調控一體化模式下的電力告警信息發布方法
【專利摘要】本發明涉及一種電力告警信息的監控、分析、處理和發布方法，特別是一種調控一體化模式下的電力告警信息發布方法，通過構建電力調控中心告警信息規則庫，并在電網事故發生時，通過以電網間隔為單位搜尋來自各業務系統的告警信息，根據不同業務系統信息間的內在關聯，通過預先設定的一系列規則進行快速搜集和分析，最終形成簡練的事故簡報以及全方位多維度的事故綜合報告，降低了電力調控中心工作人員的安全壓力和工作負荷；一旦事件分析得出分析結果，即在第一時間內根據消息-人員-通信手段三層映射關系設定，及時、主動地將分析結果推送到相關人員處，從而提升了告警信息交互的及時性、準確性，提高了電力調度中心告警信息的共享效率。
【專利說明】調控一體化模式下的電力告警信息發布方法【技術領域】
[0001]本發明涉及一種電力告警信息的監控、分析、處理和發布方法，特別是一種調控一體化模式下的電力告警信息發布方法。
【背景技術】
[0002]“調控一體”打破了傳統的調度業務范圍，電網調度中心拓展成為電網與設備的集中監視與指揮控制中心。集約化管理模式下，調控中心的安全壓力和工作負荷不斷加大，各類生產業務的實時、準實時信息逐步匯集到調度臺，調控中心不僅承擔了電網設備的指揮控制職責，作為各類監控信息和管理流程的匯集點，還承擔了監控實時電網生產運行狀況的職責。
[0003]在電力調度告警事件發生時，由調度監控人員判定事件嚴重程度，并在需要時基于人工索取(比如電話問詢、業務系統查詢)從各個業務系統獲取相關業務數據(如電網運行狀態)以及各系統相關事件記錄(如SOE事件、故障錄波文件等)，然后對電力調度告警信息進行分析，并在需要時通知各專業人員協同處理。此種基于人工判斷及人工索取的電力調度告警信息方式是目前最常見的技術方案。
[0004]然而，在電力調度告警信息的傳遞與交互方面，一直以來都是沿用傳統的人工索取(比如電話問詢、業務系統查詢)，缺乏主動及時的推送機制，經常導致信息不對稱，信息傳遞層次多效率低，已經無法滿足“調控一體”模式下的調控中心需求。其不足之處在于:
第一:“調控一體”模式下，調度人員需要時刻保持對多個業務系統的關注，從各種業務系統發出的諸多電網告警事件中，發現需要處理的重要事件，大大加重了調度人員的安全壓力和工作負荷。
[0005]第二:在重要事件發生時，調度人員只`能通過人工索取的方式(比如電話問詢、業務系統查詢)方式逐個進行，信息傳遞層次多效率低。
[0006]第三:信息共享效率低，參與事件處理的各專業人員都必須自己從各個業務系統獲取信息，在某些情況下，如現場處理時，由于無法訪問相應的業務系統，信息的共享更為不便。

【發明內容】

[0007]本發明的目的在于根據現有技術的不足之處而提供一種減輕工作負荷、提高工作效率，保證電力系統安全運行的調控一體化模式下的電力告警信息發布方法。
[0008]本發明的目的是通過以下途徑來實現的:
調控一體化模式下的電力告警信息發布方法，其要點在于，包括如下步驟:
O構建電網調控一體化的全景數據平臺:包括數據存儲部分和數據匯集部分；數據存儲部分提供平臺數據庫，存儲有結構化數據和非結構化數據，其中非結構化數據中包括有案例數據；數據匯集部分:針對各個業務系統的數據匯集到平臺的需求，建立相應的匯集任務，匯集任務完成結構化數據和非結構化數據的遷移；包括模型數據匯集、實時數據匯集、事件匯集以及歷史數據匯集:
2)在全景數據平臺中建立事件信息模型，以事件源系統、事件分類以及事件性質為主鏈接，并依序關聯，事件源系統描述產生事件的來源——監測系統的描述；事件分類描述各源系統中需要處理的事件的類型；事件性質為每種事件類型除了所有事件公共的性質之外的特殊性質提供一種名值對的通用描述；所述事件類型為一種事件分類，包括EMS系統中的操作事件、參數事項，變電設備監測系統中的各類設備元件事項，輸電線路監測系統中的監測告警事項，通信監控系統中各種告警事項，以及故障信息系統；其中故障信息系統所產生事件由EMS系統接入，其所用事件類型與EMS系統一致；
3)通過全景數據平臺匯集電力調控中心各業務系統的模型數據，并以電網間隔為單位進行組織；提供事件告警分析服務器，根據事件類型設置對應的事件告警分析服務器的對象，并確定事件類型的嚴重程度，以及事件源與事件告警分析服務器對象間的映射關系；
4)基于事件類型構建電力調控中心告警信息規則庫；電力調控中心告警信息規則庫中定義對事件告警信息進行分析的規則；告警信息規則庫包括每種類別事件的產生原因及解決方案描述，同時也定義了告警信息分析、發布規則，包括告警事件的基本分析、根據事件信息模型的關聯事件搜集、事件隊列管理和故障診斷報告的生成及發布；告警事件的基本分析包括單一事件推理和綜合事件推理，單一事件推理在告警事件發生后，根據每條告警事件的類別信息，從告警信息規則庫獲取相應信息并執行推理，給出故障或異常發生的可能原因；綜合事件推理為基于告警信息規則庫中關聯事件搜集規則而進行的推理執行過程，通過對在時間、空間、拓撲連接或邏輯上存在相關性的不同告警事件進行綜合歸納，推理給出一個綜合的判斷和處理方案；
5)事件告警分析服務器監聽電力調控中心各業務系統產生的告警事件，將來自不同系統的告警事件進行分組，形成多個用于即時事件分析的先進先出事件隊列；
對進入隊列的每個告警事件，基于告警信息規則庫中的規則，啟動相應的分析求解過程，以電網間隔為單位搜尋來自各業務系統的告警信息，或業務系統計算分析后的事故報告，通過預先設定的規則進行快速搜集和分析，然后根據進入隊列的事件響應級別，告警分析服務器觸發關聯事件搜集，將包括事件發生前后的關聯事件、與告警事件相關的在線量測數據、視頻信息綜合構成事件關聯信息；
并產生告警信息，包括簡練的告警事故簡報以及事件案例數據集；
6)提供融合通信平臺，包括有音頻編解碼單元、視頻編解碼單元和通信關聯單元；音頻編解碼單元和視頻編解碼單元將告警信息轉換成可用于通信的音頻信號和視頻信號，而通信關聯單元則根據告警事件分類映射并關聯到目標人群的通信方式，從而建立消息-人員-通信手段三層映射關系，并將轉換后的音頻信號和視頻信號通過通信關聯單元建立的映射關系正向推送給目標人群，并接受目標人群通過該映射關系反向查詢告警信息。
[0009]本發明所述的結構化數據包括模式信息、對象實例數據、抽取的歷史數據、數據匯集過程中形成的平臺對象與業務系統對象的交叉引用索引、以及非結構化數據索引；非結構化數據包括監控的視頻數據，從業務系統匯集的各種數據文件以及監控、告警事件分析形成的案例化數據。然而并非所有的數據都需要將實體遷移到全景數據平臺，在模式描述中明確哪些內容遷移，哪些內容直接取自業務系統。直接引用的數據在模式和交叉引用索引的共同引導下，由數據平臺的數據訪問接口以規范化的形式對外提供。[0010]在本發明中事件分類的確定是一個重要的數據基礎，事件分類在事件主類別劃分的基礎上窮舉全景事件分析中需要處理的事件。針對每個分類給出相關的事件條件、在隊列中的生命周期、事件所屬對象級別(量測值級、設備級、間隔級、站級等)、事件對應的響應級別、關聯事件類型列表、可能的事件源系統等。不同的事件響應級別，啟動事件分析的延時不同。一個高響應級別的事件通常對應著多個低響應級別的事件，事件間的關系構成事件告警推理規則，這些規則將擁有事件分析的單一事件推理、關聯事件推理和故障智能推理與分析。
[0011]因此每個事件類型都對應有其發生原因及相應的處理方案，這樣就可以從事件類型以及事件發生的時間、空間以及邏輯關聯性等多個維度確定關聯事件搜集的規則。進一步的，通過利用EMS系統的網絡拓撲，根據每種事件類別的設定規則，結合實時接線方式、運行方式、邏輯、時序等綜合判斷，可以有效地進行進一步的關聯事件綜合推理，找出事故的根本原因，避免表面信號對調度值班員判斷的影響。
[0012]隊列中每條事件除保留GES事件的源、源路徑名、時標、消息、主類別、類別名稱、嚴重性、性質之外，增加源區域屬性(GESArea)。事件分析時利用事件的源區域對各個隊列中的事件進行快速分組。事件隊列的大小及覆蓋的時間窗口長度，要受到用戶需求和服務器資源兩方面的制約，因此，每個事件隊列都會采用先進先出的策略，在超出時間窗口或者總隊列大小的情形下，將最先進入隊列的事件丟棄。能量管理系統的事件反映的是系統當前運行狀態，事件產生頻度高，相應地事件在隊列中的生命周期較短；輸電在線監測、變電在線監測系統的事件產生頻度低(監測分析周期長)，相應地事件在對象中的生命周期較長。事件在進入隊列的同時在數據平臺的歷史庫中永久保存(GESEventData類)，到達生命周期的事件及觸發分析后已經得到完備處理的事件將從隊列中移除。
[0013]在快速搜集索引時，可根據CIM模型中的如下設備容器一設備的組織關系:
O設備容器(變電站、電壓等級、間隔、線路)——設備——量測——量測值；
2)變電站一電壓等級一間隔；
在告警分析服務器中，對這些對象間的關聯關系建立完整的快速索引，以支持在特定的事件發生后，根據事件描述中所包含的事件來源信息，快速的定位事件發生的位置，從而啟動相應的空間相關性搜索:根據事件源在設備層次樹上的位置，找到相應的間隔、變電站、線路等所屬容器的事件隊列，搜集所需的關聯事件描述。
[0014]所述的融合通信平臺采用通信驅動業務的全新理念，可以把生成的消息、報告，根據定制的需求，分門別類，通過不同通信手段主動發送到各崗位生產人員，減少人工干預，提高工作效率，而且使得信息傳遞及時、對稱，排除人工傳播信息的繁雜與失真。
[0015]本發明通過構建電力調控中心告警信息規則庫，并在電網事故發生時，通過以電網間隔為單位搜尋來自各業務系統的告警信息，或業務系統計算分析后的事故報告，根據不同業務系統信息間的內在關聯，通過預先設定的一系列規則進行快速搜集和分析，最終形成簡練的事故簡報以及全方位多維度的事故綜合報告，降低了電力調控中心工作人員需要保持對各業務系統告警信息的巡視而導致的安全壓力和工作負荷；一旦事件分析得出分析結果，即在第一時間內根據消息-人員-通信手段三層映射關系設定，采用先進的信息傳輸通信機制，及時、主動地將分析結果推送到相關人員處，輔助他們進行事故分析判斷與處理，從而提升了告警信息交互的及時性、準確性，提高了電力調度中心告警信息的共享效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1所示為本發明事件信息模型的結構框架示意圖；
圖2所示為本發明所述調控一體化模式下的電力告警信息發布方法的流程框架示意圖。
[0017]下面結合附圖對本發明做進一步闡述。
【具體實施方式】
[0018]最佳實施例:
本文以電力調控中心告警信息智能響應發布為例，介紹智能響應的電力調控告警信息發布方法的技術方案。這包括如下步驟:
步驟一，匯集電力調控中心各業務系統電網模型數據，將它們以電網間隔為單位組織到一起。
[0019]步驟二，基于事件類別構建電力調控中心告警信息規則庫，定義對事件告警信息進行分析的規則。告警信息規則庫包括每種類別事件的產生原因及解決方案描述，同時也定義了事件基本分析、關聯事件搜集、事件隊列管理、故障診斷報告生成及發布、事件高級分析等告警信息分析、發布規則。
[0020]步驟三，監聽電力調控中心各業務系統產生的告警事件，將來自不同系統的事件進行分組，形成多個用于即時事件分析的先進先出(FIFO)事件隊列；對進入隊列的每個告警事件，基于告警信息規則庫中的規則，啟動相應的分析求解過程，以電網間隔為單位搜尋來自各業務系統的告警信息，或業務系統計算分析后的事故報告，根據不同業務系統信息間的內在關聯，通過預先設定的一系列規則進行快速搜集和分析，產生簡練的事故簡報以及全方位多維度的事故綜合報告。
[0021]步驟四，通過消息-人員-通信手段三層映射關系，一旦事件分析得出分析結果，即在第一時間內將信息傳遞到目標人群，保證信息對稱。
[0022]本發明的關鍵技術點如下:
O電力調控中心告警信息規則庫構建。
[0023]2)以電網間隔為單位的電力調控中心告警信息快速搜集和分析技術。
[0024]3)基于電力調控中心告警信息規則庫的事故簡報以及事故綜合報告生成技術。
[0025]4)電力調控中心告警信息主動推送技術。
[0026]關于電力調控中心告警信息規則庫構建:其基于電網調控一體化的全景數據平臺的構建，全景數據平臺關鍵內容包括數據存儲管理、數據匯集和標準化的數據服務，需要沿用CIM體系建立信息模型，例如數據核心模型和(監控、告警)事件的信息模型。所述的事件信息模型中，參照附圖1，以事件源系統、事件分類以及事件性質為主鏈接，并依序關聯，事件源系統描述產生事件的來源——監測系統的描述；事件分類描述各源系統中需要處理的事件的類型；事件性質為每種事件類型除了所有事件公共的性質(如發生時間，事件源、嚴重級別、消息)之外的特殊性質提供一種名值對的通用描述。例如，對于“斷路器事項”，就具有“斷路器事故動作時有功值”、“事故動作次數限值”、“事故動作次數”、“S0E標記”、“試驗標志”等多個特殊性質。
[0027]事件分類以CIS GES接口推薦的事件主類別劃分為簡單事件、操作事件、參數事件。事件告警分析關注所有類別事件，側重于參數事件的分析。參數事件用參數(GESCondition)描述狀態觸發時的報警,如嚴重程度。每個Condition用描述值域的規則描述，例如，①開關合:當“斷路器位置==合”時；②越報警上限:當“value >報警上限”時。
[0028]這樣在事件告警綜合分析中，事件源所屬的區域，對于確定事件的空間相關性非常重要，因此，為所有事件類型增加一個公共性質一所屬區域(GESArea)。當一個事件的事件源為一個變電站內設備時，事件區域指向設備所屬的間隔、電壓等級區以及變電站三級設備容器中最小的那個；對于線路設備，事件區域指向設備所屬線路；對于通信設備，則指向相應的通信設備容器。
[0029]由此，基于事件類別的構建，電力調控中心告警信息規則庫中定義對事件告警信息進行分析的規則；告警信息規則庫包括每種類別事件的產生原因及解決方案描述，同時也定義了告警信息分析、發布規則，包括告警事件的基本分析、根據事件信息模型的關聯事件搜集、事件隊列管理和故障診斷報告的生成及發布；從事件類型以及事件發生的時間、空間以及邏輯關聯性等多個維度確定關聯事件搜集的規則。
[0030]參照附圖2，關于以電網間隔為單位的電力調控中心告警信息快速搜集和分析技術；由于對事件的類型都進行了定義和建模，因此每個事件類型都對應有其發生原因及相應的處理方案，這樣就可以從事件類型以及事件發生的時間、空間以及邏輯關聯性等多個維度確定關聯事件搜集的規則。然后，基于上述的關聯關系，根據進入隊列的事件響應級另O，告警分析服務器觸發事件關聯信息搜集，將事件發生前后的關聯事件、相關的在線量測數據、視頻信息等綜合構成事件關聯信息。在預設的延時時間到達時，啟動事件分析線程完成事件的全景分析。在延時等待時間中，高響應級別的事件處理將合并關聯的低響應級別事件分析，形成以高響應級別事件為主啟動點，合并分析事件的處理方式。
[0031]例如，IlOkV主變保護動作是高響應級別的事件，在進行該事件分析時，需要在該事件發生的前后一段時間內，搜集如下事件或實時、歷史數據:
1、本體與各側開關間隔事項(含遙測越限)；2、與主變各側連接的母線間隔事項；3、與主變相關的IOkV備自投、IOkV母聯間隔事項。4、對應(中)低壓母線所有間隔的事項；5、站用電、直流等公用信號的事項；6、本站內的遙測越限事項；7、本站安、消防信息(含視頻);8、站變電在線監測系統10日內越限告警事項；9、本站內的故障錄波信息。
[0032]再例如，220kV線路保護動作是高響應級別的事件，在進行該事件分析時，需要在該事件發生的前后一段時間內，搜集如下事件或實時、歷史數據:
1、本間隔事項(含遙測越限)；2、通過拓撲尋找，線路對側間隔的事項；3、相關跳閘斷路器事故動作時有功值(如果有條件可調用EMS當日有功或者電流曲線);4、保護故障錄波，錄波裝置錄波信息(可預獲取，點擊后呈現);5、各側安、消防信息(含視頻);6、線路各側線路間隔變電站變電在線監測系統10日內越限告警事項、線路輸電在線監測信息。
[0033]關于基于電力調控中心告警信息規則庫的事故簡報以及事故綜合報告生成技術和電力調控中心告警信息主動推送技術。在事故發生的情況下，依據告警信息規則庫中預設規則，以事件源所屬區域(如電網間隔)為單位搜尋來自各業務系統的告警信息，或者是業務系統計算分析后的事故報告，形成全方位多維度的報告，在調度員主動請求時或者根據配置主動推送到統一展示平臺界面上，輔助調度員進行事故分析判斷與處理。
[0034]而告警信息的主動推送技術由融合通信平臺實現，其根據現有通信系統狀況進行全方位改造，把短信平臺，移動電話、固定電話、辦公系統等等信息傳輸手段進行融合，形成無縫交互的智能融合通信平臺。同時，通信平臺與全景信息平臺緊密捆綁，信息的推送無需人工干預，直接取自于信息平臺經過定制處理的信息。
[0035]一方面，在事故處理過程中，可以讓在不同地點使用不同通信手段的用戶便捷地在同一個通信平臺上無縫互動，包括調度指令傳遞和事故處理情況的溝通，以及有關人員及時獲知事故處理進展等。
[0036]另一方面，采用通信驅動業務的全新理念，可以把全景信息平臺上生成的消息、報告，根據定制的需求，分門別類，通過不同通信手段主動發送到各崗位生產人員，減少人工干預，提高工作效率，而且使得信息傳遞及時、對稱，排除人工傳播信息的繁雜與失真。融合通信平臺還可以為調度業務流程的電子化提供技術支持，將通信滲透到工作的業務流中，形成“捆綁”式工作模式。
[0037]本發明所述融合通信平臺結合先進的IT技術，實現互補式的工作模式。打破以往被動接受信息的工作方式，通過正向推送和反向查詢互補式工作模式，將被動等待轉化成主動獲取，提高人員的感知能力的同時又將單向的信息傳遞變得更為可靠，過程互動。
[0038]正向推送，通過消息-人員-通信手段三層映射關系，一旦事件分析得出簡要的分析結果，即在第一時間內將信息傳遞到目標人群，保證信息對稱。
[0039]同時，相應的案例化事件關聯信息的詳細內容，以及整個調度領域的所有平臺內可用數據，可以通過反向查詢有針對性地獲取。由此讓相關人員了解事件發展，掌控全局。達到以“通信去驅動流程”，通過通信多元化、信息集約化，來實現信息流轉和數據交互，輔助指揮和管理實現扁平化。
[0040]本發明未述部分與現有技術相同。
【權利要求】
1.調控一體化模式下的電力告警信息發布方法，其特征在于，包括如下步驟: 1)構建電網調控一體化的全景數據平臺:包括數據存儲部分和數據匯集部分；數據存儲部分提供平臺數據庫，存儲有結構化數據和非結構化數據，其中非結構化數據中包括有案例數據；數據匯集部分:針對各個業務系統的數據匯集到平臺的需求，建立相應的匯集任務，匯集任務完成結構化數據和非結構化數據的遷移；包括模型數據匯集、實時數據匯集、事件匯集以及歷史數據匯集: 2)在全景數據平臺中建立事件信息模型，以事件源系統、事件分類以及事件性質為主鏈接，并依序關聯，事件源系統描述產生事件的來源——監測系統的描述；事件分類描述各源系統中需要處理的事件的類型；事件性質為每種事件類型除了所有事件公共的性質之外的特殊性質提供一種名值對的通用描述；所述事件類型為一種事件分類，包括EMS系統中的操作事件、參數事項，變電設備監測系統中的各類設備元件事項，輸電線路監測系統中的監測告警事項，通信監控系統中各種告警事項，以及故障信息系統；其中故障信息系統所產生事件由EMS系統接入，其所用事件類型與EMS系統一致； 3)通過全景數據平臺匯集電力調控中心各業務系統的模型數據，并以電網間隔為單位進行組織；提供事件告警分析服務器，根據事件類型設置對應的事件告警分析服務器的對象，并確定事件類型的嚴重程度，以及事件源與事件告警分析服務器對象間的映射關系； 4)基于事件類型構建電力調控中心告警信息規則庫；電力調控中心告警信息規則庫中定義對事件告警信息進行分析的規則；告警信息規則庫包括每種類別事件的產生原因及解決方案描述，同時也定義了告警信息分析、發布規則，包括告警事件的基本分析、根據事件信息模型的關聯事件搜集、事件隊列管理和故障診斷報告的生成及發布；告警事件的基本分析包括單一事件推理和綜合事件推理，單一事件推理在告警事件發生后，根據每條告警事件的類別信息，從告警信息規則庫獲取相應信息并執行推理，給出故障或異常發生的可能原因；綜合事件推理為基于告警信息規則庫中關聯事件搜集規則而進行的推理執行過程，通過對在時間、空間、拓撲連接或邏輯上存在相關性的不同告警事件進行綜合歸納，推理給出一個綜合的判斷和處理方案； 5)事件告警分析服務器監聽電力調控中心各業務系統產生的告警事件，將來自不同系統的告警事件進行分組，形成多個用于即時事件分析的先進先出事件隊列； 對進入隊列的每個告警事件，基于告警信息規則庫中的規則，啟動相應的分析求解過程，以電網間隔為單位搜尋來自各業務系統的告警信息，或業務系統計算分析后的事故報告，通過預先設定的規則進行快速搜集和分析，然后根據進入隊列的事件響應級別，告警分析服務器觸發關聯事件搜集，將包括事件發生前后的關聯事件、與告警事件相關的在線量測數據、視頻信息綜合構成事件關聯信息； 并產生告警信息，包括簡練的告警事故簡報以及事件案例數據集； 6)提供融合通信平臺，包括有音頻編解碼單元、視頻編解碼單元和通信關聯單元；音頻編解碼單元和視頻編解碼單元將告警信息轉換成可用于通信的音頻信號和視頻信號，而通信關聯單元則根據告警事件分類映射并關聯到目標人群的通信方式，從而建立消息-人員-通信手段三層映射關系，并將轉換后的音頻信號和視頻信號通過通信關聯單元建立的映射關系正向推送給目標人群，并接受目標人群通過該映射關系反向查詢告警信息。
【文檔編號】G06Q50/06GK103700031SQ201310702533
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月19日 優先權日:2013年12月19日
【發明者】黃春紅, 黃堅明, 林桓, 陳進忠, 鄭舜, 高俊彥, 林繼斌, 白小錚, 林樹 申請人:國家電網公司, 國網福建省電力有限公司, 國網福建省電力有限公司廈門供電公司