基于电网大数据的监控信息处理系统研究 宋方洁
发表时间：2020-06-11T14:13:35.633Z 来源：《基层建设》2020年第5期 作者： 宋方洁[导读] 摘要：随着用电规模扩增、广东电网调控一体化工作的推进，监控任务日益繁重。 国网内蒙古东部电力有限公司呼伦贝尔供电公司 内蒙古自治区呼伦贝尔市 021000
摘要：随着用电规模扩增、广东电网调控一体化工作的推进，监控任务日益繁重。特别是当电网发生大面积停电事故时，监控人员忙于处理事故异常信息，筛选分析电网及设备的异常状态，填报事故记录，通知巡维及汇报异常并接调度令进行事故处理操作等，多项工作同时进行，往往会手忙脚乱。而且，在大量数据冲刷告警窗后，存在异常信号漏监视的风险。因此，本文提出一种优化方法，在此基础上研制了一套软件系统，应用于监控工作，大大提高了监控人员的工作效率。 关键词：电网大数据；监控信息；处理系统；研究 1导言
随着中国电网快速发展，电网逐渐转变为信息流、能量流高密度融合的能源互联网，电力数据规模、种类快速增长，电力行业已迈入大数据时代。自国家电网提出“调控一体化”运行体系理念以来，各地变电站已经全部实现了以“四遥”功能为核心的集中监控，电网实时向调控端上送各受控变电站遥测、遥信等大量信息，构成电网信息流的重要部分。 2监控信息数据采集与处理
传统监控界面通常具备告警显示窗口，电网设备变位、异常和故障等信息都是通过告警窗口显示的。当设备出现异常时，在同一时间段内不停播报各种信息，很难在短时间内查找到有用信息，会造成信息不准确，分类效果较差的问题。因此，在对电网设备监控信息自动分类方法研究之前，先对电网设备监控信息数据总体结构进行分析。 2.1监控信息数据采集
电网设备监控信息数据采集结构如图1所示。
图1 电网设备监控信息数据采集结构
由图 1 可知：监控信息主要是从调度管理器、电网调控技术支持器、输变电设备在线监测器中进行采集的。调度管理器主要包含监测日志信息、设备账本信息、流程管理信息；电网调控技术支持器主要包含运行数据、实时预警信息；输变电设备在线监测器主要包含变压器色谱分析和相应预警信息。 2.2信息数据预处理 2.2.1 监控信息梳理
在大数据环境下，对于电网设备监控信息冗余问题，需采用信息梳理方式，合并相关文档。根据图 1 数据采集结果可知，在对电网设备信息进行分类时需要各个部门相互配合，才可对全部信息进行梳理，才能实现准确分类监控信息的目的。工作人员从信息库中导出所有电网设备监控信息，联合调度班和自动化运维对全部信息进行梳理。梳理方案经过相关部门审核完毕后，小组组长才可批准执行，根据方案流程进行信息排查。排查没有问题，按照要求录入执行信息，信息录入完成之后，将梳理信息进行归档，重新设置信息档案库，任何出现预警的设备都可快速调出进行复查。 2.2.2 构建信息熵数学模型
触发式告警是电网设备监控的主要体现形式，当设备出现异常信息时，可通过该模型发出告警信息。传递到电网监控器后台上的机器信息都是带有时间标签的，一旦电网出现故障，短期内会伴有大量故障信号，因此，电网设备在正常状态下运行与故障状态下运行，所接收到的信号频率是不一致的。在大数据环境下，以时间尺度为标准搜索监控信息，将 5 s 作为时间间隔，连续统计这 5 s 内发出的监控信息，由此构建的信息熵数学模型如式（1）所示。
式（1）中：f 表示按照时间段划分得到的监控信息；t 表示时间长为5 s的时间段；n 表示对应时间段内出现的预警信号数量；x 表示时间长为 5 s以内的预警文本内容。其中（）t i，n i，x i 为一个数据项，表示预警文本内容 x i 的预警信息数量 n i 在 t i 时间段内接收到的数量。一旦电网设备不能正常运行，与故障相关的预警信号会在5 s以内发出。为了保证信号的有效性，以 15 s为时间间隔，获取相应预警文档 f。计算文档 f 信息熵，具体计算情况如下所示：
式（2）中：e 为常数；k 为初始状态数量，其数值大小是电网监控设备在时间间隔内接收到的最大预警信号数量值。p（）r 为该状态下文档 f 中出现的概率：
式（3）中：G r 为 15 s 内数据项目中预警信息条数为r的个数；∑rG r 为数据库样本总数。在该集合内，若监控信息熵值较大，那么无效数据数量就会越多，电网设备出现故障的几率就越大。 2.3 分类方案的实施 根据我国电网实际运行情况和自动分类基本原则对电网设备监控信息进行自动分类。在进行信息分类过程中，可将事故信息归属为事故信息库，若不归属，则直接进入下一环节；同理，相应信息归属为相应信息库，在不影响监控监测结果条件下，则需屏蔽该信息，若没有未归类的信息，那么就可结束信息分类。上述分类流程对值班人员日常监控工作起着至关重要作用。通过对监控信息优化处理，可减少信息数量，在各种信息监控范围基础上，对这五类信息进行划分，有利于对电网设备运行状态进行评估，由此完成对电网设备监控信息的自动分类。 3实现功能 3.1 实时信号提取 根据设计的逻辑，软件只提取事故及异常信号展示在“实时信号”界面，并用蓝色标明该条信息是事故信息。实时信息可以点击“生成缺陷”、“生成跳闸”和“删除”等操作。对于反复动作复归的信号，动作次数 24h 内动作达到 10 次，自动从实时信息窗口消失，转入“反复动作信息”窗显示。转入“反复动作信息”窗显示后，该信息一天内动作次数少于 10 次，即按照原来规则在实时信息窗展示。这样就可以完善解决个别产站设备信号频繁动作复归刷屏的情况。 3.2 缺陷管理 “实时信号”界面展示的信息，可以人工点击“生成缺陷”，该条信息即进入“缺陷管理”界面。该界面可以实现缺陷的管理跟踪，可以按时间、厂站、记录人、归口专业、风险等级和是否归档等条件进行搜索，方便缺陷的统计跟踪。点击“处理”，即可进入缺陷的修改界面，对缺陷的详细信息以及跟踪处理流程进行记录和闭环。 3.3 跳闸管理 “实时信号”界面展示的信息，可以人工点击“生成跳闸”，该条信息 即进入“跳闸管理”界面。该界面可以实现设备跳闸信息的管理，可以按时间、厂站、跳闸设备、复电情况、复电时间、创建人和是否归档等条件进行搜索，方便跳闸的快速统计跟踪。点击“处理”，即可进入跳闸的修改界面，对跳闸的详细信息以及跟踪处理流程进行记录和闭环。 3.4 异常信息巡视 在该界面，可以直接点击“巡视”，展示出系统中动作的异常信息。也可以选择时间和厂站等条件，对特定时间段或特定厂站进行巡视，方便快捷，大大降低漏监视的风险。 4结语 电网设备监控信息自动分类方法可根据设备运行状态对其进行监控，能够有效改善工作人员工作强度，提高设备监控效果。针对不同商家设备装置类型的不同，其报文也不一致，因此采用人工方式对所有信息进行梳理，并屏蔽冗余信息，由实验对比结果可知，该方法最高分类效果可达到98%，为降低工作强度，提高分类准确性奠定基础。
基于电网大数据的监控信息处理系统研究 宋方洁
