一种变电站监控信息的智能处置方法与流程

本发明属于变电站
技术领域：
，尤其是一种变电站监控信息的智能处置方法。
背景技术：
：随着变电站集中监控的不断深入，无人值守站越来越多，变电站设备无人值守远程监控得到了广泛的应用。一二次设备监控数据集中在调控主站监视，单日监控告警信息量达万级、海量的设备监控数据对设备运行远方诊断提出了新的挑战。而目前仅靠监控员人工根据监控数据经验判断运行设备状况，缺乏相应技术手段来智能判断运行设备故障及异常事件，存在现场大量运维特巡工作，可能判断不及时给电网带来影响及造成电网设备事件扩大。受信息表编写质量的影响，监控信息的审核、验收时间较长，审核过程中问题较多，造成信息表改动次数增多，甚至导致监控信息验收过程受到影响，最终造成变电站投运不及时。并且各地都遇到了监控信息规范不统一的情况，以及信息遗漏，信息上送错误等情况，对监控信息的监管工作造成极大的困难。造成上述问题可以总结为以下几点原因：(1)目前采用的是“一站一议”的监控信息审核模式。尽管采集规范已发布，但在实际执行过程中，由于新投站监控信息表的编制和审核采用“一站一议”方式，监控信息表涉及多个专业，对编制者专业要求较高，不同的人编制或审核的信息表仍然差异较大；(2)缺乏设备监控信息台账。由于没有建立信号相关的设备信息、厂家信息台账，监控信息审核缺乏依据，所有信息表的编制、审核都是在做大量的重复工作；(3)监控信息管理流程不够优化。设计、施工、验收、运行各环节联系紧密度不够，责任不明确，导致经常出现混乱现象；(4)缺乏技术支持平台。未采用管理系统固化管理模式，以此建立台账、统一规范、优化流程。技术实现要素：本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出一种变电站监控信息的智能处置方法，解决监控信息表涉及多个专业、对编制者专业要求较高、不同的人编制或审核的信息表仍然差异较大的问题。本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：一种变电站监控信息的智能处置方法，包括以下步骤：步骤1、将监控信息表内信息进行拆分，根据系统分类汇总规则将不同信号汇总到不同间隔类型的间隔内，将监控信息表由线性形式到树性形式的转换；步骤2、建立标准信息数据规则和系统基础信息数据规则；步骤3、将监控信息数据导入系统中，解析变电站并自动划归间隔功能；步骤4、对每个间隔的每个信息通过协同过滤算法对间隔内信号进行分析；步骤5、采用人工智能自然语言解析方法，建立监控信息语言模型；步骤6、采用德尔菲方法完成信息表智能处置；步骤7、如果匹配到标准信息的导入信息，则自动生成处置建议；步骤8、如果未匹配到标准信息的导入信息，则将标准信息未匹配的信息进行增补，补全标准信息。所述分类汇总规则是围绕监控设备的遥信信号，对频发、多发、误发、漏发的告警信息进行自动统计，为设备异常、故障情况下的相关设备告警信息、保护动作信息、开关变位信息建立推理分析模型。所述步骤1的具体实现方法为：通过对监控信息数据进行数据抽取、数据清理和数据加载，建立不同的间隔类型数据池，以实现监控信息电压等级划分、间隔类型抽取，建立监控信息与间隔类型的关联关系；根据标准信息数据规则，对典型信息命名规范进行整合，总结各间隔类的监控信息命名规则，实现监控信息表由线性形式到树性形式的转换。所述间隔类型包括全站事故总间隔、串间隔、线路间隔、母线间隔、线路保护间隔、电容器间隔和电抗器间隔。所述标准信息数据规则为能与导入信息进行关联的信息会按照需求自动补全到处置建议内，以辅助专责来按照国网信息标准及平时的标准来补全信息表的相关信息；所述基础信息数据规则涵盖变电站属性、电压等级、电压等级下接线形式、间隔类型及间隔顺序、间隔设备及间隔属性。所述步骤3的具体实现方法为：分析变电站类型，根据常规变电站、智能变电站两种类型来对变电站进行属性区分；抽离变电站监控信息枝干，组成智能处置的根基；将整套的监控信息分为枝干部分和枝叶部分，以电压等级为主干，不同接线形式为分支，监控信息为枝叶，抽离式自动划归间隔。所述步骤4的具体实现方法为：通过监控信息对应的历史行为及规则制定行为发现监控信息对标准信息进行匹配，并对这些匹配进行度量和打分；根据不同监控信息对相同标准或相似的标准信息和偏好程度计算监控信息与标准信息之间的关系。所述步骤5的具体实现方法为：采用人工智能自然语言解析方法监控信息分词与词性判别，分别对导入系统内的监控信息及存量系统内标准信息进行分析，然后建立监控信息语言模型。所述步骤6的具体实现方法为：利用德尔菲方法，判断生成概率统计模型，或将监控信息与标准规范进行正字比对或者逆向比对，得出比对评价，完成信息表智能处置。所述处置建议包括增加、保留、修改、删除和本站删除。本发明的优点和积极效果是：1、本发明采用协同过滤算法、人工智能自然语言解析方法及德尔菲方法，用于协助信息表审核人员对监控信息的信息进行规范工作，规范信息审核人员对监控信息的命名，提高了监控信息的接入质量，大大减轻了监控信息表编制人员、审核人员的工作量和工作压力，节省了时间。建立了省地共用的监控信息基础数据规则。统一了监控信息的编写规范，节省信息表审核节点流转时间，为存量的信息表提供梳理规范，方便发起改扩建变电站。同时，缩短了联调验收的时间，简化验收流程，智能、便捷地为监控信息管理工作保驾护航。2、本发明通过对省级监控信号规范的梳理，建立了省级统一的变电站监控信号规则，借助技术手段真正实现了全站信号规范的统一。其以国网典型信号规则为基础，通过筛选省地不同电压等级的在运变电站的信息表，梳理巨额数量的信号，整理出省级有信号规则，形成符合全省电网运行规范的标准信息数据规则。通过标准信息数据规则的建立，避免了个人理解差异化因素导致的采集规范执行不到位的情况，使得监控信息表整体接入标准化、规范化程度更高。同时，通过对已运行变电站监控信号与标准信息的处置、分析，找出目前老站信号中存在的问题，为以后信号的检修整改工作提供依据。高质量的监控信息表整体提高了监控信号的完整性、准确性，保证了监控人员对所监控信号的正确识别，杜绝了信号漏监、误判情况的发生，确保“大运行”模式下变电站设备安全、可控的高质量运行。3、本发明根据国家电网公司的相关技术规范及《变电站调控数据交互规范》、《变电站告警信息规范及分类标准》等文件的要求，对电网调控中心监控信息采集接入进行整治完善，实现了集中监控变电站监控信息接入标准化功能，实现了集中监控变电站不同厂家、不同型号一二次设备的监控信息采集的智能决策和动态维护功能，实现了集中监控变电站调控数据优化功能，实现了间隔实际监控信号信息表与统一规范的信号之间的智能合并分析及校验功能，实现了主站监控系统与厂站监控系统监控信息的源端维护和全局共享功能。为监控信息接入工作提供数据和管理支撑，提高工作效率，保障设备运行安全。附图说明图1为本发明的处置方法原理图。具体实施方式以下结合附图对本发明做进一步详述。本发明的设计思想是：对监控信息表内信息进行数据抽取、数据清理、数据加载三部分工作；将信息表内信息进行拆分，并根据系统分类汇总规则，将不同信息分类汇总到全站事故总间隔、串间隔、线路间隔、母线间隔、电容器间隔等不同间隔类型的间隔内，以实现间隔自动划归，实现监控信息表由线性形式到树性形式的转换；在系统后台对标准信息规则数据进行维护，通过协同过滤算法(collaborativefiltering,cf)对间隔内信号进行分析，并经过人工智能自然语言解析方法中分词与词性判别，然后建立监控信息语言模型。利用德尔菲方法，由历史经验及专家判断生成概率统计模型，最终得出匹配度概率，在不完全一致的文字中识别同一概念，完成处置最终实现对信息进行百分比标对及生成处置建议。监控信息从编制到审核，在不同属性的变电站及电压等级、接线形式、间隔类型下，可根据处置结果显示的信息处置结果，分析匹配情况及增补建议，对信息进行进一步审核，处置信息及增补信息后，确保生成的变电站监控信息表与国网监控信息命名规范一致，解决监控信息表不同版本、不同来源所造成信息差异。基于上述设计思想，本发明提供的一种变电站监控信息的智能处置方法，如图1所示，包括以下步骤：1、通过对监控信息数据进行数据抽取、数据清理、数据加载，并根据系统分类汇总规则将不同信号汇总到不同间隔类型的间隔内，建立不同的间隔类型数据池，以实现监控信息电压等级划分、间隔类型抽取，建立监控信息与间隔类型的关联关系。将间隔类型维护到系统内，建立大量间隔类型规则数据，涵盖串间隔、线路间隔、母线间隔、线路保护间隔、电容器间隔、电抗器间隔等不同类型的间隔，确保间隔类型齐全。利用监控信息抽取规则，区分变电站属性，将变电站分为智能变电站和常规变电站，以方便区分智能站智能信号同常规变电站信号的区别。步骤2、根据标准信息数据规则，对典型信息命名规范进行整合，总结各间隔类的监控信息命名规则，实现监控信息表由线性形式到树性形式的转换。分析变电站间隔类型，包括间隔名称以及各个电压等级下不同间隔都有哪些类型，在系统内建立间隔类型信息数据规则，方便间隔录入工作及间隔关联工作；(在运)设备监控数据库建立不同厂家、不同原理、不同型号一、二次设备监控数据的原始数据库，实现监控信息表由线性形式到树性形式的转换；步骤3、建立标准信息数据规则，以间隔类型、间隔名称为纽带，参考常用信号及国网标准信息，维护间隔内标准信息。通过系统来衔接变电站属性、间隔类型、间隔名称以及标准信息等，整理系统内变电站信息及标准信息相关规则。所述标准信息数据规则为能与导入信息进行关联的信息，会按照需求自动补全到处置建议内，以辅助专责来按照国网信息标准及平时的标准来补全信息表的相关信息。步骤4、建立系统基础信息数据规则，基础信息数据规则涵盖变电站属性、电压等级、电压等级下接线形式、间隔类型及间隔顺序、间隔设备及间隔属性等内容，方便关联导入信息及标准数据规则。设备监控数据基准数据规则涵盖变电站设备的遥信、遥测、遥控信号，实现统一录入和维护管理。并支持以下特性：(1)支持维护原始设备监控数据与典型监控数据的映射关系。(2)支持维护主站监控数据、变电站后台监控数据、设备发出监控数据的映射关系。(3)具备维护更新管理功能，支持自定义筛选查看。(4)支持查询、统计及展示。(5)具备监控数据图文释义及处置策略与设备的关联固化功能。步骤5、在系统内导入变电站监控信息。在本步骤中，导入的监控信息内含有特殊规则或者不同的命名方式，系统会针对该信息特点，总结规律后实现划归。导入的监控信息自动划归后，系统会识别该间隔名称的间隔类型，并根据该间隔类型匹配对应的标准信号数据规则。步骤6、系统解析变电站，拆分变电站监控信息的相关内容，区分电压等级、不同间隔类型、不同的间隔名称。步骤7、根据间隔类型信息数据规则和导入信息的自动划归间隔功能，进行间隔标准信息关联，生成对应的标准信息。步骤8、对每个间隔的每个信息通过协同过滤算法(collaborativefiltering,cf)对间隔内信号进行分析；基于用户的协同过滤算法是通过监控信息对应的历史行为及规则制定行为发现监控信息对标准信息进行匹配，并对这些匹配进行度量和打分。根据不同监控信息对相同标准或相似的标准信息和偏好程度计算监控信息与标准信息之间的关系。步骤9、经过人工智能自然语言解析方法监控信息分词与词性判别，分别对导入系统内的监控信息及存量系统内标准信息进行分析，然后建立监控信息语言模型。这里指的是组成字符串的这个组合，在训练语料中出现的似然，与句子是否合乎语法无关。步骤10、利用德尔菲方法，由历史经验及专家判断生成概率统计模型，也可将监控信息与标准规范进行正字比对或者逆向比对，得出比对评价，可以限定80分以下为不完全，100分为完美等规则。最终得出匹配度概率，在不完全一致的文字中识别同一概念，完成信息表智能处置。信息表梳理满足如下要求：(1)根据运行站信息表自动提取间隔数据，自动将监控信息划归至具体间隔和设备，建立间隔、设备与监控数据的关联关系。(2)具备间隔的增加、解散、修改功能。(3)具备间隔整体移动到不同电压等级、不同间隔下的功能。(4)支持将信号单条或多条划归某个间隔或撤离某个间隔。(5)支持运行站监控数据与基准库的比对，自动统计差异数据。(6)支持自动处置与基准库匹配的信号，人工处置差异信号。(7)支持建立运行站监控数据与基准库的映射关系。信息表优化方案生成满足如下要求：(1)支持根据信号处置结果及监控数据映射关系生成运行站信息表的优化方案。(2)支持运行站信息表优化情况的动态跟踪及自动更新。信息表智能处置满足如下要求：(1)支持信息表处置，能够自动处置符合标准的信号、统计差异信号。(2)支持信息表的结构化处置，可按电压等级、间隔类型、单个间隔、单个设备来划分信息表结构和处置信息表。(3)支持信息表的标准化处置，以设备监控数据基准数据规则为依据，自动或手工对照逐条处置，可快速查看每个间隔的监控数据与标准监控数据之间的匹配程度和差异情况。(4)支持信息表的批量处置，能够自动搜索和处置相似间隔或设备。(5)支持监控数据待处置、已处置、未通过等处置状态的区分。(6)支持待处置数据的搜索定位。(7)支持信息表的智能排序，可手工设置或调整排序规则。(8)支持修改痕迹的保留及对比。(9)处置界面应能直观了解处置进展情况，处置完成后自动统计差异报告。(10)生成调试初稿，支持调试稿并发布。(11)支持信息完整性的处置，能够处置并列表展示信息的多余或缺失情况。信息表智能处置满足如下要求：在整个处置过程可以通过勾选单条或者多条信息进行处置，也可以自动处置整个间隔的信息，以及自动处置全站信息。系统提供辅助处置工具，如：批量处置、批量取消、自动处置等，减少信号处置的工作量，提高工作效率。步骤11、如果匹配到标准信息的导入信息，则会自动生成处置建议，常用的处置建议如下所示：步骤12、对于未匹配的导入信息，参考国网典型信息表，结合当地具体规则，系统可以对标准信息未匹配的信息进行增补，以完善在运站信息表内不包含的信息。系统可以对未匹配到标准信息的信息进行处置询问，可以保留该信息、修改信息以及删除不必要的信息，以达到规范的效果。本系统通过综合建模技术，解决了信息复杂难以拆解等问题，保证了处置监控信息表的快速、高效、准确。下面以220kv伏羲站为例，简述河北省220kv变电站监控信息智能处置方法。首先，系统内的规则库建模为变电站属性建模：变电站分为常规变电站和智能变电站。根据变电站属性的不同，生成信号的规则将有所不同。系统通过分析伏羲变信息表内信息，利用协同过滤算法，筛选“智能终端”、“goose”等智能站标识信息等内容，解析变电站属性为非常规站的“智能变电站”。其次是电压等级建模：对变电站可能包含的所有电压等级进行了建模，包含了35kv——500kv所有的电压等级。系统通过对伏羲变的电压等级进行抽取，先利用协同过滤算法，并且利用人工自然语言的解析方法，将信息表进行间隔分类，分为220kv、主变、110kv、35kv、公用间隔五个部分。系统还会分不同的接线方式建模，对电力系统常见的接线方式进行建模，包含：3/2接线；双母线分段+旁路接线；双母线+旁路接线；双母线分段接线；双母线接线；单母线分段+旁路接线；单母线+旁路接线；单母线分段接线；单母线接线；线变组；......以及电压等级+接线方式下包含间隔类型建模不同接线方式下的电压等级，包含的间隔类型的种类有所不同。对此规则进行建模并进行灵活配置，为监控信息表的智能处置提供了便利。以220kv伏羲变为例，通过信息描述，利用人工自然语言的解析方法，将信息表内类似以下信息进行筛选区分后，并且通过分析描述及其它内容后，未发现分段及其它接线形式相关内容，判断系统的220kv为双母接线形式。河北.伏羲站/220kv.220kv母线/1母测控对时异常河北.伏羲站/220kv.220kv母线/1母测控置检修河北.伏羲站/220kv.220kv母线/1母测控把手就地控制河北.伏羲站/220kv.220kv母线/1母测控goose告警总河北.伏羲站/220kv.220kv母线/1母测控收母线终端1gs断链河北.伏羲站/220kv.220kv母线/1母测控收母线mu1gs断链河北.伏羲站/220kv.220kv母线/1母测控sv告警总河北.伏羲站/220kv.220kv母线/1母测控收母线mu1sv断链河北.伏羲站/220kv.220kv母线/1母测控a网通信中断河北.伏羲站/220kv.220kv母线/1母测控b网通信中断河北.伏羲站/220kv.220kv母线/1母测控失电河北.伏羲站/220kv.220kv母线/1母测控告警河北.伏羲站/220kv.220kv母线/2母测控对时异常河北.伏羲站/220kv.220kv母线/2母测控置检修而伏羲站的110kv内包含信息较多，利用人工自然语言的解析方法，将信息表内类似以下信息进行筛选区分后(提取列表如下所示)，将间隔分为双母线及双分段间隔构造。河北.伏羲站/110kv.110kv1号母线/智能终端装置失电河北.伏羲站/110kv.110kv2号母线/12-7刀闸位置河北.伏羲站/110kv.分段101/101过程层交换机a装置告警河北.伏羲站/110kv.分段102/102间隔事故总信号同理可知，伏羲站35kv电压等级下间隔接线形式为单母分段间隔。河北.伏羲站/35kv.5号电容器342/psc641u测保装置b网通信中断河北.伏羲站/35kv.分段301/301间隔事故总综上，220kv伏羲变电站的220kv、主变、110kv、35kv、公用间隔五个部分已经分好。系统会根据信息描述将每个电压等级下不同的间隔根据人工智能自然语言解析方法及间隔模型分析方法，将同一电压等级下，不同间隔进行区分。220kv电压等级下的间隔可区分为：伏车1线、伏车2线、西伏1线、西伏2线、母联间隔、1母间隔、2母间隔；主变分为1主变间隔、2主变间隔；每个主变都为主变本体、主变高压侧、主变中压侧、主变低压侧间隔；110kv电压等级下间隔区分为：伏新线、伏杜线、伏承线、备用线、伏陶线、伏木线、伏田1线、伏田2线、伏金线、分段101、分段102、1号母线、2号母线间隔；35kv电压等级下间隔区分为：伏邯线、伏东线、备用线、1号站用变、2号站用变、2号电容器、3号电容器、4号电容器、5号电容器、分段301间隔；以及伏羲站公用间隔；以上就是整个变电站信息表，变电站属性辨别，电压等级及接线形式拆分，间隔自动划归的过程。下面以220kv线路间隔为例，简述一下变电站信息智能处置的过程。在前文中我们已经说过，系统会根据企业标准及省地调监控处等部门要求，整理出不同电压等级下不同接线形式内间隔生成间隔信息的标准。系统自动划归好的监控信息，会按照德尔菲方法对信息进行处置。按照好系统维护的间隔模型，针对220kv双母接线形式的间隔，系统会列出应有间隔下该间隔的所有设备，并根据信息描述，采用人工智能技术，分析该间隔下设备的原理，比如伏羲1线间隔下断路器信息为开关a相合闸低油压闭锁，利用人工智能技术，系统通过自学习及神经网络学习，通过多次否定最终可以判定出该断路器的机构原理为液压机构，否定先前系统提出的弹簧、液簧等机构，实现最终的设备原理判定。在分析出该间隔下不同设备原理及不同设备编号后；就可以根据间隔设备标准及企标及规定等进行具体的信息处置；系统按照间隔设备，按照间隔设备标准，生成该间隔的标准信息。220kv线路间隔内，固有设备为：sf6断路器、断路器、刀闸、接地刀闸、控制回路、线路保护、测控装置。导入的伏羲站信息表的220kv伏羲1线，会同系统生成的标准信息表，根据德尔菲方法进行智能匹配，匹配的相关程度，会有一定的打分。比如伏羲站首条信息为：河北.伏羲站/220kv.伏车1线281/间隔事故总而系统生成的信息也为：河北.伏羲站/220kv.伏车1线281/间隔事故总，按照评判标准，两条信息完全匹配，评分为100分，则该条信息无需修正。伏羲站的开关位置信号为下表所示，而系统根据菲尔德算法举例信息为：河北.伏羲站/220kv.伏车1线281/281a相开关位置；河北.伏羲站/220kv.伏车1线281/281b相开关位置；河北.伏羲站/220kv.伏车1线281/281c相开关位置；以及多个开关类似的信号，其中，河北.伏羲站/220kv.伏车1线281/281a相开关位置的评分最高，为96分，通过对比，系统判定评分为96分为最高分，与该信号最为匹配，并且按照评定标准，认定该信号需要按照最高评分信号进行修改，审核人员可以按照评分直接规范为标准信息即可，也可以手动进行调整；河北.伏羲站/220kv.伏车1线281/281a开关位置继续看断路器机构信号，导入伏羲站的信息为：河北.伏羲站/220kv.伏车1线281/开关机构就地控制回路断线而系统生成信息其中的：河北.伏羲站/220kv.伏车1线281/开关机构就地控制；最为匹配，其余信息评分均为50分以下，不参与信息规范，则该条信息与评分只有50分的信息进行关联，需要审核人员确认，该条信息会进行颜色标注，建议审核人员按照规范信息进行修改。如果确认后该条信息按照评判标准，可最终进行规范；以断路器设备为例，逐条对比，系统生成的信息还有河北.伏羲站/220kv.伏车1线它一些标准信息未在伏羲站内生成，按照标准会对信息表进行添加来规范信息如下所示。当然，还有很多信息可能在规范过程中，会无法在系统中找到相似标准信息及规范，所以需要按照我们手动进行删除，就不一一举例了。通过系统对220kv伏羲站的伏车1线进行智能处置后，我们可以直观的对该间隔信息的处置有一定清晰明确的了解，在进行一定的增删改后，该间隔将会变成一个标准、完备的线路间隔；其它间隔可以参照伏车1线进行全站信息处置，处置后伏羲站的信息就会变得更加标准、完备，方便该站在进行下一次改扩建变电站信息表时，快速整备整个变电站的监控信息，大大节省了信息表改动的效率，避免了因施工及设计人员水平的不一致，导致信息改建造成的差异甚至导致返工等多重问题，可以有效的缩短变电站改扩建的工期，节约工作时长，缩短变电站投运周期，便利整个信息改造过程。需要强调的是，本发明所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本发明并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本发明保护的范围。当前第1页12