基于專家?guī)斓闹髡具h(yuǎn)動(dòng)信號(hào)告警設(shè)置規(guī)范核查軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

引言

隨著我國經(jīng)濟(jì)規(guī)模不斷增長,人們對(duì)電能的要求越來越高,電網(wǎng)規(guī)模也隨之不斷擴(kuò)大,變電站數(shù)量大幅增加,上送電力調(diào)度中心遠(yuǎn)動(dòng)信號(hào)("四遙信號(hào)":遙信、遙測、遙控和遙調(diào))劇增。對(duì)遠(yuǎn)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行不同的告警設(shè)置,可以體現(xiàn)信號(hào)重要程度,如告警設(shè)置不規(guī)范,造成電力調(diào)控人員漏監(jiān)視重要信號(hào),就可能導(dǎo)致電網(wǎng)發(fā)生安全事件。

電力調(diào)控要求的不斷提高,對(duì)不同遠(yuǎn)動(dòng)信號(hào)告警設(shè)置提出了更高的要求。當(dāng)前,遠(yuǎn)動(dòng)信號(hào)告警設(shè)置存在以下問題:首先,由于遠(yuǎn)動(dòng)信號(hào)數(shù)量大,若要人工完成全量模型、參數(shù)核查、設(shè)置需花費(fèi)大量精力及時(shí)間,隨著變電站綜自改造,主站新增信息點(diǎn)呈井噴式增長,這無疑加劇了信號(hào)監(jiān)視錯(cuò)漏風(fēng)險(xiǎn):其次,主站人員技能水平不同導(dǎo)致對(duì)信號(hào)告警設(shè)置有所差異,不能進(jìn)行規(guī)范性設(shè)置。

針對(duì)上述問題,文獻(xiàn)提出依托專家系統(tǒng),開發(fā)數(shù)據(jù)質(zhì)量預(yù)警監(jiān)控平臺(tái),能夠?qū)栴}數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)預(yù)警,并采用專家?guī)斓男问綄?duì)問題數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理。此平臺(tái)運(yùn)用于信息中心,沒有運(yùn)用于遠(yuǎn)動(dòng)信號(hào)。

為此,本項(xiàng)目設(shè)計(jì)了一套基于專家?guī)斓闹髡具h(yuǎn)動(dòng)信號(hào)告警設(shè)置規(guī)范核查工具。首先,提出工具總體軟件架構(gòu):然后,根據(jù)遠(yuǎn)動(dòng)信號(hào)量測類型或優(yōu)先級(jí)設(shè)置專家?guī)?在專家?guī)旄鶕?jù)網(wǎng)省公司告警規(guī)范選擇量測類型,根據(jù)告警規(guī)范設(shè)置告警,包括優(yōu)先級(jí)、光字牌、報(bào)警模式、責(zé)任區(qū)以及存盤等重要類別:最后,基于專家?guī)鞂?duì)存量變電站遠(yuǎn)動(dòng)信號(hào)的設(shè)置進(jìn)行自動(dòng)審核,并形成報(bào)告,提高主站運(yùn)維、核查工作效率。

1軟件總體架構(gòu)

基于專家?guī)斓闹髡具h(yuǎn)動(dòng)信號(hào)告警設(shè)置規(guī)范核查工具架構(gòu)如圖1所示,本軟件包括專家?guī)於x模塊、運(yùn)行參數(shù)讀取及展示模塊、參數(shù)校核模塊。

本設(shè)計(jì)是基于C++/Qt軟件架構(gòu)中的Owidget、OFile、QtSql、OHaSh等組件實(shí)現(xiàn)工具所需的各個(gè)應(yīng)用功能。Qt是基于C++的跨平臺(tái)圖形用戶界面應(yīng)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(wù)器:同時(shí)Qt是面向?qū)ο蟮目蚣?使用特殊的代碼可以生成擴(kuò)展以及一些宏,具有易擴(kuò)展性、跨平臺(tái)移植等優(yōu)點(diǎn)。

2規(guī)則庫的構(gòu)建

電力調(diào)度中心調(diào)控員判斷遠(yuǎn)動(dòng)信號(hào)(告警信號(hào))的重要程度是根據(jù)遠(yuǎn)動(dòng)信號(hào)在主站數(shù)據(jù)庫設(shè)置的不同告警等級(jí)、音響等,迅速做出反應(yīng),保障電力系統(tǒng)安全。

遠(yuǎn)動(dòng)信號(hào)中遙信、遙測信息根據(jù)信號(hào)作用不同在主站利用不同的量測類型進(jìn)行區(qū)分,現(xiàn)階段遠(yuǎn)動(dòng)信號(hào)告警設(shè)置是人工逐一核查,效率低且容易漏設(shè)置。本工具結(jié)合系統(tǒng)數(shù)據(jù)的實(shí)際運(yùn)行情況,根據(jù)以量測類型為主、優(yōu)先級(jí)為輔的條件構(gòu)建專家?guī)?利用HaSh鏈表技術(shù),對(duì)光字牌、告警類型、優(yōu)先級(jí)設(shè)定數(shù)據(jù)匹配規(guī)則,形成鏈?zhǔn)綄＜規(guī)?如圖2所示。

通過專家?guī)煸O(shè)定量測類型或信號(hào)優(yōu)先級(jí)的關(guān)鍵字,進(jìn)行規(guī)則匹配,如圖3所示,校驗(yàn)滿足條件信號(hào)的優(yōu)先級(jí)、光字牌、告警類型、責(zé)任區(qū)等關(guān)鍵設(shè)置是否規(guī)范,并可根據(jù)自身需求進(jìn)行擴(kuò)展,能大幅提高工作效率及準(zhǔn)確率。

3運(yùn)行參數(shù)讀取及展示設(shè)計(jì)

本模塊通過Qt的QtGui組件設(shè)計(jì)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(diǎn)信息,再在界面進(jìn)行數(shù)據(jù)組裝,利用工作站內(nèi)存充足的優(yōu)點(diǎn),快速提取所需數(shù)據(jù)。

參數(shù)展示是基于C1M樹來進(jìn)行的,如圖4、圖5所示,其有利于運(yùn)維人員快速查找目標(biāo)廠站。C1M樹按照模型構(gòu)建一棵二級(jí)C1M樹,建立"區(qū)域一變電站"二級(jí)節(jié)點(diǎn),構(gòu)建簡潔的區(qū)域一廠站模型,既可全部展示選中廠站點(diǎn)信息,亦可根據(jù)間隔查看點(diǎn)信息,同時(shí)可以根據(jù)廠站首字母快速檢索目標(biāo)廠站,方便工作人員設(shè)置與查找。

4參數(shù)校核模塊設(shè)計(jì)

基于專家?guī)煸O(shè)定規(guī)則后,根據(jù)所選廠站或間隔,進(jìn)行基于規(guī)則匹配的遠(yuǎn)動(dòng)信號(hào)告警設(shè)置規(guī)范核查。本工具先完成規(guī)則的匹配,然后再進(jìn)行所匹配遠(yuǎn)動(dòng)信號(hào)告警設(shè)置的規(guī)范性核查,生成核查報(bào)告,羅列不規(guī)范設(shè)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(shù),由于專家?guī)旖⒒蚣虞d時(shí),已將規(guī)則的關(guān)鍵字以及關(guān)鍵字所對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)以HaSh鏈表形式寫進(jìn)內(nèi)存,在遍歷待校核數(shù)據(jù)時(shí),只需將每一行數(shù)據(jù)的關(guān)鍵字套進(jìn)專家?guī)霩aSh鏈表中,并將獲得的專家?guī)鞌?shù)據(jù)與當(dāng)前數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)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(shè)置匹配規(guī)則,并基于規(guī)則完成告警類型、光字牌、責(zé)任區(qū)等重要設(shè)置:然后選擇核查廠站或間隔的信號(hào),再進(jìn)行遠(yuǎn)動(dòng)信號(hào)告警規(guī)范校驗(yàn),程序根據(jù)所設(shè)定的專家規(guī)則逐一進(jìn)行匹配核查,核查結(jié)果如選擇生成報(bào)告,則自動(dòng)生成報(bào)告并將不滿足設(shè)置要求的進(jìn)行標(biāo)記。

6軟件特點(diǎn)及應(yīng)用效益

6.1軟件特點(diǎn)

本軟件采用○t軟件架構(gòu),具有以下優(yōu)點(diǎn):

(1)可推廣性強(qiáng)。目前調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)均采用Linux系統(tǒng),本軟件運(yùn)行環(huán)境為Redhat6.5,只要支持該環(huán)境即可進(jìn)行軟件運(yùn)行,同時(shí)本工具采用○t軟件架構(gòu),因此本工具有很強(qiáng)的可推廣性。

(2)維護(hù)成本低?？梢愿鶕?jù)所需增加專家?guī)?不需要專人維護(hù),大幅降低了維護(hù)成本。

6.2應(yīng)用效益

本軟件基于專家?guī)旌藢?duì)主站遠(yuǎn)動(dòng)信號(hào)告警設(shè)置,根據(jù)專家?guī)煸O(shè)置規(guī)則自動(dòng)進(jìn)行遠(yuǎn)動(dòng)信號(hào)告警設(shè)置規(guī)范核查,推進(jìn)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(shù)層面自動(dòng)核查遠(yuǎn)動(dòng)信號(hào)告警設(shè)置的規(guī)范性,極大地降低班組人員的工作強(qiáng)度。目前本軟件已在主站端運(yùn)用,據(jù)統(tǒng)計(jì)分析,由技術(shù)骨干核查一個(gè)廠站平均需要40min時(shí)間,而采用本工具只需要10min,效率是原來的9倍,人員工作效率、運(yùn)維管控能力均得到了大幅度提高。

7結(jié)語

本文介紹了基于專家?guī)斓倪h(yuǎn)動(dòng)信號(hào)告警設(shè)置規(guī)范核查工具的設(shè)計(jì),詳細(xì)闡述了軟件架構(gòu)的設(shè)計(jì)、專家?guī)斓臉?gòu)建、運(yùn)行參數(shù)讀取、自動(dòng)核查及工作流程等方面,有利于規(guī)范主站遠(yuǎn)動(dòng)信號(hào)告警設(shè)置,促進(jìn)調(diào)度一體化監(jiān)視水平的提高:同時(shí),本軟件成本低,易于實(shí)現(xiàn),大幅降低了人工作業(yè)時(shí)間,提高了工作效率,因而具有極強(qiáng)的可移植性和可復(fù)制性。