèi)。

(2)開關(guān)動(dòng)作信息的時(shí)間特性

開關(guān)動(dòng)作由保護(hù)動(dòng)作信號(hào)驅(qū)動(dòng)，其動(dòng)作時(shí)延若τ_a為保護(hù)動(dòng)作時(shí)刻，則受其驅(qū)動(dòng)的開關(guān)動(dòng)作時(shí)刻τ_c只可能出現(xiàn)在區(qū)間內(nèi)。

某一元件告警信息的時(shí)間特性如圖3所示。其中1、3、5分別代表主保護(hù)、近后備保護(hù)和遠(yuǎn)后備保護(hù)；2、4、6分別為主保護(hù)、近后備保護(hù)和遠(yuǎn)后備保護(hù)所對(duì)應(yīng)的斷路器；τ_i(i＝1，2，3，4，5，6)代表保護(hù)或斷路器動(dòng)作延時(shí)；t_j(j＝1，2，3，4，5，6)代表保護(hù)或斷路器動(dòng)作時(shí)刻；Δtr0、Δtr1、Δtr2分別為主保護(hù)、近后備保護(hù)和遠(yuǎn)后備保護(hù)的動(dòng)作時(shí)延區(qū)間；Δtc為斷路器動(dòng)作時(shí)延區(qū)間。

最后進(jìn)行基于時(shí)序特性的回溯推理分析如圖4所示，其分析流程如下：

(1)通過解析變電站系統(tǒng)配置文件獲取系統(tǒng)完備的保護(hù)信息模型，實(shí)現(xiàn)動(dòng)作邏輯規(guī)則的建模與檢索。

(2)解析變電站系統(tǒng)配置文件獲取元件與保護(hù)、保護(hù)與斷路器的關(guān)聯(lián)信息R(R，S)和R(R，C)。

(3)對(duì)于接收的警報(bào)信息，通過拓?fù)浞治龃_定可疑源事件集S和斷路器集C，根據(jù)告警動(dòng)作邏輯分析方法確定保護(hù)集R，從而確定了可疑關(guān)聯(lián)事件集M{S，R，C}。

(4)以可疑源事件集S為搜索起點(diǎn)，通過對(duì)R(R，S)和R(R，C)的調(diào)用，確定S的動(dòng)作邏輯規(guī)則集為F0，F(xiàn)0中包含所有的以S為源事件的事件鏈；

(5)根據(jù)上述時(shí)序特性分析，將時(shí)間約束引入到F0中的規(guī)則定義為F；遍歷實(shí)時(shí)警報(bào)信息，按上述規(guī)則方法進(jìn)行回溯推理分析。

對(duì)于每個(gè)事件鏈，元件與保護(hù)間時(shí)間約束為Δt_r，保護(hù)與開關(guān)間時(shí)間約束為Δt_c，如存在與回溯推理規(guī)則匹配的實(shí)時(shí)警報(bào)信息，即Δt′_r∈Δt_r、Δt′_c∈Δt_c同時(shí)滿足，則可判定與這個(gè)事件鏈相關(guān)的警報(bào)信息為真；如時(shí)間約束不滿足，則可判定與回溯推理規(guī)則對(duì)應(yīng)的警報(bào)信息存在差錯(cuò)。

實(shí)施例

下面用實(shí)例來驗(yàn)證該方法的正確性和可行性，圖5為測(cè)試算例的系統(tǒng)接線圖。按保護(hù)配置情況，將保護(hù)信息分為主保護(hù)、近后備保護(hù)和遠(yuǎn)后備保護(hù)。信息動(dòng)作時(shí)延分別為主保護(hù)10～40ms，近后備保護(hù)310～340ms，遠(yuǎn)后備保護(hù)510～540ms，斷路器動(dòng)作時(shí)延20～40ms。

某次故障過程中產(chǎn)生的告警信息如下：

表1 某次故障過程中產(chǎn)生的告警信息

表1中，B1m為母線B1的主保護(hù)，L2Rs和L4Rs為線路L2和L4的后備保護(hù)，同時(shí)可作為B1的遠(yuǎn)后備保護(hù)，括號(hào)內(nèi)為告警信息對(duì)應(yīng)的時(shí)標(biāo)。

由斷路器告警實(shí)例經(jīng)拓?fù)浞治龀龅目梢晒收显校築1、B2、L2、L4，對(duì)應(yīng)于S＝[s₁，s₂，s₃，s₄]；停電區(qū)域斷路器有：CB4、CB5、CB6、CB7、CB8、CB9、CB10、CB12、CB27，對(duì)應(yīng)于C＝[c₁，c₂，c₃，c₄，c₅，c₆，c₇，c₈，c₉]；相應(yīng)的保護(hù)有：B1_m、B2_m、B_SL、L2S_m、L2R_m、L4S_m、L4R_m、L2S_p、L4S_p、L2R_p、L4R_p、T1_s、T2_s、L2R_s、L4R_s，對(duì)應(yīng)于R＝[r₁，r₂，r₃，r₄，r₅，r₆，r₇，r₈，r₉，r₁₀，r11，r₁₂，r₁₃，r₁₄，r₁₅]。

以B1元件為例進(jìn)行分析，斜體加粗字符代表拒動(dòng)的事件，B1對(duì)應(yīng)的動(dòng)作邏輯事件鏈如下：B1：{{B1，B1m，CB4}，{B1，B1m，CB5}，{B1，B1m，CB6}，{B1，B1m，CB7}，{B1，B1m，CB9}，{B1，B1m，CB6，B_SL，CB8}，{B1，B1m，CB6，B_SL，CB10}，{B1，B1m，CB6，B_SL，L2Ss，CB12}，{B1，B1m，CB6，B_SL，L4Ss，CB27}。

對(duì)應(yīng)回溯推理規(guī)則描述如下：

B_SL為CB6拒動(dòng)時(shí)的斷路器失靈保護(hù)，為母線B1的近后備保護(hù)，F(xiàn)7對(duì)應(yīng)近后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)推理規(guī)則。F10、F11為當(dāng)CB6和B_SL拒動(dòng)時(shí)，L2Ss和L4Ss作為B1遠(yuǎn)后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)的推理規(guī)則。

回溯推理分析如下：

(1)首先從推理規(guī)則中找到源事件B1對(duì)應(yīng)的后代信息，分析帶有告警時(shí)標(biāo)的后代信息，按照基于時(shí)序特性的回溯推理分析方法確定源事件B1的對(duì)應(yīng)時(shí)間區(qū)間。B1后代信息B1m(50ms)，L2Rs(563ms)，L4Rs(575ms)，分析對(duì)應(yīng)時(shí)間約束，得出t₀∈[35，40]ms。

(2)解釋CB4(85ms)，對(duì)應(yīng)上述B1計(jì)算時(shí)間t₀和CB4對(duì)應(yīng)規(guī)則F2，經(jīng)計(jì)算滿足時(shí)間約束條件，即對(duì)應(yīng)告警信息CB4為真。同理可解釋CB5、CB7、CB9告警信息也為真。

(3)解釋CB6(120ms)，找到對(duì)應(yīng)CB6對(duì)應(yīng)規(guī)則F4以及事件B1m(50ms)，驗(yàn)證F4的時(shí)間約束即F4推理不成立，判斷CB6為斷點(diǎn)告警。

(4)解釋CB12(585ms)，找到對(duì)應(yīng)CB12對(duì)應(yīng)規(guī)則F12以及事件L2Rs(563ms)，經(jīng)計(jì)算滿足時(shí)間約束條件，即CB12告警為真；解釋CB27(600ms)，找到對(duì)應(yīng)CB27對(duì)應(yīng)規(guī)則F13以及事件L4Rs(575ms)，經(jīng)計(jì)算滿足時(shí)間約束條件，即CB27告警為真。進(jìn)一步解釋L2Rs(563ms)、L4Rs(575ms)和規(guī)則F10、F11，經(jīng)分析F10、F11滿足時(shí)間約束，因此推得事件CB6拒動(dòng)、隱藏事件B_SL拒動(dòng)。

(5)上述步驟(4)中得出的分析結(jié)果，CB6拒動(dòng)與L2Rs、L4Rs、CB12和CB27存在邏輯上的不一致，判斷出CB6為例外告警信息。最終得出描述故障發(fā)生過程的告警信息分析結(jié)果如圖6所示，其中，為例外告警信息，為拒動(dòng)告警信息。

本發(fā)明提供一種用于智能變電站告警信息處理的告警信號(hào)動(dòng)作邏輯與時(shí)序邏輯關(guān)系分析方法，在基于IEC61850建模對(duì)監(jiān)控信息進(jìn)行規(guī)范化并實(shí)現(xiàn)監(jiān)控信息的過濾與分類的基礎(chǔ)上，通過解析變電站系統(tǒng)配置文件和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治霁@取電力元件與保護(hù)和斷路器間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，并以告警信息間的動(dòng)作邏輯為依托構(gòu)建告警事件鏈，將告警信息時(shí)序約束引入事件鏈中，實(shí)現(xiàn)對(duì)告警信號(hào)的動(dòng)作邏輯和時(shí)序邏輯的雙向推理，并判斷出可信告警和差錯(cuò)告警，實(shí)現(xiàn)對(duì)智能變電站監(jiān)控告警信號(hào)快速高效的處理，同時(shí)將分析處理后的告警信息上送調(diào)度端，減輕調(diào)度人員的工作量，提高告警分析的準(zhǔn)確性和監(jiān)控效率，對(duì)電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，提高供電可靠性具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對(duì)其限制，盡管參照上述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員依然可以對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行修改或者等同替換，這些未脫離本發(fā)明精神和范圍的任何修改或者等同替換，均在申請(qǐng)待批的本發(fā)明的權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。