（贵州电网有限责任公司贵阳供电局贵州贵阳550000）
摘要：目前智能变电站内繁杂的告警信息缺乏科学直观的决策指引，常常使运维人员措手不及。根据变电站内系统功能和逻辑节点自由组合分布的特点提出基于逻辑节点关联的功能分解模型，梳理智能变电站告警信息的分类，提出适应功能分解模型的告警信息关联规则，提出告警事件等级划分指标和具体流程。通过功能分解模型和告警信息关联规则推测风险影响范围，利用告警事件等级划分指标量化告警事件的轻重缓急程度，协助运维人员有效管理告警信息。
关键词：功能分解；逻辑节点；告警信息；关联规则；告警事件等级
0引言
通信网络对智能变电站业务支撑的力度逐步增强，快速的信息传输和便捷的网络共享为告警信息的上送和展示提供了条件。同时，物理设备与逻辑节点之间的隶属与关联对应着变电站内物理与信息的深度融合与相互依存[1]。因此变电站内某一设备或回路发生故障时，风险会沿着逻辑网络蔓延进而导致更多的功能失效，往往会在短时间内产生大量告警信息，使运维人员措手不及[2]。因此探究告警信息背后的逻辑关联，完善告警等级管理机制，能够有效提升变电站风险管控能力，提高运维效率。
文献[3]对告警事件等级处理的讨论主要集中在从发现告警到抢修完成的工作流程制定方面，对如何进行告警事件分级没有展开叙述，缺乏工程应用意义。文献[4]将模糊理论与层次分析法引入告警信息重要性等级评判中，没有分析不同告警带来的具体风险，模糊评价方法也较为粗糙。
本文根据IEC61850-5对系统功能和逻辑节点的分解思路提出了基于逻辑节点关联的功能分解模型，梳理智能变电站告警信息的分类和关联规则，提出告警事件等级划分指标和具体流程，能够分析告警信息的风险影响范围，量化告警事件等级划分。
1基于逻辑节点关联的功能分解模型
1.1模型基本定义与内容
IEC61850-5对变电站内通信网络和系统的功能和装置模型进行了详细描述[5]。变电站的功能自由分布和分配，所有功能被分解成逻辑节点，逻辑节点可分布在一个或多个物理设备上。设备通过物理连接实现互联，逻辑节点通过逻辑连接相连。功能、设备、逻辑节点和逻辑连接的关系如下图1所示：
1）功能失效告警
当发生软压板、定值出错等配置出错时，变电站监视后台会收到功能失效告警。此时部分功能无法正常进性，但认为变电站内物理设备和连接均正常；
2）设备（逻辑节点）失效告警
当发生直流电源失电、CPU板卡异常等原因导致设备故障或异常时，监视后台会收到设备失效告警。此时意味着单个设备无法正常工作，该设备所有逻辑节点失效；
3）关联失效告警
当发生控制回路断线、光纤链路断链、装置通信中断等情况时，监视后台会收到关联失效告警。此时意味着逻辑节点之间的通信无法正常进行，进而逻辑节点工作将受到影响。
2.2告警信息关联规则
由于智能变电站内耦合关系紧密的功能与逻辑节点分布，不同部分的失效会因为逻辑节点之间的数据交互关系而产生连锁失效，从而扩大影响范围。根据2.1节所述告警事件的影响，结合本文提出的基于逻辑节点连接的功能分解模型，可以概括几类告警信息的关联规则如下：
1）功能失效告警关联规则
对应于图1，若发生功能F1告警，则功能F1失效，此时功能F1中物理设备和连接均正常，因此认为与功能F1存在物理和逻辑连接的功能F2不会受到影响。
2）设备（逻辑节点）失效告警关联规则
对应于图1，若发生设备D1故障或异常告警，或相应直流电源失电，则设备D1对应所有逻辑节点失效（LN0，LN1，LN2），与这些逻辑节点存在逻辑连接的其他逻辑节点，即LN3也会受到影响。随后，LN3的失效会导致设备D2工作受到影响。重复以上步骤继续分析设备D2失效时的连锁影响，直至再也没有下一级设备失效。
3）关联失效告警关联规则
对应于图1，若发生关联c1失效，则c1连接的逻辑节点（LN1,LN2）失效，与这些逻辑节点有数据交互的下一级的逻辑节点（LN3）也相继失效，与设备失效告警的关联规则相同，继续分析故障影响范围直至再也没有下一级逻辑节点失效。
3告警事件等级分析方法
3.1告警事件等级
根据智能变电站运行规程，告警事件通常划分为紧急等级、严重等级、重大等级和一般等级，各等级的基本含义如下表2所示：
同样，逻辑节点重要度Wli可以由专家制定或利用层次分析法等计算，本文不展开叙述。
另外还需要定义Pdi的数值大小是多少时该设备属于正常设备，以及告警事件等级指标A的大小与告警事件等级之间的对应关系，可根据历史数据结合专家评估来制定，本文不再赘述。
3.3告警事件等级分析流程
智能变电站告警事件等级分析分为三部分进行：初始化、告警信息实时获取与智能分析以及知识库训练，如下图3所示为告警事件等级分析流程：
1）初始化阶段
输入变电站SCD文件，通过解析SCD相关字段获取功能、逻辑设备和逻辑节点的关系以及具体数目，通过解析逻辑节点的Inputs数据属性得到逻辑节点之间的逻辑连接，整合形成功能分解模型Fi=(D,Lf,Cf)的具体描述。
2）知识库训练阶段
该阶段需要构建变电站全景告警信息的初始失效位置以及关联规则，形成全景告警信息知识库。例如，告警信息“CT故障”对应的初始失效位置即为逻辑节点TCTR失效。而告警信息关联规则如本文2.2节所述。此外，还需要构建告警事件等级指标参数库，参数库内需要定义的内容包括：告警事件等级指标A与告警事件等级的对应关系、功能重要度Wfi、逻辑节点重要度Wli，具体如3.2节所述。
3）告警信息实时获取与智能分析阶段
智能变电站监视后台获取当前告警信息，结合功能分解模型和全景告警信息知识库分析告警息对应失效部分：功能、设备、逻辑节点以及关联，通过调取告警事件等级参数库的相关参数计算告警事件等级指标，再根据数值与告警事件等级之间的对应关系得出当前告警信息的等级划分并展示给运维人员。
4结论
本文根据IEC61850-5对系统功能和逻辑节点的分解思路提出了基于逻辑节点关联的功能分解模型，该模型描述了功能、设备、逻辑节点之间的隶属和连接关系；梳理了智能变电站告警信息的分类，提出了告警信息关联规则，结合功能分解模型尝试分析告警信息对应的风险影响范围；提出了告警事件等级划分计算指标和方法，结合功能分解模型和告警信息关联规则提出了告警事件等级划分的具体流程。本文方法利用关联关系分析告警信息的风险影响范围，并量化告警事件等级划分，能为工程应用提供指导，有效提高智能变电站告警信息管理能力和运维效率。
参考文献
[1]韩宇奇，郭嘉，郭创新，等.考虑软件失效的信息物理融合电力系统智能变电站安全风险评估[J].中国电机工程学报,2016,(06):1500-1508.
[2]姚浩，李鹏，郭晓斌，等.基于大数据的告警信息处理和故障设备定位技术研究[J].电网与清洁能源,2014,(12):72-77.
[3]许鸿飞,寇晓溪,聂正璞,等.信息通信系统风险管控与告警分级管理[J].电力信息与通信技术,2016,(06):120-124.
[4]明娇，刘代勇.基于改进层次模糊评判的地区电网AVC系统告警信息分级模型[J].电力系统保护与控制,2011,(02):50-54
[5]IEC.Communicationnetworksandsystemsinsubstations-part5：communicationrequirementsforfunctionsanddevicemodels[S]．Geneva，Switzerland：IEC，2003．
作者简介
张承模（1981），男，硕士，高级工程师，贵州电网有限责任公司贵阳供电局，从事变电站自动化系统、二次安防、集控系统的运行与维护方面研究工作。
冯义（1976），男，硕士，高级工程师，贵州电网有限责任公司贵阳供电局，从事变电站自动化系统、二次安防、调度自动化系统、继电保护的运行与维护方面研究工作。
胡星（1982），男，本科，高级工程师，贵州电网有限责任公司贵阳供电局，从事变电站自动化系统、继电保护的运行与维护方面研究工作。