水电厂监控系统数据挖掘研究

1电厂概况

机组在电网中担任基荷、调峰、调频、事故备用任务[7]。

2监控系统概述

计算机监控系统采用北京中水科技有限公司数据挖掘在水电厂监控系统中的研究与应用司晓博（云南华电梨园发电分公司，云南丽江674100）摘要：计算机监控系统[1]是电厂生产运行不可缺少的重要部分，随着技术水平的发展和自动化程度的提高，目前电厂的生产运行已达到所有操作可在计算机监控系统完成，这就造成了计算机监控系统大量数据的拥挤。利用数据挖掘手段，将设备性能的经验数据转化为知识数据，再将知识数据应用于实践，为发电厂监控告警系统的发展提供了一个重要方向，为发电厂无人值班[2]的发展提供了更充足的处理设备异常时间，在水电厂监控告警系统中具有较高的推广使用价值。关键词：梨园电厂；监控系统；告警系统；数据挖掘[3]中图分类号：TV737文献标识码：B文章编号：1006-3951(2018)03-0126-02DOI：10.3969/j.issn.1006-3951.2018.03.042H9000V4.0系统[8]，该系统采用开放分层分布式结构，系统分为厂站级控制层和现地控制单元层，设备之间通过双星型以太网连接。厂站层设备和各LCU均采用星形双网结构就近接入系统主干网。厂站层计算机与主交换机采用双绞线机连接，LCU与主交换机采用光纤连接。

3告警系统

告警系统是计算机监控系统的重要部分，它是运行人员对全厂设备运行状况最直接的接触窗口，所有的设备运行状况和异常事故等信息都要第一时间在告警系统中显示。方便运行人员第一时间掌握设备运行状况，了解设备异常和故障，正确及时处理故障和事故。计算机监控系统数据主要分为开关量和模拟量，开关量数据直接反应设备运行工况，例如电机的启停；模拟量反应设备的运行状态，例如温度值和电流电压值等。告警系统就是对开关量和模拟量变化的文字或语音显示。梨园电厂计算机监控告警系统分4大块：事件一览表、告警一览表、语音告警系统和事故光字牌。梨园电厂计算机监控告警系统数据告警等级分为4个等级：事件、异常、故障和事故。分别通过不同的形式显示，例如事件是绿色文字在事件一览表中显示，事故是红色文字加语音告警在告警一览表中显示。

4告警系统存在的问题

1)开关量的设置等级混乱，需要告警量和不需要告警量设置杂乱，影响运行人员的判断。2)模拟量数值上下限值设置不合理，例如温度值限制设备过低，造成监控告警系统频繁刷屏现象等。3)数据采样值不全面，例如重要设备的电流采样值单一，只取1个点，没有可比性。不利于判断。4)告警系统文字和语言告警描述不正确或不精确，混淆运行人员的判断。

5数据挖掘

以云南华电梨园公司发电设备监控数据库、运行统计数据库、设备定值库为基点，对各类数据清理、集成和选择，利用数据挖掘手段，按照数据挖掘统一标准，将设备性能的经验数据转化为知识数据，再将知识数据应用于计算机告警系统[9]。第1步，对全厂数据进行统计并整理分类，第2步，对整理的数据属性进行整合，包括数据的属性、国标定制、行标定制、试验定值、实验值、一年内运行最大值和最小值。例如变压器温度值，冬天的最低值，夏天最大值和设备出厂定值和行业标准定值，进行比较，在这个范围内设置它的告警定值，这样既准确又不会出现误报的情况。第3步，设置同意的标准，以下是梨园电厂告警系统的统一标准。开关量级别划分：1)事故：可能导致事故跳闸、停机或损坏设备造成事故的信号。2)故障：设备本身故障、无法执行其正常功能，且影响对应主设备运行或热备用。（告警表中红色标识）。3)异常：设备本身异常或故障，短时不会影响对应主设备运行或热备用。但不及时处理可能影响设备执行其正常功能。比如模拟量越限，人为设定的限值。（告警表中黄色标识）。4)事件通知：全厂设备所有开关量变位、模拟量越限、综合量变化、人为操作信息等。不同级别开关量信息表达。①光字牌：不更改，对应事故。②告警表红色告警：对应事故、故障和重要异常（类似导叶手动）。③告警表黄色告警：异常。④语音告警：所有异常、告警和事故。⑤事件表：所有事件。⑥统计点：断路器分、隔刀分、地刀合、电机合。⑦动态属性信息。⑧统计点：为“是”时，实现开关量变位的自动计数。⑨事故点:为“是”时，可以确保模拟量越限或开关量变位时告警表显示红色。⑩故障点：为“是”时，可以确保模拟量越限或开关量变位时告警表显示黄色。⑪语音告警点：为“是”时，异常、故障、事故会语音告警。⑫推出画面：该点变位时，推出链接画面，如3号机逆变失败，自动弹出3号机事故光字牌3。⑬接点常态：表示该接点正常时应所处的状态。设为“1”时，表示该接点处于“1”状态时为正常状态，该接点处于“0”状态时为异常状态（异常、故障、事故）；同理，设为“0”时，表示该接点处于“0”状态时为正常状态，该接点处于“1”状态时为异常状态。扫查允许、报警允许：通常为是，解除M强制时，需要此处选择为“是”。

6结论

实施后，设备报警依托于依据国标或行标定值和厂家参考值，最终依据数据挖掘后的知识数据。知识数据介于定值与经验限值之间，更接近于经验限值，远离设备定值。设备一旦越过经验限值达到知识数据，则监控系统就会立即报警，提醒运行人员设备异常，而不用等到达到行标或厂家定值才报警。进而实现设备异常早报警、早发现、早处理，给生产人员留足更多处理异常的时间，最大限度地防止设备异常转化为设备事故。利用数据挖掘手段，将设备性能的经验数据转化为知识数据，再将知识数据应用于实践，为发电厂监控告警系统发展提供了一个重要方向，为发电厂无人值班[10]的发展提供了更充足的处理设备异常时间，值得推广。

参考文献：

[1]秦小元.水电厂计算机监控系统设计与实现[D].重庆大学工程硕士学位论文.2006(04).

[2]杨兴斌，李志祥.葛洲坝电厂运行无人值班探讨[J].水电厂自动化.2000(02).

[3]杨杰，姚莉秀.数据挖掘技术及其应用[M].上海：上海交通大学出版社.2011:1-1.

[4]张启明.无人值班水电站计算机监控系统技术探讨[G].2006年水力发电学术研讨会论文集.2006.

[5]梁超英.略论水电厂运行“无人值班”(少人值守)与计算机监控的关系[J].水电厂自动化.2000(01).

[6]DL/T5065-2009水力发电厂计算机监控系统设计规范[S].

[7]张世玲.梨园水电站同期系统设计[J].云南水力发电.2015，31(05)：141-142.

[8]H9000V4.0计算机监控系统运行人员操作手册[M].2008，10.

[9]熊增生，郑小平.水电站计算机监控系统的概述[J].科技传播.2011(02).

[10]何国志.江垭水电站无人值班的改革与实践[G].2006年水力发电学术研讨会论文集.2006.

作者:司晓博 单位:云南华电梨园发电分公司