鲜霞 陆长青

【摘 要】电力系统具有环节众多、系统复杂等特点，在实际运行中，经常会出现系统故障，故障的因素包括很多方面，其中包括两种不确定因素：保护器和断路器动作的安全性和可靠性，以及调度中心所收到的保护器和断路器报警信号的准确性。电力系统中警报处理工作就是来处理电网中确定性和不确定性因素。人工智能在电力系统故障预防和排除方面的有效应用，提高了电力系统的科学性和实效性。本文针对现有的电力系统的警报处理方法进行了简单介绍，之后在专家系统方向对人工智能在电力系统警报处理方面的应用进行了简要论述。

【关键词】人工智能；电力系统；警报；处理方法

引言：随着科技水平的不断提升，电力行业也在摸索中不断前进。电力行业的发展已经深入到千家万户的日常生活中。电已经成了人们赖以生存的必需品。电力系统故障严重影响着人们的正常生活和关键行业的信息运输。故障系统中的警报处理工作在整个电力系统的故障排除方面具有重大意义。人工智能技术的注入能够有效提高电力系统的警报处理工作的工作效率。所以科学运用人工智能来排除电力故障是目前刻不容缓的任务。

一、电力系统现有的几种警报处理法

1.基于优先级的警报处理法

相关人员依据具体故障程度和对整个系统的影响程度，把警报信息划分为三个等级：（1）紧急警报：紧急警报是最危急，对系统影响最大的报警信息，如果不及时处理，会造成严重后果。（2）一般警报：一般警报是指对系统内部的某个设备有影响，或者导致系统部分设备无法正常运行的警报信息，该种故障发生不会直接影响到整个系统。（3）提示性警报：提示性警报主要是针对工作人员正在进行的操作信息进行提示，不属于故障性信息。调度室的相关工作人员要根据不同级别的警报信息进行科学分类，用不同颜色记号笔进行警报信息轻重缓急的标注。

2.基于优化基础结构的警报处理法

在电力系统中，最传统的数据存储和数据计算都有一台主计算机来完成。随着信息技术的不断注入，电力系统的警报处理速度和正确率都有了大幅度提升，这对于通信宽带以及计算机的处理效率形成了一定程度上的压力。所有的工作内容都放在一台主计算机上，这不利于资源的合理分配，也加重了主计算机的负担。所以相关技术人员要努力优化基础结构来改善当前电力警报处理系统中存在的问题，，把计算和存储等任务分配到多个计算机上，科学合理的配置当前资源，实现计算机和整个警报处理系统的平稳运行。

3.基于覆盖集理论的警报处理法

覆盖集理论的应用思路是根据覆盖集的节约原则建立目标函数，之后再利用智能算法求解函数的最优值。覆盖集理论在电力系统的应用能够有效发挥它的优势，做到有效处理不完全信息和错误信息。覆盖集方法在解决多故障诊断问题（MFD）上，已经步入了一个成熟阶段，在故障处理方面得到了广泛应用。

二、基于人工智能的电力系统警报处理具体措施

针对当前电力系统中警报处理中存在的问题和不足，相关技术人员和部门要努力开拓思维，发掘新的处理思路，比如基于人工智能的警报处理方法在警报处理方面就具有很大的优势。对人工智能技术的理解，就是指利用计算机模拟人类的智能活动，使之具备逻辑推理能力、应用知识和解决实际问题的能力。其主要内容包括人工神经网络和Petri网络、遗传算法和专家系统、粗糙性集理论、模糊理论等。笔者以专家系统为例，来表述人工智能在电力系统的警报处理方面的应用。

1.专家系统的定义和工作原理

系统的讲，专家系统是一个以知识为基础的计算机智能程序系统。系统内存储着某一个领域的众多专家在领域内进行探索之后，积累下来的知识和经验，系统可以利用这些知识和经验，对用户提出该领域内的问题。另外专家系统还可以模仿人类专家的思维和决策能力，对问题进行分析解答，给出专家级别的最终结论。

专家系统是由计算机来完成工作的，它由知识库、数据库、推理机、知识获取部分、解释部分五个方面组成。专家系统的核心内容是知识库和推理机。在实际应用中，某些领域是涉及不到解释部分和知识获取部分的，但是一个完善的专家系统应该具备以上五个方面，缺一不可。

专家系统在警报处理方面主要涉及故障定位和故障诊断两个方面。

应用专家系统进行故障定位比人工定位更准确、反应更迅速。其原理就是以专家提供的运行经验为基础，建立模糊诊断的知识库及相应的推理机制。当电力系统发生故障后，调度中心SCADA系统会收到大量的警报信息、保护和开关动作信号来激活系统。之后根据网络拓扑结构组成一个故障的信号链，启动推理机，进行信号识别和故障定位工作。

专家故障诊断系统主要包括数据库、知识规则库、人机接口、推理机等内容。其工作原理是：首先把系统内存储的专家诊断知识和经验用规则表现出来，形成故障诊断专家系统数据库，进而根据控制室收到的警报信息对知识库规则库进行推理，诊断出故障原件，从而判定故障的性质和发展过程。

2.专家系统的特点和优势

专家系统是由计算机来完成工作的，具有迅速、效率高和不知疲倦等特点，对于时间和空间的限制性较低，而且决策准确性和可靠性較高。

在专家系统技术在电力系统的警报处理方面的应用效果，更优于人工操作。智能的专家系统技术的应用可以有效减少人工操作过程中存在的工作效率低下和容易出现操作失误和决策失误等问题，同时有效避免了以往的人为因素导致的重大经济损失。

因为专家系统汇总了电力系统内许多专家的知识和经验。所以应用专家系统的决策水平比只听从某位专家的决策更具实践意义。另外，由于专家系统可以针对所存储的专家知识和经验对用户进行领域内部的问题设疑，有效促进了知识的探索和共享，从而提高整个电力系统技术水平。

3.警报处理应用专家系统的重要意义

随着电力系统的进步，警报处理方法一直在不断的完善中。以往的警报处理方法，采用逻辑表的形式对警报信号的信息和事件进行系统记录，之后根据需要再进行查表，来获取警报信息以及事件。这种警报处理方法具有很大的弊端，其缺点是鲁棒性差。随着社会的不断进步，电力系统的发展也在稳步进行，期间国内外专业人士和学者，在警报处理方面进行了大量实验研究，并经过实验提出了很多新颖的思路和方法，专家系统就是在专家不断的研究和实验中衍生的新的警报处理方法，这为警报处理系统的发展奠定了一个良好的理论和研究基础。

电力系统内部有存在很多难题，无法通过建立数学模型、应用数值计算来得出结论。比如电力系统中的事故诊断、事故警报处理和事故后的紧急恢复控制、事故评估等环节都无法用电子计算机的计算程序来独立完成。这部分问题还需要依靠电力工程师和运行调度人员利用他们的知识储备和工作经验，借助现代化的专家系统等人工智能手段来改善问题。这也足以看出在电力系统内部警报处理方面，专家系统等人工智能应用的实践意义。

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（作者单位：新疆信息产业有限责任公司）