水電廠監控系統數據挖掘研究

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1電廠概況

機組在電網中擔任基荷、調峰、調頻、事故備用任務[7]。

2監控系統概述

計算機監控系統采用北京中水科技有限公司數據挖掘在水電廠監控系統中的研究與應用司曉博（云南華電梨園發電分公司，云南麗江674100）摘要：計算機監控系統[1]是電廠生產運行不可缺少的重要部分，隨著技術水平的發展和自動化程度的提高，目前電廠的生產運行已達到所有操作可在計算機監控系統完成，這就造成了計算機監控系統大量數據的擁擠。利用數據挖掘手段，將設備性能的經驗數據轉化為知識數據，再將知識數據應用于實踐，為發電廠監控告警系統的發展提供了一個重要方向，為發電廠無人值班[2]的發展提供了更充足的處理設備異常時間，在水電廠監控告警系統中具有較高的推廣使用價值。關鍵詞：梨園電廠；監控系統；告警系統；數據挖掘[3]中圖分類號：TV737文獻標識碼：B文章編號：1006-3951(2018)03-0126-02DOI：10.3969/j.issn.1006-3951.2018.03.042H9000V4.0系統[8]，該系統采用開放分層分布式結構，系統分為廠站級控制層和現地控制單元層，設備之間通過雙星型以太網連接。廠站層設備和各LCU均采用星形雙網結構就近接入系統主干網。廠站層計算機與主交換機采用雙絞線機連接，LCU與主交換機采用光纖連接。

3告警系統

告警系統是計算機監控系統的重要部分，它是運行人員對全廠設備運行狀況最直接的接觸窗口，所有的設備運行狀況和異常事故等信息都要第一時間在告警系統中顯示。方便運行人員第一時間掌握設備運行狀況，了解設備異常和故障，正確及時處理故障和事故。計算機監控系統數據主要分為開關量和模擬量，開關量數據直接反應設備運行工況，例如電機的啟停；模擬量反應設備的運行狀態，例如溫度值和電流電壓值等。告警系統就是對開關量和模擬量變化的文字或語音顯示。梨園電廠計算機監控告警系統分4大塊：事件一覽表、告警一覽表、語音告警系統和事故光字牌。梨園電廠計算機監控告警系統數據告警等級分為4個等級：事件、異常、故障和事故。分別通過不同的形式顯示，例如事件是綠色文字在事件一覽表中顯示，事故是紅色文字加語音告警在告警一覽表中顯示。

4告警系統存在的問題

1)開關量的設置等級混亂，需要告警量和不需要告警量設置雜亂，影響運行人員的判斷。2)模擬量數值上下限值設置不合理，例如溫度值限制設備過低，造成監控告警系統頻繁刷屏現象等。3)數據采樣值不全面，例如重要設備的電流采樣值單一，只取1個點，沒有可比性。不利于判斷。4)告警系統文字和語言告警描述不正確或不精確，混淆運行人員的判斷。

5數據挖掘

以云南華電梨園公司發電設備監控數據庫、運行統計數據庫、設備定值庫為基點，對各類數據清理、集成和選擇，利用數據挖掘手段，按照數據挖掘統一標準，將設備性能的經驗數據轉化為知識數據，再將知識數據應用于計算機告警系統[9]。第1步，對全廠數據進行統計并整理分類，第2步，對整理的數據屬性進行整合，包括數據的屬性、國標定制、行標定制、試驗定值、實驗值、一年內運行最大值和最小值。例如變壓器溫度值，冬天的最低值，夏天最大值和設備出廠定值和行業標準定值，進行比較，在這個范圍內設置它的告警定值，這樣既準確又不會出現誤報的情況。第3步，設置同意的標準，以下是梨園電廠告警系統的統一標準。開關量級別劃分：1)事故：可能導致事故跳閘、停機或損壞設備造成事故的信號。2)故障：設備本身故障、無法執行其正常功能，且影響對應主設備運行或熱備用。（告警表中紅色標識）。3)異常：設備本身異?；蚬收?，短時不會影響對應主設備運行或熱備用。但不及時處理可能影響設備執行其正常功能。比如模擬量越限，人為設定的限值。（告警表中黃色標識）。4)事件通知：全廠設備所有開關量變位、模擬量越限、綜合量變化、人為操作信息等。不同級別開關量信息表達。①光字牌：不更改，對應事故。②告警表紅色告警：對應事故、故障和重要異常（類似導葉手動）。③告警表黃色告警：異常。④語音告警：所有異常、告警和事故。⑤事件表：所有事件。⑥統計點：斷路器分、隔刀分、地刀合、電機合。⑦動態屬性信息。⑧統計點：為“是”時，實現開關量變位的自動計數。⑨事故點:為“是”時，可以確保模擬量越限或開關量變位時告警表顯示紅色。⑩故障點：為“是”時，可以確保模擬量越限或開關量變位時告警表顯示黃色。⑪語音告警點：為“是”時，異常、故障、事故會語音告警。⑫推出畫面：該點變位時，推出鏈接畫面，如3號機逆變失敗，自動彈出3號機事故光字牌3。⑬接點常態：表示該接點正常時應所處的狀態。設為“1”時，表示該接點處于“1”狀態時為正常狀態，該接點處于“0”狀態時為異常狀態（異常、故障、事故）；同理，設為“0”時，表示該接點處于“0”狀態時為正常狀態，該接點處于“1”狀態時為異常狀態。掃查允許、報警允許：通常為是，解除M強制時，需要此處選擇為“是”。

6結論

實施后，設備報警依托于依據國標或行標定值和廠家參考值，最終依據數據挖掘后的知識數據。知識數據介于定值與經驗限值之間，更接近于經驗限值，遠離設備定值。設備一旦越過經驗限值達到知識數據，則監控系統就會立即報警，提醒運行人員設備異常，而不用等到達到行標或廠家定值才報警。進而實現設備異常早報警、早發現、早處理，給生產人員留足更多處理異常的時間，最大限度地防止設備異常轉化為設備事故。利用數據挖掘手段，將設備性能的經驗數據轉化為知識數據，再將知識數據應用于實踐，為發電廠監控告警系統發展提供了一個重要方向，為發電廠無人值班[10]的發展提供了更充足的處理設備異常時間，值得推廣。

參考文獻：

[1]秦小元.水電廠計算機監控系統設計與實現[D].重慶大學工程碩士學位論文.2006(04).

[2]楊興斌，李志祥.葛洲壩電廠運行無人值班探討[J].水電廠自動化.2000(02).

[3]楊杰，姚莉秀.數據挖掘技術及其應用[M].上海：上海交通大學出版社.2011:1-1.

[4]張啟明.無人值班水電站計算機監控系統技術探討[G].2006年水力發電學術研討會論文集.2006.

[5]梁超英.略論水電廠運行“無人值班”(少人值守)與計算機監控的關系[J].水電廠自動化.2000(01).

[6]DL/T5065-2009水力發電廠計算機監控系統設計規范[S].

[7]張世玲.梨園水電站同期系統設計[J].云南水力發電.2015，31(05)：141-142.

[8]H9000V4.0計算機監控系統運行人員操作手冊[M].2008，10.

[9]熊增生，鄭小平.水電站計算機監控系統的概述[J].科技傳播.2011(02).

[10]何國志.江埡水電站無人值班的改革與實踐[G].2006年水力發電學術研討會論文集.2006.

作者:司曉博 單位:云南華電梨園發電分公司