基于模型驱动的变电站智能告警应用软件研究与设计

针对变电站智能告警高级应用目前未能达到实用化、工程化的现状,根据智能变电站对智能告警的功能需求与技术要求,充分利用变电站标准化建设不断深入、IEC61850标准得到全面应用、二次设备数字化与智能化水平的不断提高的有利条件,从技术路线的选择、总体方案设计、故障建模、外围数据处理、智能推理机软件的开发、与调度主站的互动等多方面开展了智能告警高级应用实用化研究,具体如下： 1)提出了“将故障推理模型与具体的监控系统平台解耦,并与软件代码相分离,逐步实现变电站故障推理模型标准化”的思路,并研究实现这一思路的技术路线。首先,提出了基于变电站一次设备模型及IEC61850标准建立故障推理模型,实现故障推理模型与具体的监控系统平台解耦的思路；其次,针对变电站故障的特点以及当前变电站智能告警应用存在的不足,提出了将故障推理模型与程序代码相分离的思路；最后,提出了基于模型驱动模式实现变电站智能告警的技术路线。 2)根据前述发展思路与技术路线,设计了分层分布式的智能告警高级应用总体架构。 3)研究了变电站故障标准化建模方法。首先,采用专家系统方法基于变电站一次设备模型及IEC61850标准建立变电站故障推理模型；其次,基于XML建立了一种故障逻辑描述语言来描述所建立的故障推理模型；为了解决故障推理模型中对象的定义和描述难题,并实现“故障推理模型一监控系统”的自动映射,专门设计了一套字符型变电站对象关键字体系。通过这些方法和手段,实现了故障推理模型与具体的监控系统平台解耦。 4)研究了智能告警所需的的配套数据处理服务。首先,为了解析变电站告警信息中所含的IEC61850模型数据,设计并实现了IEC61850模型信息解析处理服务；其次,针对跨电气间隔复杂电网故障的诊断需求,设计并实现了网络拓扑分析服务；最后,为了实现故障推理模型与监控系统平台的映射,设计并实现了字符型变电站对象关键字处理模块。 5)采用面向对象的编程思想,完成了基于模型驱动的智能推理机的软件设计与开发。 6)研究了变电站智能告警高级应用与调度主站深层次互动的实现方式。 在广泛调研和工程实践的基础上,提出了对变电站故障标准化建模的思路,使故障推理模型与监控系统平台解耦,解决了故障推理模型难以标准化的难题；在此基础上,提出了基于XML建立一种故障逻辑描述语言来描述所建立的故障推理模型的思路,解决了工程配置繁琐的难题；通过采用“模型驱动”模式基于所建立的故障推理模型实现变电站故障的智能诊断,使故障推理逻辑与程序代码相分离,解决了软件升级维护困难的难题。上述思路的提出和实现,增强了变电站故障诊断的灵活性、适用性和准确度,提高工程化、实用化程度,并推动了智能告警及故障诊断功能的规范化。