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摘要：电网调度自动化系统的监视和管理是EMS系统重要的功能应用之一，旨在为调度自动化系统的稳定和连续运行提供一种可靠、便捷、配置灵活的监控手段。该系统通过对电力实时运行数据、相关应用系统和运行支撑环境的在线数据采集，分析系统运行中存在的故障或异常，通过语音、短信、电话等多种方式通知相关人员，并提供相应处理预案，以便及时发现、处理系统的异常或故障，提高技术支持系统的可靠性和自动化水平。电网调度自动化系统的监视和管理主要实现运行监视、报警管理、预案管理和界面管理等功能。运行监视主要实现对电力实时运行数据、相关应用和运行支撑环境等数据进行采集和监视；报警管理主要包括报警对象定义、分类、逻辑判断、报警过滤、报警发送等功能；预案管理是为智能调度自动化系统的运行维护工作提供一个智能型的故障辅助处理工具；界面管理提供方便、简洁的报警监视和管理的人机界面。
关键词：智能调度自动化系统；监视；报警策略
作者简介：叶飞（1978-），男，安徽太湖人，中国电力科学研究院基础平台研发部，工程师；宋光鹏（1981-），男，山东泰安人，中国电力科学研究院基础平台研发部，工程师。（北京 100192）
中图分类号：TM734 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2011）09-0090-02
超大规模特高压互联大电网的安全运行，需要采用更为高效的调度运行机制和更为先进的技术支持手段，需要在更大范围内实现调度业务的统一协调和精细化分工。智能调度自动化系统是电网运行控制和调度生产管理的重要技术支撑手段。该系统围绕分布式一体化共享的信息支撑、多维协调的安全防御、精细优化的调度计划和规范的流程化高效管理这四条主线，提供完整的电网调度技术支持手段，实现敏锐的全景化前瞻预警、优化的自适应自动调整、多维的全局观协调控制、统筹的精细化调度计划和规范的流程化高效管理。
一、关键技术
目前，我国已通过跨省、跨区电网互联，逐步形成了横跨28个省（市、自治区）的超大规模电网，国、网、省、地、县五级调度系统按照“统一调度、分级管理”的原则协调运行电网。多年来，公司系统已经逐步建立了较为实用的调度自动化系统，在保障电网安全优质经济运行、提高调度管理水平方面发挥了重要作用。但是，现有自动化系统主要反映了弱联网阶段的生产组织特点，特高压电网形成后的一体化运行对调度技术支持手段提出了更高的要求，调度自动化系统的监视与管理主要在以下几方面技术支撑下应运而生。
1.多方位全景监视技术
调度自动化系统是电网自动化运行的技术支撑，它关系到调度指令发出的依据，因此多方位、全景监视是调度自动化系统运行的必要保障。本文主要研究调度自动化系统中多方位、全景资源的监视，包括自动化系统安全各生产大区的重要设备、重要环境、监控系统运行信息的监视，如图1所示。
调度自动化系统的监视采用了注册监视对象的方式，对重要量测数据不变化、越限、跳变、异常波动进行监视，如对频率、总加数据、计划值偏差、稳定断面以及重要统计考核指标数据（状态估计合格率、CPS指标等）的异常进行监视报警。除了重要数据之外，还包括节点运行工况、网络工况、通信通道工况、主要进程工况等系统信息。同时，通过提供第三方接口的方式提供给其他应用监视机房环境、机房环境、电源系统等外界系统的重要运行指标，该接口中定义了传递信息报文格式。
调度自动化系统第三方接口可以提供I区、II区、III区等各个应用报警接口。该系统通过第三方接口、自查询等方法对运行环境和运行数据等进行实时监视，当出现异常情况时，通过短信、语音、电话、音响等各种方式进行提示报警，为生产运行提供了可靠的保障。
2.父子策略影响因子技术
随着自动化业务的增多，其日常事务相当繁杂，为了减轻报警事项而又不漏掉报警事项，采用父子策略影响因子技术来实现了该目标。影响因子关系见图2。
影响因子是报警控制策略的一种，它将父因子和子因子建立起关系，父因子会引起子因子的报警发生，反过来，子因子也会影响父因子状态。策略处理包括以下两种情况：父因子与子因子同时出现异常时，父因子发出报警事项，子因子的报警事项被过滤；当父因子下属全部子因子出现异常时，父因子发出报警事项，子因子报警事项被过滤。因此父子影响因子是一个经验与技术相结合的策略，它的实现使自动化的工作强度大大降低，使得监视的目标更为清晰。父子策略影响因子又被称为报警控制策略，主要包括以下几个方面。
（1）减少重复报警项。根据实际的管理经验，当系统处于调试或者试运行期间，链路或者测点会频繁出现异常报警信息，对于这种报警信息，系统自动进行报警次数统计，在发出报警信息后一定时间段内直接过滤重复类型的报警信息，避免了短时间大量重复的垃圾报警信息的产生，使报警信息更为合理。
（2）合并存在耦合关系的报警项。即使通过逻辑判断发生了报警，也要综合对比一下报警信息的相关性，分析报警是否真正有效。例如，当系统网络链路服务的主进程发生故障时，所监视的通道状态会发生异常，同时，与此相关的大批量的遥测数据不刷新。此时，报警的发生只能被认为是主进程运行状态异常，不能发生通道状态，以及相关遥测数据不刷新。因为当主进程恢复后，所有的报警也就自动恢复了。
（3）约束报警的时效性。同一类报警，在不同的监视时间段，处理的策略也可以不相同。例如，对于一些重要遥测点的监测，白天工作时间，定义的报警级别要高；晚上值班时间，定义的报警级别要低，这样更符合实际的工作情况。
3.智能预案分析技术
预案分析为系统的运行维护工作提供一个智能型的故障辅助处理工具。针对每一类报警，系统提供关联的处理预案。在预案中，提供故障报警处理的方法、以往的经验以及相关责任联系人等信息，方便管理人员更快地寻求故障处理的方法和相关资料信息。
预案的定义，可以分为共性与个性两类。系统将故障处理过程中共性的部分归结在一起，形成经验信息，将特殊需要注意的事项记录下来，便于有针对性地解决实际问题。
本系统提供了对预案的编辑、上传、评审功能；可以把通过审批的预案汇集到专家智能库中，指导故障报警的处理。
系统预案分析采用开放式的维护模式，可以不断地扩充成熟的管理预案。
4.多应用互联技术
智能调度自动化系统的监视与管理包含了生产I区、II区和III区的运行环境、运行数据、参数等信息。
特别是在生产III区，随着事故的发生，该系统与预案信息系统、事故分析系统、值班日志系统产生了联动，基本上做到了自动化业务的关联。各个应用之间的关系如图3所示。
不同区之间的数据传输包括两种方式：一区、二区到三区信息传输（正向通过隔离设备），传输数据为报警源信息，包括报警内容、报警时间等，采用TCP/IP协议，保证了实时报警信息的实效性；三区到一区、二区的信息传输（反向通过隔离设备），传输数据为三区订阅的报警对象的属性，包括名称、扫描周期、上下限值等，采用E格式文件的形式，保证了数据的安全性。
二、监视与管理特点
1.一体化
充分发挥平台高效、稳定、功能强大的特点，不采用任何中间实时库或共享内存技术，系统无冗余接口或中间缓存，减少了接口的失配性和性能迟滞。
充分共享系统平台和基础应用提供的公用模型、数据等信息，最大限度地减少用户的二次维护工作，有效地继承和发挥了电网调度技术支持系统的分布式模型、统一配置等先进性成果。
充分进行应用共享，扫描基础应用功能（网络监视、资源管理、SCADA等）运行状况，实现对自动化系统的有效监视，做到有问题早发现、早解决，提高系统的稳定性，提升了自动化的运行、管理水平。
2.灵活性
值班员可以通过管理界面注册人员信息、报警对象信息。报警对象管理界面提供一人对多个报警对象的注册，也提供报警对象与责任人员的关联。对任何报警对象的选取可以通过“双击”的方式或者“拖拽”的方式进行，既简单又方便。
本系统提供语音、电话、短信等报警方式提示责任人，责任人可以自由、在线、动态地选择报警方式。
3.实用性
实现了动态修改人员管理、处室管理信息，根据自定义的策略方式实现准确、实时报警，实现了技术支持系统的监视与管理模块与值班日志系统的联动，实现了棒图、饼图、曲线等多样化的显示工具。
提供了报警状态监视功能，用户可以对当时发生的报警进行浏览；提供对语音产品的测试工具，方便用户检查、检修、定位语音产品的故障信息。
三、结论
调度自动化系统的监视与管理的报警对象注册、报警统计、报警分析、语音报警、短信报警、报警策略、预案管理等功能子模块使用方便、直观，通过对电力实时运行数据、相关应用系统和运行支撑环境的在线数据采集，分析系统运行中存在的故障或异常，通过语音、短信、电话等多种方式通知相关责任人员，并提供相应处理预案，以便及时发现、处理系统的异常或故障，提高调度自动化系统的可靠性和稳定性。
该系统具有跨平台、无需安装、交互快速灵活的特点，适应电力系统的跨平台、多对象、多任务的监视需求。系统由报警客户端、报警服务端、人机管理界面、报警发送模块组成，人机界面功能强大，可供多人独立浏览实时报警信息，维护报警对象，并提供用户报警统计和历史查询服务。服务端采集电网调度技术支持系统的报警信息，并支持第三方接口，方便用户采集其他系统的报警信息。报警发送端集成语音识别引擎，融合了语音识别技术和语音合成技术，使用短信modem、电话语音卡等设备发送报警信息，方便值班人员进行远程的系统巡视。该系统具备可管理性、信息安全性要求，并可实现快速、稳定的报警信息采集和发送。
该系统的研究和实现为智能调度的各种应用提供稳定运行的技术保障，以满足调度中心各智能调度新型业务的需求。
参考文献：
[1]辛耀中.新世纪电网调度自动化技术发展趋势[J].电网技术,2001,(12).
[2]叶佩生.计算机机房环境技术[M].北京:人民邮电出版社,1999.
[3]石俊杰,孟碧波,顾镜汶.电网调度自动化专业综述[J].电力系统自动化,2004,28(8).
[4]孙宏斌,胡江溢,刘映尚,等.调度控制中心功能的发展——电网实时安全预警系统[J].电力系统自动化,2004,(15).
[5]刘凌,韩林涛,王众全.电子值班系统的设计和实现[J].华中电力,2007,(6).
[6]谢菁.基于电力调度自动化系统平台的电子值班系统研究[J].西南民族大学学报(自然科学版),2008,(5).
[7]曹阳,等.XML技术在电网自动化系统中的应用探讨[J].电力系统自动化,2002,(21).
[8]姚建国,严胜,杨胜春,等.中国特色智能调度的实践与展望[J].电力系统自动化,2009,33(17).
[9]张伯明,孙洪斌,吴文传,等.智能电网控制中心技术的未来发展[J].电力系统自动化,2009,33(17)．
[10]温柏坚,等.广东省地区电网外网等值自动生成系统设计[J].电力系统自动化,2004,28(20).
（责任编辑：沈清）
关键词：智能调度自动化系统；监视；报警策略
作者简介：叶飞（1978-），男，安徽太湖人，中国电力科学研究院基础平台研发部，工程师；宋光鹏（1981-），男，山东泰安人，中国电力科学研究院基础平台研发部，工程师。（北京 100192）
中图分类号：TM734 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2011）09-0090-02
超大规模特高压互联大电网的安全运行，需要采用更为高效的调度运行机制和更为先进的技术支持手段，需要在更大范围内实现调度业务的统一协调和精细化分工。智能调度自动化系统是电网运行控制和调度生产管理的重要技术支撑手段。该系统围绕分布式一体化共享的信息支撑、多维协调的安全防御、精细优化的调度计划和规范的流程化高效管理这四条主线，提供完整的电网调度技术支持手段，实现敏锐的全景化前瞻预警、优化的自适应自动调整、多维的全局观协调控制、统筹的精细化调度计划和规范的流程化高效管理。
一、关键技术
目前，我国已通过跨省、跨区电网互联，逐步形成了横跨28个省（市、自治区）的超大规模电网，国、网、省、地、县五级调度系统按照“统一调度、分级管理”的原则协调运行电网。多年来，公司系统已经逐步建立了较为实用的调度自动化系统，在保障电网安全优质经济运行、提高调度管理水平方面发挥了重要作用。但是，现有自动化系统主要反映了弱联网阶段的生产组织特点，特高压电网形成后的一体化运行对调度技术支持手段提出了更高的要求，调度自动化系统的监视与管理主要在以下几方面技术支撑下应运而生。
1.多方位全景监视技术
调度自动化系统是电网自动化运行的技术支撑，它关系到调度指令发出的依据，因此多方位、全景监视是调度自动化系统运行的必要保障。本文主要研究调度自动化系统中多方位、全景资源的监视，包括自动化系统安全各生产大区的重要设备、重要环境、监控系统运行信息的监视，如图1所示。
调度自动化系统的监视采用了注册监视对象的方式，对重要量测数据不变化、越限、跳变、异常波动进行监视，如对频率、总加数据、计划值偏差、稳定断面以及重要统计考核指标数据（状态估计合格率、CPS指标等）的异常进行监视报警。除了重要数据之外，还包括节点运行工况、网络工况、通信通道工况、主要进程工况等系统信息。同时，通过提供第三方接口的方式提供给其他应用监视机房环境、机房环境、电源系统等外界系统的重要运行指标，该接口中定义了传递信息报文格式。
调度自动化系统第三方接口可以提供I区、II区、III区等各个应用报警接口。该系统通过第三方接口、自查询等方法对运行环境和运行数据等进行实时监视，当出现异常情况时，通过短信、语音、电话、音响等各种方式进行提示报警，为生产运行提供了可靠的保障。
2.父子策略影响因子技术
随着自动化业务的增多，其日常事务相当繁杂，为了减轻报警事项而又不漏掉报警事项，采用父子策略影响因子技术来实现了该目标。影响因子关系见图2。
影响因子是报警控制策略的一种，它将父因子和子因子建立起关系，父因子会引起子因子的报警发生，反过来，子因子也会影响父因子状态。策略处理包括以下两种情况：父因子与子因子同时出现异常时，父因子发出报警事项，子因子的报警事项被过滤；当父因子下属全部子因子出现异常时，父因子发出报警事项，子因子报警事项被过滤。因此父子影响因子是一个经验与技术相结合的策略，它的实现使自动化的工作强度大大降低，使得监视的目标更为清晰。父子策略影响因子又被称为报警控制策略，主要包括以下几个方面。
（1）减少重复报警项。根据实际的管理经验，当系统处于调试或者试运行期间，链路或者测点会频繁出现异常报警信息，对于这种报警信息，系统自动进行报警次数统计，在发出报警信息后一定时间段内直接过滤重复类型的报警信息，避免了短时间大量重复的垃圾报警信息的产生，使报警信息更为合理。
（2）合并存在耦合关系的报警项。即使通过逻辑判断发生了报警，也要综合对比一下报警信息的相关性，分析报警是否真正有效。例如，当系统网络链路服务的主进程发生故障时，所监视的通道状态会发生异常，同时，与此相关的大批量的遥测数据不刷新。此时，报警的发生只能被认为是主进程运行状态异常，不能发生通道状态，以及相关遥测数据不刷新。因为当主进程恢复后，所有的报警也就自动恢复了。
（3）约束报警的时效性。同一类报警，在不同的监视时间段，处理的策略也可以不相同。例如，对于一些重要遥测点的监测，白天工作时间，定义的报警级别要高；晚上值班时间，定义的报警级别要低，这样更符合实际的工作情况。
3.智能预案分析技术
预案分析为系统的运行维护工作提供一个智能型的故障辅助处理工具。针对每一类报警，系统提供关联的处理预案。在预案中，提供故障报警处理的方法、以往的经验以及相关责任联系人等信息，方便管理人员更快地寻求故障处理的方法和相关资料信息。
预案的定义，可以分为共性与个性两类。系统将故障处理过程中共性的部分归结在一起，形成经验信息，将特殊需要注意的事项记录下来，便于有针对性地解决实际问题。
本系统提供了对预案的编辑、上传、评审功能；可以把通过审批的预案汇集到专家智能库中，指导故障报警的处理。
系统预案分析采用开放式的维护模式，可以不断地扩充成熟的管理预案。
4.多应用互联技术
智能调度自动化系统的监视与管理包含了生产I区、II区和III区的运行环境、运行数据、参数等信息。
特别是在生产III区，随着事故的发生，该系统与预案信息系统、事故分析系统、值班日志系统产生了联动，基本上做到了自动化业务的关联。各个应用之间的关系如图3所示。
不同区之间的数据传输包括两种方式：一区、二区到三区信息传输（正向通过隔离设备），传输数据为报警源信息，包括报警内容、报警时间等，采用TCP/IP协议，保证了实时报警信息的实效性；三区到一区、二区的信息传输（反向通过隔离设备），传输数据为三区订阅的报警对象的属性，包括名称、扫描周期、上下限值等，采用E格式文件的形式，保证了数据的安全性。
二、监视与管理特点
1.一体化
充分发挥平台高效、稳定、功能强大的特点，不采用任何中间实时库或共享内存技术，系统无冗余接口或中间缓存，减少了接口的失配性和性能迟滞。
充分共享系统平台和基础应用提供的公用模型、数据等信息，最大限度地减少用户的二次维护工作，有效地继承和发挥了电网调度技术支持系统的分布式模型、统一配置等先进性成果。
充分进行应用共享，扫描基础应用功能（网络监视、资源管理、SCADA等）运行状况，实现对自动化系统的有效监视，做到有问题早发现、早解决，提高系统的稳定性，提升了自动化的运行、管理水平。
2.灵活性
值班员可以通过管理界面注册人员信息、报警对象信息。报警对象管理界面提供一人对多个报警对象的注册，也提供报警对象与责任人员的关联。对任何报警对象的选取可以通过“双击”的方式或者“拖拽”的方式进行，既简单又方便。
本系统提供语音、电话、短信等报警方式提示责任人，责任人可以自由、在线、动态地选择报警方式。
3.实用性
实现了动态修改人员管理、处室管理信息，根据自定义的策略方式实现准确、实时报警，实现了技术支持系统的监视与管理模块与值班日志系统的联动，实现了棒图、饼图、曲线等多样化的显示工具。
提供了报警状态监视功能，用户可以对当时发生的报警进行浏览；提供对语音产品的测试工具，方便用户检查、检修、定位语音产品的故障信息。
三、结论
调度自动化系统的监视与管理的报警对象注册、报警统计、报警分析、语音报警、短信报警、报警策略、预案管理等功能子模块使用方便、直观，通过对电力实时运行数据、相关应用系统和运行支撑环境的在线数据采集，分析系统运行中存在的故障或异常，通过语音、短信、电话等多种方式通知相关责任人员，并提供相应处理预案，以便及时发现、处理系统的异常或故障，提高调度自动化系统的可靠性和稳定性。
该系统具有跨平台、无需安装、交互快速灵活的特点，适应电力系统的跨平台、多对象、多任务的监视需求。系统由报警客户端、报警服务端、人机管理界面、报警发送模块组成，人机界面功能强大，可供多人独立浏览实时报警信息，维护报警对象，并提供用户报警统计和历史查询服务。服务端采集电网调度技术支持系统的报警信息，并支持第三方接口，方便用户采集其他系统的报警信息。报警发送端集成语音识别引擎，融合了语音识别技术和语音合成技术，使用短信modem、电话语音卡等设备发送报警信息，方便值班人员进行远程的系统巡视。该系统具备可管理性、信息安全性要求，并可实现快速、稳定的报警信息采集和发送。
该系统的研究和实现为智能调度的各种应用提供稳定运行的技术保障，以满足调度中心各智能调度新型业务的需求。
参考文献：
[1]辛耀中.新世纪电网调度自动化技术发展趋势[J].电网技术,2001,(12).
[2]叶佩生.计算机机房环境技术[M].北京:人民邮电出版社,1999.
[3]石俊杰,孟碧波,顾镜汶.电网调度自动化专业综述[J].电力系统自动化,2004,28(8).
[4]孙宏斌,胡江溢,刘映尚,等.调度控制中心功能的发展——电网实时安全预警系统[J].电力系统自动化,2004,(15).
[5]刘凌,韩林涛,王众全.电子值班系统的设计和实现[J].华中电力,2007,(6).
[6]谢菁.基于电力调度自动化系统平台的电子值班系统研究[J].西南民族大学学报(自然科学版),2008,(5).
[7]曹阳,等.XML技术在电网自动化系统中的应用探讨[J].电力系统自动化,2002,(21).
[8]姚建国,严胜,杨胜春,等.中国特色智能调度的实践与展望[J].电力系统自动化,2009,33(17).
[9]张伯明,孙洪斌,吴文传,等.智能电网控制中心技术的未来发展[J].电力系统自动化,2009,33(17)．
[10]温柏坚,等.广东省地区电网外网等值自动生成系统设计[J].电力系统自动化,2004,28(20).
（责任编辑：沈清）