摘要：利用SCADA系統，能提高分析電網故障的效率，是電網故障分析中的重要工作。文章探討了SCADA 系統中的信息，詳細的闡述了SCADA系統在電網故障分析中的工作原理，以及告警錯誤的分析與誤判處理。

　　關鍵詞：電力工程師論文發表,期刊發表,電網故障,故障分析,告警信息,SCADA 系統

　　0 引言

　　所謂電網故障分析，即利用繼電保護和開關等的告警信息，結合對電網故障的經驗，從而判別出電網具體的故障。電網故障分析的方法很多，但是故障分析在線獲取方面涉及的較少。目前的電網診斷分析平臺大多是SCADA信息平臺，電網中的故障信息會隨時的上送到SCADA 系統，SCADA 系統除了完成這項工作，其在平時工作的時候還接受一些異常信息，并對這些信息進行分析處理，減少出現誤報和漏報的問題。

　　1 SCADA 系統中的信息

　　1.1 電網斷面信息

　　SCADA 系統中的信息主要包括2種，電網斷面信息以及事故告警信息。其中電網斷面信息又分為2種，即遙測信息和遙信信息。電網運行的模擬信息以及設備的運行信息就是遙測信息，例如：電流、電壓、功率、變壓器油溫、接頭位置數。裝置開關量的監測信息屬于遙信信息，例如：開關分合情況、軟硬接觸點的狀態。遙測、遙信信息向SCADA 系統報送。

　　1.2 事故告警信息

　　電網不正常運行事故和設備異常時產生的信息的順序記錄就是事故告警。保護動作、斷路器跳閘、電壓越限及設備異常等信息都會包括在其中。這些信息的記錄使得工作人員能及時的判別故障，但是在判別的過程中，可能有某些信息的漏報誤報，會影響判斷的效率。

　　2電網故障診斷

　　2.1電網診斷中的相關術語

　　當元件在電網的運行中發生故障的時候，利用繼電保護原理，使得相應的斷路器斷開。故障元件的這些相關信息，作為事故告警信息并上報上去。了解相關術語能更好的理解SCADA系統的運行。

　　(1)故障前斷面。故障前斷面指的是故障前的工況和設備運行情況，包括故障前的遙信、遙測信息。

　　(2)故障后斷面。故障后斷面指的是故障后的工況和設備運行情況，包括故障處理后的遙信、遙測信息。

　　(3)電網斷面列表。電網斷面列表指的是存放斷面信息的隊列，根據SCADA 系統讀取的斷面信息，進行信息排列的存放工作。列表有一定的長度，也只能存放相應長度數值的斷面信息，當斷網信息數量超過這個數值的時候，舊的斷網信息就會被刪除，這個長度的數值可以由工作人員根據情況進行設定，并不是越長越好。

　　(4)告警信息窗。告警信息窗指的是新增的告警信息的記錄，指故障診斷系統前后 2 次訪問 SCADA 事件數據庫的新的信息，前后訪問的時間是有一定的數值，假設為 ，則告警信息窗的信息記錄的就是 時間內新增的信息。 并不是越長越好，適合的 值可以更好地進行工作，一般 的取值為10S。 太小，則訪問系統過于頻繁，給系統造成較大的壓力，對故障信息的整理獲取很不利; 太大，使得信息量一次性較大，給判別診斷工作帶來困難，并且使得連續發生的簡單故障被誤判成為復雜故障。

　　(5)告警信息窗列表。告警信息窗列表指的是用列表的方式記錄最近3個告警信息窗的內容。當前窗為中間的信息，前后信息窗就是前窗和后窗，后窗是記錄最近的告警信息。

　　(6)動態事件窗。動態事件窗指的是某種告警信息窗的序列，相對告警信息窗列表中的告警信息窗更加的多，其重要的功能就是記錄電網故障的所有信息。動態事件窗在故障的時候開始運行，故障結束以后就自動關閉。因此其工作的時間沒有特定的，是隨著故障的時間變化而變化的，其中的信息內容也是隨著信息的增多而變長的。動態時間窗的目的就是完整的記錄一次故障中的全部信息，在獲取全部故障信息的同時，處理掉那些與這次故障無關的告警信息，減少漏判誤判的發生，提高處理故障的效率。

　　2.2 故障診斷信息的檢測

　　故障診斷信息的檢測是SCADA 系統工作的重點，SCADA 系統有很多的電子設備同時接入，這些智能的電子設備會不斷的向SCADA 系統發送信息，例如：越限、異常等信息。這些信息形成信息流，這些信息之中，有些是無用的信息，有些是有用的信息。從這些信息中取出有效的信息，是動態事件窗的關鍵，判別告警信息窗內的信息是否有效，往往采用以下的方法。

　　先假設 S={s1，s2，……，sK}，這個集合是所有電路元件的集合，是診斷工作進行的對象，具體有：變壓器、發電機、母線、線路等;假設另一個集合R={r1，r2，……，rM}，這個集合是保護的集合;再假設斷路器集合C={c1，c2，……，cN}; K、M、N 指的是元件、保護、斷路器的具體數目。

　　然后定義 R×C的關系 ：

　　={( r , c )|r動作，驅動c 跳閘，r R , c C} (1)

　　當r與c符合 (1)式子，這是r和c配伍。r R，斷路器的集合為 C(r)，C(r)可定義為：

　　C(r)= {c|r c，c C} (2)

　　c C，保護裝置的集合R(c)，R(c)可定義為：

　　R(c)= {r|rc ,rR}從此可以看出，前窗的診斷信息是通過2種判定方式來工作的，判定方式具體為：其一，前窗內有r R的保護裝置動作信息，WQ內有c C的配伍的斷路器跳閘信息。其二，前窗有c C斷路器的跳閘信息，WQ 內有r R的配伍的保護裝置的動作信息。

　　根據上面的2種方式，可以使得信息更加的準確，能有效的減少誤報和漏報情況的產生，2種判別方式，能根據具體的情況，決定DEW 的開啟、生長和關閉。

　　2.3 告警錯誤的分析與誤判的處理

　　誤報的主要形式就是失配，保護裝置及斷路器的誤報動作信息中不能找到滿足(2)的有效信息。斷路器跳閘信息中沒有滿足(3)的保護有效信息。上述的2種判別方法能有效的防止誤報的產生。雖然失配誤報的可能性較低，但是還是有產生的可能性。當出現這種誤報情況的時候，可通過具體的經驗及下面的措施來解決。

　　漏報的機理就是多個元件對應的保護動作中，這些保護動作的驅動可能重復，使得可能產生多對的配伍信息，在前窗的信息中，若保護動作能找到配伍的斷路器跳閘信息，則判別就能正確的進行。因為信息的獨立性，導致漏報的可能性很小。遇到漏報而產生的誤判，這種情況只會出現在信息序列初始和結束時，故結束開啟DEW時，加一個告警窗口，來降低誤判的可能性。做法如下：開始DEW，將WQ前窗信息載入DEW，使得上一個斷面的故障信息能夠被記錄下來;結束DEW，將前窗的信息載入DEW，防止因漏報產生的誤報信息。

　　3結語：

　　SCADA系統在電網故障分析中有很重要的地位。文章對其的應用做了具體的闡述，SCADA 系統中的信息主要包括有：電網斷面信息、事故告警信息。利用SCADA系統進行故障診斷信息的檢測，采用文中述說的2種方式能有效的減少信息誤報漏報情況的發生。在文章的末尾，提出了告警錯誤的分析與誤判的處理措施。

　　參考文獻：

　　[1]周曙，王曉茹，錢清泉.基于貝葉斯網的分布式電網故障診斷方法[J].電網技術，2010，34(9)：29-34.

　　[2]栗然，張烈勇，顧雪平，等.采用粗糙集聯合規則挖掘算法的分布式電網故障診斷[J].中國電機工程學報，2010，30(4)：28-34.

　　[3] 顧雪平，劉道兵，孫海新，邊少輝.面向 SCADA 系統的電網故障診斷信息的獲取[J].電網技術，2012，36(06).

　　[4]郭創新，彭明偉，劉毅.多數據源信息融合的電網故障診斷新方法[J].中國電機工程學報，2009，29(31)：1-7.