本發(fā)明涉及電力電子技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電力調(diào)度系統(tǒng)的控制方法及裝置。

背景技術(shù)：

電力調(diào)度系統(tǒng)是一個由眾多發(fā)電、輸電、變電、配電、用電設(shè)備連接而成的大系統(tǒng)，電力設(shè)備的故障不僅會造成供電系統(tǒng)意外停電而導(dǎo)致電力企業(yè)經(jīng)濟效益減少，而且有可能造成用戶的重大經(jīng)濟損失和不滿，因此這些設(shè)備的可靠性及運行狀況直接決定整個系統(tǒng)的穩(wěn)定和安全，也決定了電力企業(yè)的經(jīng)濟效益及供電質(zhì)量和可靠性。將各類監(jiān)測信息進行標(biāo)準化管理，并進行綜合監(jiān)視，通過設(shè)備異常信號分析、設(shè)備故障可靠性分析、設(shè)備在線運行狀態(tài)分析等應(yīng)用輔助監(jiān)控員對電網(wǎng)設(shè)備進行監(jiān)視、預(yù)警、分析及處置，提升監(jiān)控員對電網(wǎng)運行狀況的掌控能力及對電網(wǎng)運行風(fēng)險的預(yù)控能力。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明實施例提供了一種電力調(diào)度系統(tǒng)的控制方法及裝置，以提升電網(wǎng)運行狀況的自動監(jiān)控能力及對電網(wǎng)運行風(fēng)險的自動預(yù)控能力。

于是，在本發(fā)明的一個實施例中，提供了一種電力調(diào)度系統(tǒng)的控制方法。該方法包括：獲取設(shè)備各時刻的監(jiān)測參數(shù)，所述監(jiān)測參數(shù)包括：設(shè)備所在電網(wǎng)的運行狀態(tài)參數(shù)、設(shè)備運行狀態(tài)參數(shù)、設(shè)備運行環(huán)境參數(shù)中的一種或多種；對所述各時刻的監(jiān)測參數(shù)進行聚類評估，以獲得工作狀態(tài)評估結(jié)果；將所述工作狀態(tài)評估結(jié)果顯示在所述設(shè)備對應(yīng)的彈窗窗口中。

可選地，所述設(shè)備為多個；以及所述方法，還包括：對多個設(shè)備的工作狀態(tài)評估結(jié)果進行過濾；將滿足過濾條件的設(shè)備的工作狀態(tài)評估結(jié)果顯示在其各自對應(yīng)的彈窗窗口中。

可選地，所述設(shè)備工作狀態(tài)監(jiān)控方法還可包括：根據(jù)所述設(shè)備的歷史上各時刻的監(jiān)測數(shù)據(jù)，采用預(yù)設(shè)的事故反演模擬算法進行模擬重演；對模擬重演過程進行分析，以得出設(shè)備故障信息。

可選地，所述設(shè)備工作狀態(tài)監(jiān)控方法還可包括：根據(jù)設(shè)備結(jié)構(gòu)，建立設(shè)備故障樹，所述設(shè)備故障樹中包含有構(gòu)成樹狀結(jié)構(gòu)的多級事件；采用故障模型概率計算模型及故障概率計算模型，利用設(shè)備歷史缺陷記錄計算出所述設(shè)備故障樹中各級事件的故障概率。

可選地，所述方法還可包括：獲取與所述設(shè)備相關(guān)的樣本數(shù)據(jù)；對所述樣本數(shù)據(jù)進行最小二乘法處理，并采用層次分析法評價模型計算得到所述設(shè)備的結(jié)構(gòu)和所述故障模式重要度；根據(jù)所述設(shè)備的結(jié)構(gòu)和所述故障模式重要度，對所述設(shè)備故障概率進行修正。

在本發(fā)明的另一實施例中，提供了一種電力調(diào)度系統(tǒng)的控制裝置。該裝置包括：第一獲取模塊，用于獲取設(shè)備各時刻的監(jiān)測參數(shù)，所述監(jiān)測參數(shù)包括：設(shè)備所在電網(wǎng)的運行狀態(tài)參數(shù)、設(shè)備運行狀態(tài)參數(shù)、設(shè)備運行環(huán)境參數(shù)中的一種或多種；評估模塊，用于對所述各時刻的監(jiān)測參數(shù)進行聚類評估，以獲得工作狀態(tài)評估結(jié)果；顯示模塊，用于將所述工作狀態(tài)評估結(jié)果顯示在所述設(shè)備對應(yīng)的彈窗窗口中。

本發(fā)明實施例提供的技術(shù)方案，通過獲取設(shè)備各時刻的監(jiān)測參數(shù)，然后對所述各時刻的監(jiān)測參數(shù)進行聚類評估以獲得工作狀態(tài)評估結(jié)果，實現(xiàn)設(shè)備實時監(jiān)測參數(shù)與設(shè)備缺陷、告警信息等的關(guān)聯(lián)應(yīng)用，提高了設(shè)備監(jiān)控運行分析和設(shè)備自動掌控的能力。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明一實施例提供的一種電力調(diào)度系統(tǒng)的控制方法的流程示意圖；

圖2為本發(fā)明一實施例提供系統(tǒng)架構(gòu)圖的示意圖；

圖3為本發(fā)明一實施例提供的系統(tǒng)硬件架構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明一實施例提供的一種電力調(diào)度系統(tǒng)的控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述。

在本發(fā)明的說明書、權(quán)利要求書及上述附圖中描述的一些流程中，包含了按照特定順序出現(xiàn)的多個操作，這些操作可以不按照其在本文中出現(xiàn)的順序來執(zhí)行或并行執(zhí)行。操作的序號如101、102等，僅僅是用于區(qū)分各個不同的操作，序號本身不代表任何的執(zhí)行順序。另外，這些流程可以包括更多或更少的操作，并且這些操作可以按順序執(zhí)行或并行執(zhí)行。需要說明的是，本文中的“第一”、“第二”等描述，是用于區(qū)分不同的消息、設(shè)備、模塊等，不代表先后順序，也不限定“第一”和“第二”是不同的類型。

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

圖1示出了本發(fā)明一實施例提供的一種電力調(diào)度系統(tǒng)的控制方法的流程示意圖。如圖1所示，所述方法包括：

101、獲取設(shè)備各時刻的監(jiān)測參數(shù)，所述監(jiān)測參數(shù)包括：設(shè)備所在電網(wǎng)的運行狀態(tài)參數(shù)、設(shè)備運行狀態(tài)參數(shù)、設(shè)備運行環(huán)境參數(shù)中的一種或多種。

102、對所述各時刻的監(jiān)測參數(shù)進行聚類評估，以獲得工作狀態(tài)評估結(jié)果。

103、將所述工作狀態(tài)評估結(jié)果顯示在所述設(shè)備對應(yīng)的彈窗窗口中。

本發(fā)明實施例提供的技術(shù)方案，通過獲取設(shè)備各時刻的監(jiān)測參數(shù)，然后對所述各時刻的監(jiān)測參數(shù)進行聚類評估以獲得工作狀態(tài)評估結(jié)果，實現(xiàn)設(shè)備實時監(jiān)測參數(shù)與設(shè)備缺陷、告警信息等的關(guān)聯(lián)應(yīng)用，提高了設(shè)備監(jiān)控運行分析和設(shè)備自動掌控的能力。

在一種可實現(xiàn)的技術(shù)方案中，上述實施例中提供的設(shè)備通常為多個，進而彈窗窗口的顯示空間是有限的，因此需要對各設(shè)備的工作狀態(tài)評估結(jié)果進行一次篩選，以將符合篩選條件的工作狀態(tài)評估結(jié)果顯示在對應(yīng)的彈窗窗口中。即，上述實施例提供的技術(shù)方法，還可包括如下步驟：

對多個設(shè)備的工作狀態(tài)評估結(jié)果進行過濾；

將滿足過濾條件的設(shè)備的工作狀態(tài)評估結(jié)果顯示在其各自對應(yīng)的彈窗窗口中。

其中，上述過濾條件可以是：工作狀態(tài)評估結(jié)果為異常狀態(tài)或故障狀態(tài)結(jié)果的進行顯示。

進一步的，本實施例提供的技術(shù)方案還可包括事故反演過程。事故反演過程就是為了充分利用歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)，以提高監(jiān)控運行分析和設(shè)備工作狀態(tài)掌控能力。具體實施時，所述事故反演過程包括：根據(jù)所述設(shè)備的歷史上各時刻的監(jiān)測數(shù)據(jù)，采用預(yù)設(shè)的事故反演模擬算法進行模擬重演；對模擬重演過程進行分析，以得出設(shè)備故障信息。

除了故障反演外，本實施例提供的技術(shù)方案還可基于設(shè)備的結(jié)構(gòu)來預(yù)測設(shè)備發(fā)生故障的概率。預(yù)測故障概率的目的是為了能盡早的預(yù)見問題以將現(xiàn)有的被動發(fā)現(xiàn)故障轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃影l(fā)現(xiàn)故障，提高故障預(yù)防能力。一種可實現(xiàn)的技術(shù)方案是，本實施例提供的技術(shù)方案還包括故障概率預(yù)測過程。該故障概率預(yù)測過程包括：根據(jù)設(shè)備結(jié)構(gòu)，建立設(shè)備故障樹，所述設(shè)備故障樹中包含有構(gòu)成樹狀結(jié)構(gòu)的多級事件；采用故障模型概率計算模型及故障概率計算模型，利用設(shè)備歷史缺陷記錄計算出所述設(shè)備故障樹中各級事件的故障概率。

進一步的，為了提高預(yù)測故障概率的準確性，本發(fā)明實施例提供的故障概率預(yù)測過程還可包括：

s1、獲取與所述設(shè)備相關(guān)的樣本數(shù)據(jù)；

s2、對所述樣本數(shù)據(jù)進行最小二乘法處理，并采用層次分析法評價模型計算得到所述設(shè)備的結(jié)構(gòu)和所述故障模式重要度；

s3、根據(jù)所述設(shè)備的結(jié)構(gòu)和所述故障模式重要度，對所述設(shè)備故障概率進行修正。

這里需要說明的是：上述實施例提供的所述方法及方法中涉及到的事故反演過程及故障概率預(yù)測過程均會在如下內(nèi)容中分別展開說明。

下面結(jié)合具體應(yīng)用場景，對本發(fā)明實施例提供的技術(shù)方案進行詳細說明。

設(shè)備監(jiān)控的信息化建設(shè)體現(xiàn)在深化設(shè)備監(jiān)控數(shù)據(jù)應(yīng)用、提升監(jiān)控信息管理水平、面向監(jiān)控業(yè)務(wù)的在線快速仿真三個方面。深化設(shè)備監(jiān)控數(shù)據(jù)應(yīng)用方面：完善集中監(jiān)控主設(shè)備臺帳，實現(xiàn)設(shè)備履歷與設(shè)備缺陷、告警信息等的關(guān)聯(lián)應(yīng)用，提高監(jiān)控運行分析和設(shè)備掌控能力；研究基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的設(shè)備監(jiān)控運行狀態(tài)預(yù)測技術(shù)，構(gòu)建監(jiān)控設(shè)備缺陷、故障處置模型，實現(xiàn)設(shè)備故障預(yù)警與主動處置。提升監(jiān)控信息管理水平方面：規(guī)范變電站監(jiān)控數(shù)據(jù)接口，實現(xiàn)變電站監(jiān)控數(shù)據(jù)源端維護、即插即用，提高變電站監(jiān)控信息接入效率；建立監(jiān)控信息分析師制度，提高監(jiān)控告警信息分析的深度；建設(shè)面向電網(wǎng)監(jiān)控業(yè)務(wù)的智能告警功能，提高故障分析的智能化水平。

面向監(jiān)控業(yè)務(wù)的在線快速仿真：建立監(jiān)控員仿真培訓(xùn)平臺，實現(xiàn)變電站故障、異常的智能分析及輔助決策，實現(xiàn)電網(wǎng)設(shè)備的三維可視化展示，以及面向監(jiān)控業(yè)務(wù)的操作預(yù)想、事故預(yù)想、事故反演等。

設(shè)備維護和檢修的基本目的是使設(shè)備在服役期內(nèi)，設(shè)備的可靠性和可用率保持在預(yù)期水平，且技術(shù)性能達到設(shè)計要求。對輸變電設(shè)備而言，科學(xué)延長檢修間隔，合理確定檢修項目，有效管理檢修過程，切實保證檢修效果是企業(yè)追求的目標(biāo)。隨著科技的進步及認識水平的提高，設(shè)備維修策略有了顯著提升，先進國家已從僅采用“事后維修”（break-downmaintenance，bm）制、“定期維修”（timebasedmaintenance，tbm）制，逐步意識到要從設(shè)備狀態(tài)出發(fā)，甚至追溯設(shè)備運行的歷史，采用基于設(shè)備實際狀態(tài)的“狀態(tài)維修”（conditionbasedmaintenance，cbm）制，也有的認為還應(yīng)基于以可靠性為中心的rcm（reliabilitycenteredmaintenance）制或主動維修制（pam）等等。這些檢修方式相互并不排斥，它們可以共同存在，并互為補充。確定設(shè)備狀態(tài)要依靠很多技術(shù)，如：設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術(shù)、設(shè)備可靠性評價與預(yù)測技術(shù)、設(shè)備壽命評估與管理技術(shù)。

狀態(tài)監(jiān)測包括在線監(jiān)測，必要時的離線檢測及試驗，以及不與運行設(shè)備直接接觸的(如紅外監(jiān)測等)所有可得到運行狀態(tài)數(shù)據(jù)的手段；在線監(jiān)測是指直接安裝在設(shè)備本體上可實時記錄表征設(shè)備運行狀態(tài)特征量的測量系統(tǒng)及技術(shù)。設(shè)備狀態(tài)診斷是根據(jù)某一時刻在線監(jiān)測的特征量與前面監(jiān)測的結(jié)果進行縱向比較分析，與同類設(shè)備或同一設(shè)備不同相在線監(jiān)測的結(jié)果進行橫向比較，并結(jié)合歷年離線檢測試驗數(shù)據(jù)和運行經(jīng)驗等，對故障類型、嚴重程度及原因等做出綜合判斷，進而做出維修策略及方法。設(shè)備狀態(tài)在線評估是以在線監(jiān)測結(jié)果對故障的類型、位置、嚴重程度及原因做出判斷，并預(yù)測出設(shè)備繼續(xù)運行的剩余壽命和給出維修策略及方法的建議。顯然在線診斷要求在線監(jiān)測系統(tǒng)必須具有能反映各種特征量(單一特征最很難滿足應(yīng)用要求)的監(jiān)測功能、豐富的專家系統(tǒng)和智能化的診斷能力。

建立設(shè)備在線運行狀態(tài)評估中心，基于大數(shù)據(jù)分析技術(shù)進行設(shè)備在線運行狀態(tài)的評估，融合設(shè)備歷史及實時的遙測數(shù)據(jù)通過dbscan聚類算法對設(shè)備的運行狀態(tài)進行評估計算，實現(xiàn)監(jiān)控員對電網(wǎng)設(shè)備運行狀態(tài)的實時評估。

系統(tǒng)架構(gòu)跨越電力信息網(wǎng)的生產(chǎn)控制大區(qū)和管理信息大區(qū)，總體分為四層架構(gòu)，五個中心應(yīng)用。如圖2所示，四層包括：數(shù)據(jù)層、模型層、引擎層、應(yīng)用層。五個中心應(yīng)用包括：設(shè)備綜合監(jiān)視中心、監(jiān)控信號分析處置中心、設(shè)備故障可靠性分析中心、設(shè)備在線運行狀態(tài)評估中心、設(shè)備監(jiān)控業(yè)務(wù)管控中心。

數(shù)據(jù)采集：用于從d5000/ems、oms、pms及其他系統(tǒng)抽取原始數(shù)據(jù)、清洗臟數(shù)據(jù)、轉(zhuǎn)換系統(tǒng)模型數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)層：用于系統(tǒng)各類基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的存儲。

模型層：用于系統(tǒng)各類應(yīng)用所需的模型構(gòu)建。

引擎層：為各類應(yīng)用提供各類算法模型的驅(qū)動。

應(yīng)用層：用于構(gòu)建各類電網(wǎng)調(diào)度設(shè)備監(jiān)控管理及智能分析應(yīng)用

如圖3所示，系統(tǒng)在管理信息大區(qū)架構(gòu)應(yīng)用服務(wù)器集群和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器集群用于部署系統(tǒng)應(yīng)用及數(shù)據(jù)庫，另外需要一臺交換服務(wù)器用于部署數(shù)據(jù)共享服務(wù)，兩臺計算服務(wù)器用于設(shè)備監(jiān)控大數(shù)據(jù)計算分析。

設(shè)備監(jiān)控信息專家?guī)熘饕獙崿F(xiàn)按電壓等級、設(shè)備類型對一次設(shè)備、二次設(shè)備的遙測、遙信、遙控信息表進結(jié)構(gòu)化管理，并形成設(shè)備監(jiān)控信息專家?guī)?。基于設(shè)備監(jiān)控信息專家?guī)?，實現(xiàn)對新建工程設(shè)備監(jiān)控信息表的自動配置生成，提高設(shè)備監(jiān)控信息接入工作效率和工作質(zhì)量。通過新建工程設(shè)備監(jiān)控信息管理流程實現(xiàn)從設(shè)計、施工、調(diào)試、驗收、傳動、投入到歸檔等專業(yè)環(huán)節(jié)的流程化、規(guī)范化、標(biāo)準化管理。

設(shè)備集中監(jiān)控平臺實現(xiàn)對變電站集中監(jiān)控告警、輸變電在線監(jiān)測告警按事故類、異常類、越限、變位、告知類告警信息的匯聚及分類管理。輸變電設(shè)備的監(jiān)控信號按照其拓撲關(guān)系具有一定的邏輯關(guān)聯(lián)性，將其放在一起顯示能正確判斷設(shè)備運行時發(fā)生的異常情況。如果監(jiān)控信號僅按時序顯示，需要人工尋找歸類后再進行判斷，效率低下。輸變電設(shè)備運行綜合監(jiān)視模塊通過拓撲分析，將輸變電設(shè)備具有邏輯關(guān)聯(lián)性的信號按照間隔關(guān)系放在一起，方便監(jiān)控人員進行統(tǒng)一監(jiān)控，又能以專家知識庫為基礎(chǔ)，依照其邏輯關(guān)聯(lián)性進行推理，給出分析結(jié)論和處理方案。

設(shè)備監(jiān)控信號異常處置實現(xiàn)監(jiān)控員確認告警信息后的相關(guān)異常信號處置流程的閉環(huán)管理，包括事故處置流程管理、監(jiān)控信息發(fā)現(xiàn)缺陷處置流程管理、多發(fā)、頻發(fā)告警處置流程管理。

設(shè)備監(jiān)控信號多維分析實現(xiàn)對告警信息的多層次、多維度的統(tǒng)計分析，主要包括以下應(yīng)用：監(jiān)控信息統(tǒng)計分析、監(jiān)控專業(yè)化指標(biāo)分析、監(jiān)控信息趨勢化分析、告警信號合理性分析等。

設(shè)備監(jiān)控異常信號分析專家系統(tǒng)，輸變電在線監(jiān)測及變電站監(jiān)控信號總量龐大，異常類信號傳統(tǒng)處理過程是運行人員依照運行規(guī)程、經(jīng)驗以及現(xiàn)場情況進行判斷、推理、處理。由于信號處理涉及到邏輯推理和符號處理問題，它難以用精確的數(shù)學(xué)模型來描述，不能通過傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)方法來求解或得到解決。目前這類問題通常采用人工智能技術(shù)進行處理。本系統(tǒng)采用專家系統(tǒng)法對異常類信號進行處理。專家系統(tǒng)法是在某一特定領(lǐng)域內(nèi)，運用領(lǐng)域?qū)＜业呢S富知識進行綜合推理求解的方法，它可彌補單純數(shù)學(xué)求解的不足。相比其他人工智能方法，專家系統(tǒng)法最大程度避免了信息不完備或畸變時，產(chǎn)生的變異故障模型導(dǎo)致的異常辨識失敗。

設(shè)備故障監(jiān)控全信息反演，事故全信息追憶反演通過記錄事故發(fā)生前后電網(wǎng)的各類事件序列，例如開關(guān)跳開、閉合、保護動作、遙測、遙信異常等信息，形成事故分析的信息基礎(chǔ)，通過事故追憶的反演功能，將保存的事故追憶按當(dāng)時的情景進行重演。監(jiān)控人員通過在歷史事故窗口選擇需要進行反演的歷史事故，可以方便和有效地分析事故的原因，制定事故處置措施，避免誤操作引發(fā)大事故，保障電網(wǎng)安全經(jīng)濟運行。還可以為監(jiān)控員培訓(xùn)提供教案。

設(shè)備可靠性分析，要完成設(shè)備可靠性分析，首先需要建立設(shè)備及其故障庫，然后形成設(shè)備故障樹與故障模式，通過設(shè)備歷史故障數(shù)據(jù)及計算模型得到設(shè)備故障模式概率，最后依據(jù)設(shè)備結(jié)構(gòu)及其故障模式重要度和故障概率修正參數(shù)對設(shè)備故障概率進行修正得到設(shè)備可靠率。

設(shè)備在線狀態(tài)評估，運行狀態(tài)在線評估模型原理：基于數(shù)據(jù)挖掘算法，以替代人工的方式對設(shè)備各時刻的量測參數(shù)，包括電網(wǎng)運行狀態(tài)參數(shù)、設(shè)備運行狀態(tài)參數(shù)、設(shè)備運行環(huán)境參數(shù)等實時運行數(shù)據(jù)進行設(shè)備狀態(tài)的聚類評估。

設(shè)備監(jiān)控業(yè)務(wù)管控中心：規(guī)范設(shè)備監(jiān)控信息點表，建立標(biāo)準化、自動化的設(shè)備監(jiān)控信息點表，并通過sop流程實現(xiàn)對設(shè)備監(jiān)控信息點表編制、審批、發(fā)布、接入、變更、驗收的全過程流程化管控。

設(shè)備綜合監(jiān)視中心：提升設(shè)備監(jiān)控信號分析效率，對設(shè)備集中監(jiān)控告警與狀態(tài)在線監(jiān)測告警并綜合設(shè)備檢修、缺陷、試驗等信息進行綜合監(jiān)視與分析，并輔助啟動監(jiān)控信號處置流程。為提升監(jiān)控員對電網(wǎng)事故的快速準確分析與應(yīng)急處置能力，輔助監(jiān)控員方便、有效地分析事故的相關(guān)信號規(guī)律，制定事故處置措施及方案。

信號分析處置中心：圍繞監(jiān)控設(shè)備的遙信信號，對頻發(fā)、多發(fā)、誤發(fā)、漏發(fā)的告警信息進行自動統(tǒng)計與缺陷處置，并對設(shè)備異常、故障情況下的相關(guān)設(shè)備告警信息、保護動作信息、開關(guān)變位信息等建立專家推理分析模型，通過專家系統(tǒng)法分析異常原因并提供處置建議。

設(shè)備可靠性分析中心：豐富監(jiān)控信號分析師的信號分析手段，基于大數(shù)據(jù)的設(shè)備監(jiān)控智能輔助決策應(yīng)用，輔助監(jiān)控員、信號分析員對監(jiān)控設(shè)備運行的事前風(fēng)險預(yù)警。

設(shè)備在線運行狀態(tài)評估中心：基于數(shù)據(jù)挖掘算法，將設(shè)備在線運行數(shù)據(jù)進行聚類評估，輔助監(jiān)控員實時掌握電網(wǎng)設(shè)備的在線運行狀態(tài)。

具體的，達到上述功能功效的方案選擇如下：

設(shè)備監(jiān)控業(yè)務(wù)管控中心主要實現(xiàn)按電壓等級、設(shè)備類型對一次設(shè)備、二次設(shè)備的遙測、遙信、遙控信息表進結(jié)構(gòu)化管理，并形成設(shè)備監(jiān)控信息專家?guī)?。主要功能包括：設(shè)備遙信信號維護、設(shè)備遙測信號維護、設(shè)備遙控信號維護、保護設(shè)備信號維護、設(shè)備監(jiān)控信息點表自動生成等功能模塊。依據(jù)變電站不同電壓等級設(shè)備間隔的遙測、遙信、遙控信息點進行結(jié)構(gòu)化維護，形成設(shè)備監(jiān)控信息專家?guī)?，并通過監(jiān)控信息表生成規(guī)則自動生成監(jiān)控信息表，并實現(xiàn)監(jiān)控信息表的智能化校核。實現(xiàn)與調(diào)度集中監(jiān)控接入（變更）驗收、許可關(guān)聯(lián)流程及sop的無縫接入。

系統(tǒng)部署在安全ii區(qū)，需要從外部系統(tǒng)對設(shè)備拓撲信息、輸變電設(shè)備銘牌參數(shù)、調(diào)控運行參數(shù)、故障信息、檢修信息、實驗信息，電網(wǎng)遙信、遙測數(shù)據(jù)，氣象信息數(shù)據(jù)等進行采集。

當(dāng)前監(jiān)控員對電網(wǎng)設(shè)備運行情況監(jiān)視依賴d5000/ems及輸變電設(shè)備狀態(tài)在線監(jiān)測等多個系統(tǒng)，對設(shè)備運行狀態(tài)進行監(jiān)視時需要在這些系統(tǒng)之間不斷的切換，工作量大且容易出現(xiàn)遺漏。另一方面，需要特別關(guān)注的輸變電設(shè)備告警和事故類信號，和其他各類監(jiān)控信號混雜在一起，僅按時序顯示，監(jiān)控員難以關(guān)注到需要特別關(guān)注的信號。因此，系統(tǒng)建立了設(shè)備運行綜合監(jiān)視模塊，實現(xiàn)了信號的分類及過濾。全部信號依據(jù)統(tǒng)一標(biāo)準進行描，綜合時序和信號所在設(shè)備單元進行信號顯示，依據(jù)信號重要性，進行信號所在廠站的畫面彈窗和語音報警，并支持直接在系統(tǒng)中啟動設(shè)備缺陷流程，記錄監(jiān)控日志等。系統(tǒng)應(yīng)用界面,用戶在全網(wǎng)接線圖中選擇廠站，進入所選廠站可以選擇相應(yīng)間隔及設(shè)備，根據(jù)用戶的選擇展示對應(yīng)全站、間隔或具體設(shè)備對象的相關(guān)信息。

事故全信息追憶反演通過記錄事故發(fā)生前后電網(wǎng)的各類事件序列，例如開關(guān)跳開、閉合、保護動作、遙測、遙信異常等信息，形成事故分析的信息基礎(chǔ)，通過事故追憶的反演功能，將保存的事故追憶按當(dāng)時的情景進行重演。主要功能包括:設(shè)備故障庫管理、設(shè)備故障反演信號配置、設(shè)備故障反演管理等。

監(jiān)控信號分析處置中心，圍繞監(jiān)控設(shè)備的遙信信號，對頻發(fā)、多發(fā)、誤發(fā)、漏發(fā)的告警信息進行自動統(tǒng)計與缺陷處置，并對設(shè)備異常、故障情況下的相關(guān)設(shè)備告警信息、保護動作信息、開關(guān)變位信息等建立專家推理分析模型，通過專家系統(tǒng)法分析異常原因并提供處置建議。

基于專家系統(tǒng)的監(jiān)控信號異常分析，專家系統(tǒng)主要功能包括知識庫、推理機和解釋器。

其中，知識庫通過知識工程師和領(lǐng)域?qū)＜液献鞣治鲈O(shè)備的典型異常，進行分類歸納和總結(jié)，采用規(guī)則表達式方式存儲，形成知識庫。知識庫具備學(xué)習(xí)機制，通過人機交互界面進行知識的擴充學(xué)習(xí)及修正學(xué)習(xí)。推理機利用當(dāng)前設(shè)備異常信息以及知識庫的歸納信息，對當(dāng)前進入到推理機的異常信息按照推理策略逐步推理直到得出結(jié)果。推理機主要包括推理方法和推理策略兩部分。推理方法采用因果關(guān)系推理法，即：把領(lǐng)域知識表示為必然結(jié)果。推理策略采用混合推理策略，結(jié)合了正向推理及反向推理策略的優(yōu)點。解釋器依據(jù)推理機推理出的異?；蚴鹿式Y(jié)論的可信度進行排序，并以可視化方式給出設(shè)備異常原因和處理建議。

設(shè)備可靠性分析中心，實現(xiàn)輸變電設(shè)備的設(shè)備故障樹的建立以及設(shè)備可靠性分析，主要功能包括：設(shè)備故障樹管理、設(shè)備故障概率計算模型管理、設(shè)備故障概率修正模型管理、設(shè)備可靠性分析展示等。

首先依據(jù)設(shè)備結(jié)構(gòu)建立設(shè)備故障樹，采用故障模型概率計算模型及故障概率計算模型，利用設(shè)備歷史缺陷記錄計算出設(shè)備故障概率。然后通過設(shè)備重要度、役齡、設(shè)備修復(fù)性事件、試驗結(jié)果等參數(shù)通過修正規(guī)則及算法進行修正，得到設(shè)備可靠性指標(biāo)。

t為頂層事件、m類為中間事件、x類為底層事件，標(biāo)有?為與門，標(biāo)有+為或門。底層事件構(gòu)成故障樹的最小割集，無法再分，具有原子性。采用指數(shù)分布或威布爾分布模型算法，計算底層事件概率，再根據(jù)或、與門邏輯，計算中間層事件概率，最后計算頂層事件概率。頂層事件概率越大，說明設(shè)備產(chǎn)生故障的概率越大，設(shè)備的可靠性就越低。由于設(shè)備結(jié)構(gòu)及元器件功能的不同，各底層事件與中間事件對頂層事件影響度有很多差別，有的底層或中間事件對頂層事件影響很小，如變壓器機體生銹，在沒有產(chǎn)生強度與漏油問題時，對變壓器的性能幾乎沒有，而當(dāng)繞組產(chǎn)發(fā)電時，變壓器性能會受到很大影響，嚴重時，需要停電檢修。另外，任何元器件都會老化，有些元器件在更換后性能會跳躍性提高。因此在根據(jù)故障樹計算得到各級事件概率后，需要根據(jù)設(shè)備的特點進行相關(guān)修正。本方案根據(jù)輸變電設(shè)備結(jié)構(gòu)與使用特點，對各級事件概率進行元器件重要度、役齡、老化率與維修事件等因素修正。

重要度修正，重要度評價模型在進行重要度修正前，需要對設(shè)備的結(jié)構(gòu)和故障模式重要度進行評價，得到重要度參數(shù)。對設(shè)備結(jié)構(gòu)與故障模式重要度的評價，是一個非常專業(yè)的過程，需要具備豐富的實踐經(jīng)驗的專業(yè)人士提供大批量的數(shù)據(jù)樣本。在專業(yè)數(shù)據(jù)樣本的基礎(chǔ)上，對樣本數(shù)據(jù)進行最小二乘法處理，采用層次分析法（analytichierarchyprocess，ahp）評價模型求出結(jié)構(gòu)和故障模式重要度。

重要度評價功能完成評價指標(biāo)維護，專家對設(shè)備結(jié)構(gòu)與故障模式重要度評價數(shù)據(jù)樣本的采集、處理，并根據(jù)ahp評價模型計算重要度。

重要度修正模型，在得到結(jié)構(gòu)與故障模式重要度參數(shù)后，采用下列方法對輸變電設(shè)備故障概率進行重要度修正：采用下列模型進行故障概率修正：

中間部件故障概率修正模型：p(mi)=σwuip(mij)；故障模式故障概率修正p(mi)=σwfip(xij)。

其中wui表示部件（即元器件）的重要度；wfi表示故障模式的重要度。

重要度值必須符合規(guī)范：同所一個元器件或結(jié)構(gòu)的元器件和故障模式重要度的和為1。

役齡修正部分：長期的統(tǒng)計表明，零部件構(gòu)成的設(shè)備系統(tǒng)。坐標(biāo)縱軸表示故障率，橫軸表示經(jīng)歷的時間，從時間變化看，曲線明顯呈現(xiàn)3個不同的區(qū)段。

（1）初期故障期：在設(shè)備開始使用的a階段，一般故障率較高，但隨著設(shè)備使用時間的延續(xù)，故障率將明顯降低，此階段稱初期故障期，又稱磨合期。

（2）偶發(fā)故障期：設(shè)備使用進入b階段，故障率大致趨于穩(wěn)定狀態(tài)，趨于一個較低的定值，表明設(shè)備進入穩(wěn)定的使用階段。在此期間，故障發(fā)生一般是隨機突發(fā)的，并無一定規(guī)律。

（3）損耗故障期：設(shè)備使用進入后期c階段，經(jīng)過長期使用，故障率再一次上升，且故障帶有普遍性和規(guī)模性，設(shè)備的使用壽命接近終了，此階段稱損耗故障期。

修復(fù)性事件修正，在設(shè)備整個服役期間中，有許多元器件通過維修或更換，其可靠性會得到恢復(fù)，如變壓器的非本體裝置。維修或更換是由維修事件產(chǎn)生，稱這種可以恢復(fù)元器件可靠性的事件為修復(fù)性事件。修復(fù)性事件產(chǎn)生后，采用下列規(guī)則對維修或更換后元器件的故障進行修正：

（1）在tb點前期，不做修正；

（2）當(dāng)役齡在的tb-te之間，需要做修正。設(shè)te點故障概率p(te)=1，采用線性化修正。

修復(fù)性事件修正是由維修事件觸發(fā)。

老化率修正，有許多元器件是不會更換的，如變壓器的鐵芯、繞組等，老化會使的這種元器件可靠性下降，即故障概率提高。因此，需要進行老化修正。老化率是可以由試驗數(shù)據(jù)，根據(jù)相關(guān)設(shè)備導(dǎo)則，如油浸式變壓器絕緣老化判斷導(dǎo)則計算得出。

不同的設(shè)備及部件，有不同的老化率判斷規(guī)則，需要根據(jù)老化判斷導(dǎo)則對其進行維護。

設(shè)備在線狀態(tài)評估中心，目前對設(shè)備狀態(tài)的評估主要是依據(jù)設(shè)備狀態(tài)檢修的扣分標(biāo)準及權(quán)重進行評估，所有的評估項目、扣分標(biāo)準、權(quán)重都是由相關(guān)專家按照經(jīng)驗給出，缺乏對樣本數(shù)據(jù)的科學(xué)分析，因此評估出的狀態(tài)也就自然不能反映當(dāng)前設(shè)備真正的狀態(tài)，在此基礎(chǔ)上所作出的一切評估都帶有這種缺陷，達不到趨于設(shè)備真實狀態(tài)評估的目標(biāo)。此外狀態(tài)檢修的狀態(tài)量評價主要依靠輸變電設(shè)備在線監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測數(shù)據(jù)結(jié)合設(shè)備運行人員不定期的進行設(shè)備巡視、試驗、檢修后給出，通常以某一時刻的設(shè)備評估結(jié)果作為該統(tǒng)計時間段內(nèi)的評估結(jié)果，主要用于指導(dǎo)設(shè)備檢修安排。難以做到設(shè)備狀態(tài)的實時評估，不能反映設(shè)備當(dāng)前時刻的真實狀態(tài)，無法支撐調(diào)控一體化模式下調(diào)度監(jiān)控員實時掌控設(shè)備運行狀態(tài)的要求。

要做到設(shè)備狀態(tài)的實時評估，就要根據(jù)設(shè)備的特征量數(shù)據(jù)來評估設(shè)備狀態(tài)，那么評估方式就應(yīng)該能真實體現(xiàn)特征量數(shù)據(jù)的規(guī)律，狀態(tài)分類結(jié)果必須建立在對數(shù)據(jù)的科學(xué)分析基礎(chǔ)之上。聚類分析的基本原理是在沒有先驗知識的情況下，基于“物以類聚”的觀點，用數(shù)學(xué)工具分析各樣本向量之間的距離及分散情況，按照樣本的距離遠近劃分類別。對設(shè)備狀態(tài)的聚類評估根據(jù)基于聚類算法，能夠?qū)v史量測值數(shù)組按相似程度劃分類別，使得同一類中的元素之間的相似性比其他類的元素的相似性更強?；趯垲惤Y(jié)果中各個簇的分析能夠直觀的區(qū)分出正常狀態(tài)及問題狀態(tài)。不需要任何先驗條件，完全屏蔽人工干預(yù)導(dǎo)致的狀態(tài)評估缺陷?；诰垲愃惴ǖ脑O(shè)備狀態(tài)評估結(jié)合歷史量測數(shù)據(jù)及實時量測數(shù)據(jù)進行聚類，能夠真實的反映被評估設(shè)備的即時狀態(tài)。以軟件替代人工的方式對設(shè)備各時刻的狀態(tài)進行聚類，并根據(jù)聚類結(jié)果對設(shè)備狀態(tài)進行評估分析，能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備異常狀態(tài)的高效判定。

在實際運行過程中，由于設(shè)備屬性、運行工況、環(huán)境的差異，對于設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測參量之間的相關(guān)關(guān)系難以用精確、統(tǒng)一的函數(shù)表示。如變壓器熱點溫度與底層油溫、頂層油溫、環(huán)境溫度、負荷等參數(shù)的關(guān)系主要通過熱平衡方程給出，而熱平衡方程參數(shù)眾多且在高溫時常會計算不準，從而導(dǎo)致熱點溫度異常難以檢測。針對多維參量融合的問題，通過基于密度的聚類算法對多維的在線監(jiān)測數(shù)據(jù)進行聚類，既能充分利用在線監(jiān)測數(shù)據(jù)量大的特點，又能將各參數(shù)間的復(fù)雜相關(guān)關(guān)系簡化。例如針對某500kv主變，將大量歷史在線監(jiān)測參數(shù)作為多個n維數(shù)組聚類，每個時間點其對應(yīng)的各類量測數(shù)據(jù)，如三相油溫、三相繞組溫度等作為一個數(shù)組。若數(shù)組到任意簇中心點的距離都大于某個特定值r，則認為該數(shù)組不屬于任何一個簇。因此，當(dāng)某個參量的值出現(xiàn)異常而導(dǎo)致該多維數(shù)組z不屬于任何一個簇時?？梢耘袛嘣摃r刻的多維數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常。

圖4示出了本發(fā)明一實施例提供的一種電力調(diào)度系統(tǒng)的控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖4所示，本實施例提供的所述裝置包括：第一獲取模塊、評估模塊及顯示模塊。其中，第一獲取模塊，用于獲取設(shè)備各時刻的監(jiān)測參數(shù)，所述監(jiān)測參數(shù)包括：設(shè)備所在電網(wǎng)的運行狀態(tài)參數(shù)、設(shè)備運行狀態(tài)參數(shù)、設(shè)備運行環(huán)境參數(shù)中的一種或多種；評估模塊，用于對所述各時刻的監(jiān)測參數(shù)進行聚類評估，以獲得工作狀態(tài)評估結(jié)果；顯示模塊，用于將所述工作狀態(tài)評估結(jié)果顯示在所述設(shè)備對應(yīng)的彈窗窗口中。

本發(fā)明實施例提供的技術(shù)方案，通過獲取設(shè)備各時刻的監(jiān)測參數(shù)，然后對所述各時刻的監(jiān)測參數(shù)進行聚類評估以獲得工作狀態(tài)評估結(jié)果，實現(xiàn)設(shè)備實時監(jiān)測參數(shù)與設(shè)備缺陷、告警信息等的關(guān)聯(lián)應(yīng)用，提高了設(shè)備監(jiān)控運行分析和設(shè)備自動掌控的能力。

進一步的，所述設(shè)備為多個。相應(yīng)的，上述實施例提供的所述裝置還包括：過濾模塊。所述過濾模塊用于對多個設(shè)備的工作狀態(tài)評估結(jié)果進行過濾；所述顯示模塊還用于將滿足過濾條件的設(shè)備的工作狀態(tài)評估結(jié)果顯示在其各自對應(yīng)的彈窗窗口中。

進一步的，上述實施例提供的所述裝置還可包括：反應(yīng)模塊和分析模塊。其中，反演模塊用于根據(jù)所述設(shè)備的歷史上各時刻的監(jiān)測數(shù)據(jù)，采用預(yù)設(shè)的事故反演模擬算法進行模擬重演。分析模塊用于對模擬重演過程進行分析，以得出設(shè)備故障信息。

進一步的，上述實施例提供的所述裝置還可包括：建立模塊和處理模塊。其中，建立模塊，用于根據(jù)設(shè)備結(jié)構(gòu)，建立設(shè)備故障樹，所述設(shè)備故障樹中包含有構(gòu)成樹狀結(jié)構(gòu)的多級事件；處理模塊，用于采用故障模型概率計算模型及故障概率計算模型，利用設(shè)備歷史缺陷記錄計算出所述設(shè)備故障樹中各級事件的故障概率。

進一步的，上述實施例提供的所述裝置還可包括：第二獲取模塊和修正模塊。其中，第二獲取模塊，用于獲取與所述設(shè)備相關(guān)的樣本數(shù)據(jù)；所述處理模塊，還用于對所述樣本數(shù)據(jù)進行最小二乘法處理，并采用層次分析法評價模型計算得到所述設(shè)備的結(jié)構(gòu)和所述故障模式重要度；修正模塊，用于根據(jù)所述設(shè)備的結(jié)構(gòu)和所述故障模式重要度，對所述設(shè)備故障概率進行修正。

這里需要說明的是：采用本實施例提供的所述裝置可實現(xiàn)上述設(shè)備工作狀態(tài)監(jiān)控方法，具體實現(xiàn)過程及原理可參見上述實施例中的相應(yīng)內(nèi)容，此處不再贅述。

以上所描述的裝置實施例僅僅是示意性的，其中所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位于一個地方，或者也可以分布到多個網(wǎng)絡(luò)單元上。可以根據(jù)實際的需要選擇其中的部分或者全部模塊來實現(xiàn)本實施例方案的目的。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性的勞動的情況下，即可以理解并實施。

通過以上的實施方式的描述，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到各實施方式可借助軟件加必需的通用硬件平臺的方式來實現(xiàn)，當(dāng)然也可以通過硬件?；谶@樣的理解，上述技術(shù)方案本質(zhì)上或者說對現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來，該計算機軟件產(chǎn)品可以存儲在計算機可讀存儲介質(zhì)中，如rom/ram、磁碟、光盤等，包括若干指令用以使得一臺計算機設(shè)備（可以是個人計算機，服務(wù)器，或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等）執(zhí)行各個實施例或者實施例的某些部分所述的方法。

最后應(yīng)說明的是：以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。