本发明公开一种基于电网拓扑分析的电网监视告警系统及方法，所述方法包括：读取电网模型和运行数据，生成网络拓扑图；根据网络拓扑图进行相邻设备拓扑搜索和供电路径搜索，对具有电气关系的设备进行划分，生成设备电气关联路径；读取电网运行数据中的电网告警数据，建立告警研判数据集；按照设备电气关联路径将告警研判数据集中告警信息划分至不同的告警数据集中；对告警数据集中的告警数据进行关键词提取，对提取到关键词的告警数据进行重要性评价，并输出结果。本发明提高电网调度人员的工作效率，同时为调控运行告警信息评估提供了新思路，提高电网安全与经济性分析水平。
1.一种基于电网拓扑分析的电网监视告警方法，其特征在于，包括：读取电网模型和运行数据，生成网络拓扑图；根据网络拓扑图进行相邻设备拓扑搜索和供电路径搜索，对具有电气关系的设备进行划分，生成设备电气关联路径；
构建滑动时间窗读取EMS系统接收到的实时告警信号，建立告警研判数据集；
按照设备电气关联路径将告警研判数据集中告警信息划分至不同的告警数据集中；
对告警数据集中的告警数据进行关键词提取，对提取到关键词的告警数据进行重要性评价，并输出结果；
网络拓扑图中，电网拓扑设备抽象成顶点和边来形成计算模型，设备属性存储在节点和边中，设备的连接关系通过边进行描述；
进行相邻设备拓扑搜索时，先判断该设备是单端设备还是双端设备；单端设备直接从电源点进行搜索，双端设备对两侧连接点都进行搜索；
供电路径搜索包括220kV及以下设备的供电路径搜索；所述220kV及以下设备的供电路径搜索包括：1）遍历供电负荷，以该负荷为起点开始拓扑搜索，搜索停止条件是到220kV以上高压环网为止，搜索方向是沿着供电的潮流进行拓扑搜索；2）按照经过设备顺序将经过设备按起始设备、设备名称和序号进行存储；3）判断是否将负荷供电路径遍历结束，没有则返回1）；是则结束搜索；
供电路径搜索包括220kV以上设备的供电路径搜索；所述220kV以上设备的供电路径搜索包括：1）以厂站为单位，遍历厂站供电负荷，以厂站内最低电压等级设备为起点开始拓扑搜索，搜索停止条件是到搜索停止条件是搜索设备不属于被搜索厂站，搜索方向是沿着供电的潮流进行拓扑搜索；2）按照经过设备顺序将经过设备按起始设备、设备名称和序号进行存储；3）判断是否将负荷供电路径遍历结束，没有则返回1）；是则结束搜索；
对读取的电网运行数据中的电网告警数据进行清洗，建立告警研判数据集；对告警数据进行清洗具体包括以下步骤：筛选出越限、变位、SOE、事故总告警数据，其余数据过滤；
将相同时刻同一设备发生的相同告警数据过滤，只保留一条；
将设定时间内频繁发生遥信变位的开关或刀闸的告警信号过滤；
将同一开关同一时刻的SOE数据和遥信变位数据进行比较，如不能对应产生，则将缺少的数据类补充完整；
设备限值没有在相应电压等级的合理值范围内，将其越限信息视为误报数据过滤；
对于同一个设备，其电气关联路径包括相邻设备路径和供电路径，告警数据集划分包括：判断该告警设备是否在已存在告警数据集关联的电气路径上，如果没有则其划入新的告警数据集中，如果有则进入相应告警数据集中；
划入新的告警数据集后，将设备其关联电气路径中相邻设备路径上的所有设备所在的供电路径纳入并作为该告警数据集的关联电气路径；
若进入相应告警数据集中，则将该设备的相邻设备路径纳入该告警数据集的关联电气路径；
2.根据权利要求1所述的一种基于电网拓扑分析的电网监视告警方法，其特征在于，根据网络拓扑图进行相邻设备拓扑搜索时，只针对变压器、线路进行相邻设备拓扑搜索。
3.根据权利要求2所述的一种基于电网拓扑分析的电网监视告警方法，其特征在于，所述相邻设备拓扑搜采用广度搜索法，具体的搜索步骤包含：确定分析所在的图或者子图、分析的起始设备、搜索的深度和停止条件；所述起始设备为变压器或者线路；
以起始设备为中心，根据搜索条件和搜索深度，在图上做广度拓扑分析；
停止分析后继续搜索下一个未参与相邻设备搜索的设备。
4.根据权利要求1所述的一种基于电网拓扑分析的电网监视告警方法，其特征在于，所述设定时间内频繁发生具体为：1s内发生10次或10次以上。
5.根据权利要求1所述的一种基于电网拓扑分析的电网监视告警方法，其特征在于，所述对告警数据集中的告警数据进行关键词提取，对提取到关键词的告警数据进行重要性评价，并输出结果的步骤具体包括：将告警数据集每条告警信息进行内容提取，提取的内容包括每条告警信息中：设备名称、关键词和设备状态值；
对提炼后的告警信息按照预设的告警数据评价规则库进行评分，将所有分数进行归一化处理。
6.根据权利要求5所述的一种基于电网拓扑分析的电网监视告警方法，其特征在于，对归一化后的分数排序后输出。
7.据权利要求5所述的一种基于电网拓扑分析的电网监视告警方法，其特征在于，告警数据评价规则库中每条规则存储的数据包括：规则名称、详细规则说明、设备类型、关联关键词、状态值和权重。
8.一种基于电网拓扑分析的电网监视告警系统，其特征在于，包括：拓扑搜索模块，用于读取电网模型和运行数据，生成网络拓扑图；根据网络拓扑图进行相邻设备拓扑搜索和供电路径搜索，对具有电气关系的设备进行划分，生成设备电气关联路径；
数据处理模块，用于构建滑动时间窗读取EMS系统接收到的实时告警信号，建立告警研判数据集；
划分模块，用于按照设备电气关联路径将告警研判数据集中告警信息划分至不同的告警数据集中；
告警信息评价模块，用于对告警数据集中的告警数据进行关键词提取，对提取到关键词的告警数据进行重要性评价，并输出结果；
网络拓扑图中，电网拓扑设备抽象成顶点和边来形成计算模型，设备属性存储在节点和边中，设备的连接关系通过边进行描述；
进行相邻设备拓扑搜索时，先判断该设备是单端设备还是双端设备；单端设备直接从电源点进行搜索，双端设备对两侧连接点都进行搜索；
供电路径搜索包括220kV及以下设备的供电路径搜索；所述220kV及以下设备的供电路径搜索包括：1）遍历供电负荷，以该负荷为起点开始拓扑搜索，搜索停止条件是到220kV以上高压环网为止，搜索方向是沿着供电的潮流进行拓扑搜索；2）按照经过设备顺序将经过设备按起始设备、设备名称和序号进行存储；3）判断是否将负荷供电路径遍历结束，没有则返回1）；是则结束搜索；
供电路径搜索包括220kV以上设备的供电路径搜索；所述220kV以上设备的供电路径搜索包括：1）以厂站为单位，遍历厂站供电负荷，以厂站内最低电压等级设备为起点开始拓扑搜索，搜索停止条件是到搜索停止条件是搜索设备不属于被搜索厂站，搜索方向是沿着供电的潮流进行拓扑搜索；2）按照经过设备顺序将经过设备按起始设备、设备名称和序号进行存储；3）判断是否将负荷供电路径遍历结束，没有则返回1）；是则结束搜索；
对读取的电网运行数据中的电网告警数据进行清洗，建立告警研判数据集；对告警数据进行清洗具体包括以下步骤：筛选出越限、变位、SOE、事故总告警数据，其余数据过滤；
将相同时刻同一设备发生的相同告警数据过滤，只保留一条；
将设定时间内频繁发生遥信变位的开关或刀闸的告警信号过滤；
将同一开关同一时刻的SOE数据和遥信变位数据进行比较，如不能对应产生，则将缺少的数据类补充完整；
设备限值没有在相应电压等级的合理值范围内，将其越限信息视为误报数据过滤；
对于同一个设备，其电气关联路径包括相邻设备路径和供电路径，告警数据集划分包括：判断该告警设备是否在已存在告警数据集关联的电气路径上，如果没有则其划入新的告警数据集中，如果有则进入相应告警数据集中；
划入新的告警数据集后，将设备其关联电气路径中相邻设备路径上的所有设备所在的供电路径纳入并作为该告警数据集的关联电气路径；
若进入相应告警数据集中，则将该设备的相邻设备路径纳入该告警数据集的关联电气路径；
9.一种基于电网拓扑分析的电网监视告警系统，应用于电力系统，其特征在于，包括：处理器以及与所述处理器耦合的存储器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法步骤。
一种基于电网拓扑分析的电网监视告警系统及方法
技术领域
[0001] 本发明属于电力监测技术领域，特别涉及一种基于电网拓扑分析的电网监视告警系统及方法。
背景技术
[0002] 电网监控告警信息作为数据采集与监视控制SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition）系统产生的中文文本信息，是调控人员监视电网运行状态的重要方式。但是告警信息的传输只是简单地由变电站端经RTU的方式上送至调度自动化系统端，这样容易短时间内海量数据的上送，给调度监控员带来很大的监盘压力，从而容易遗漏重要的信号。
[0003] 近些年中，随着电网规模的发展越来越大，对告警信息处理的需求及研究很多，包括对设备本体运行信息进行分析推理设备缺陷、电网事故情况下对告警信号分析等，所用到的技术有人工神经元网络、Petri网络、专家系统、模糊逻辑推理技术、基于优化技术的解析技术等，但是各方面的研究还停留在理论上较多，其实用性有待验证。
[0004] 目前实际生产中所用到的EMS系统可实时获取电网告警数据，但是收到的信息并未进行处理及优化，采集到的数据按照时间进行排列并未做到很好的归类、压缩和分析。在日常的监视工作中，调度监控员需要去处理大量的告警信号，如遇到电网事故发生，短时间内将会产生大量告警信息，对调度监控人员能否及时定位关键设备及信息提出很大考验。
[0005] 现有技术还提出的一种基于聚类的电网运行监控信息智能辨识分类方法。该方法将聚类分析引入到电网监控的研究中，在对历史存档的电网监控告警信号进行预处理的前提下，将其转化为有效的告警信号文档集合。并采用聚类分析的方法建立对应的空间特征向量，结合K-means算法计算得出典型的告警信号空间特征向量。有新的告警信息出现时可通过计算新增告警信息与典型告警信号空间特征向量的相似度对新增告警信号进行分类。从而实现电网监控信息自动分类，达到提高电网设备告警信号的辨识效率，防止信号的漏看和错误辨识的现象，保障电网安全稳定运行的目的。
[0006] 然而该现有技术也存在其技术缺陷：电网如果发生某一故障，往往会产生相关联的许多告警信息，但很多智能告警处理系统没有对相关联的信息进行梳理分析，探究几个信息之间存在的因果关系，这一点比较欠缺。即使通过人工智能算法对告警信号关联信息进行梳理，也是仅仅依靠告警信息进行文本分析，可靠性不高。
发明内容
[0007] 本发明的目的在于提供一种基于电网拓扑分析的电网监视告警系统及方法，能够快速、有效地在海量运行数据中筛选和提炼出重要信息，提高电网监视告警的速度和可靠性。
[0008] 为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
[0009] 一种基于电网拓扑分析的电网监视告警方法，包括：
[0010] 读取电网模型和运行数据，生成网络拓扑图；根据网络拓扑图进行相邻设备拓扑搜索和供电路径搜索，对具有电气关系的设备进行划分，生成设备电气关联路径；
[0011] 读取电网运行数据中的电网告警数据，建立告警研判数据集；
[0012] 按照设备电气关联路径将告警研判数据集中告警信息划分至不同的告警数据集中；
[0013] 对告警数据集中的告警数据进行关键词提取，对提取到关键词的告警数据进行重要性评价，并输出结果。
[0014] 本发明进一步的改进在于：基于图论理论建立网络拓扑图，电网拓扑设备抽象成顶点和边来形成计算模型，设备属性存储在节点和边中，设备的连接关系通过边进行描述。
[0015] 本发明进一步的改进在于：进行相邻设备拓扑搜索时，先判断该设备是单端设备还是双端设备；单端设备直接从电源点进行搜索，双端设备对两侧连接点都进行搜索。
[0016] 本发明进一步的改进在于：根据网络拓扑图进行相邻设备拓扑搜索时，只针对变压器、线路进行相邻设备拓扑搜索。
[0017] 本发明进一步的改进在于：所述相邻设备拓扑搜采用广度搜索法，具体的搜索步骤包含：
[0018] 确定分析所在的图或者子图、分析的起始设备、搜索的深度和停止条件；所述起始设备为变压器或者线路；
[0019] 以起始设备为中心，根据搜索条件和搜索深度，在图上做广度拓扑分析；
[0020] 若分析到符合搜索深度则停止分析；
[0021] 若分析到符合的停止条件则停止所在支路的分析；
[0022] 停止分析后继续搜索下一个未参与相邻设备搜索的设备。
[0023] 本发明进一步的改进在于：供电路径搜索包括220kV及以下设备的供电路径搜索；
[0024] 所述220kV及以下设备的供电路径搜索包括：1）遍历供电负荷，以该负荷为起点开始拓扑搜索，搜索停止条件是到220kV以上高压环网为止，搜索方向是沿着供电的潮流进行拓扑搜索；2）按照经过设备顺序将经过设备按起始设备、设备名称和序号进行存储；3）判断是否将负荷供电路径遍历结束，没有则返回1）；是则结束搜索。
[0025] 本发明进一步的改进在于：供电路径搜索包括220kV以上设备的供电路径搜索；
[0026] 所述220kV以上设备的供电路径搜索包括：1）以厂站为单位，遍历厂站供电负荷，以厂站内最低电压等级设备为起点开始拓扑搜索，搜索停止条件是到搜索停止条件是搜索设备不属于被搜索厂站，搜索方向是沿着供电的潮流进行拓扑搜索；2）按照经过设备顺序将经过设备按起始设备、设备名称和序号进行存储；3）判断是否将负荷供电路径遍历结束，没有则返回1）；是则结束搜索。
[0027] 本发明进一步的改进在于：通过滑动时间窗读取电网运行数据中的电网告警数据。
[0028] 本发明进一步的改进在于：对读取的电网运行数据中的电网告警数据进行清洗，建立告警研判数据集；对告警数据进行清洗具体包括以下步骤：
[0029] 筛选出越限、变位、SOE、事故总告警数据，其余数据过滤；
[0030] 将相同时刻同一设备发生的相同告警数据过滤，只保留一条；
[0031] 将设定时间内频繁发生遥信变位的开关或刀闸的告警信号过滤；
[0032] 将同一开关同一时刻的SOE数据和遥信变位数据进行比较，如不能对应产生，则将缺少的数据类补充完整；
[0033] 设备限值没有在相应电压等级的合理值范围内，将其越限信息视为误报数据过滤。
[0034] 本发明进一步的改进在于：所述设定时间内频繁发生具体为：1s内发生10次或10次以上。
[0035] 本发明进一步的改进在于：对于同一个设备，其电气关联路径包括相邻设备路径和供电路径，告警数据集划分包括：
[0036] 判断该告警设备是否在已存在告警数据集关联的电气路径上，如果没有则其划入新的告警数据集中，如果有则进入相应告警数据集中；
[0037] 划入新的告警数据集后，将设备其关联电气路径中相邻设备路径上的所有设备所在的供电路径纳入并作为该告警数据集的关联电气路径；
[0038] 若进入相应告警数据集中，则将该设备的相邻设备路径纳入该告警数据集的关联电气路径；
[0039] 直到该时间滑窗内告警信息划分完毕。
[0040] 本发明进一步的改进在于：所述对告警数据集中的告警数据进行关键词提取，对提取到关键词的告警数据进行重要性评价，并输出结果的步骤具体包括：
[0041] 将告警数据集每条告警信息进行内容提取，提取的内容包括每条告警信息中：设备名称、关键词和设备状态值；
[0042] 对提炼后的告警信息按照预设的告警数据评价规则库进行评分，将所有分数进行归一化处理。
[0043] 本发明进一步的改进在于：对归一化后的分数排序后输出。
[0044] 本发明进一步的改进在于：警数据评价规则库中每条规则存储的数据包括：规则名称、详细规则说明、设备类型、关联关键词、状态值和权重。
[0045] 一种基于电网拓扑分析的电网监视告警系统，包括：
[0046] 拓扑搜索模块，用于读取电网模型和运行数据，生成网络拓扑图；根据网络拓扑图进行相邻设备拓扑搜索和供电路径搜索，对具有电气关系的设备进行划分，生成设备电气关联路径；
[0047] 数据处理模块，用于读取电网运行数据中的电网告警数据，建立告警研判数据集；
[0048] 划分模块，用于按照设备电气关联路径将告警研判数据集中告警信息划分至不同的告警数据集中；
[0049] 告警信息评价模块，用于对告警数据集中的告警数据进行关键词提取，对提取到关键词的告警数据进行重要性评价，并输出结果。
[0050] 一种基于电网拓扑分析的电网监视告警系统，应用于电力系统，包括：处理器以及与所述处理器耦合的存储器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现所述一种基于电网拓扑分析的电网监视告警方法的方法步骤。
[0051] 相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
[0052] 本发明主要根据电力调度自动化系统处理方面存在展示手段单一、信息离散繁杂等问题，调度对电网整体运行状态感知能力不足，亟需实现快速、有效地在海量运行数据中筛选和提炼出重要信息的分析决策需求，提出一种基于电网拓扑分析的电网监视告警系统及方法。本发明基于省地一体化网络拓扑图，依据相邻设备拓扑搜索和供电路径拓扑搜索对具有电气关系的设备进行划分，生成设备电气关联路径；定时对发生的告警信息进行误报规则清洗，然后按照所属设备的电气关联路径进行整合形成不同的告警数据集；对告警数据集进行关键词提取，对提取到关键词的告警数据进行重要性评价，辅助调度人员及时定位运行监视关键设备，有效解决了告警信息离散繁杂、展示手段单一的问题，提高电网调度人员的工作效率，同时为调控运行告警信息评估提供了新思路，提高电网安全与经济性分析水平。
[0053] 本发明对告警数据进行清洗，剔除冗余数据和补充缺失告警数据，避免出现数据采集缺失的错误和数据冗余错误，提高实际运行情况下告警数据的准确性。
[0054] 本发明提出对告警数据按设备电气关联路径划分的方法，将告警数据与电网电气关系紧密连接并对分散繁杂的告警数据进行划分，帮助调度人员对告警信息进行归类，提高电网调度人员的工作效率。
[0055] 本发明对告警数据集进行重要性评价并对其内告警数据按时间、重要等级进行排列，帮助快速定位关键设备，提高了电网分析决策水平。
[0056] 本发明考虑到电网拓扑关系的告警信息处理更具有可靠性。
附图说明
[0057] 构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
[0058] 图1为本发明一种基于电网拓扑分析的电网监视告警方法的框架图；
[0059] 图2为220kV及以下设备供电路径搜索流程图；
[0060] 图3为220kV以上设备供电路径搜索流程图；
[0061] 图4为滑动时间窗示意图；
[0062] 图5为告警数据集评价逻辑示意图。
具体实施方式
[0063] 下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0064] 以下详细说明均是示例性的说明，旨在对本发明提供进一步的详细说明。除非另有指明，本发明所采用的所有技术术语与本申请所属领域的一般技术人员的通常理解的含义相同。本发明所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而并非意图限制根据本发明的示例性实施方式。
[0065] 实施例1
[0066] 一种基于电网拓扑分析的电网监视告警方法，该发明方法针对包含海量电力设备的复杂电力系统，首先读取电网模型、运行数据，生成省地一体化网络拓扑图，依据相邻设备拓扑搜索和供电路径拓扑搜索对具有电气关系的设备进行划分，生成设备电气关联路径；定时对告警数据进行清洗，剔除无效告警数据；按照所属设备的电气关联路径将告警信息划分至不同的告警数据集中；建立告警数据评价体系，对告警数据集进行关键词提取，按照设备动作数量、频率、运行指标等维度对其进行重要性评价。
[0067] 本发明一种基于电网拓扑分析的电网监视告警方法具体包括以下步骤：
[0068] （1）、读取电网模型、运行数据，生成省地一体化网络拓扑图，根据省地一体化网络拓扑图，进行相邻设备拓扑搜索和供电路径搜索，对具有电气关系的设备进行划分，生成设备电气关联路径；
[0069] （2）、读取电网运行数据中的电网告警数据，对告警数据进行清洗，剔除冗余数据和补充缺失告警数据，建立告警研判数据集；
[0070] （3）、按照所属设备的电气关联路径将告警信息划分至不同的告警数据集中；
[0071] （4）、对告警数据集进行关键词提取，按照设备动作数量、频率、运行指标对告警数据进行重要性评价，并输出评价报告。
[0072] 1、步骤（1）中，基于省地一体化网络拓扑图，对设备进行相邻设备拓扑搜索，生成相邻设备路径。
[0073] 首先读取电网模型、运行数据，建立省地一体化网络拓扑图，基于图论理论，电网拓扑设备抽象成顶点和边来形成计算模型，设备属性存储在节点和边中，设备的连接关系通过边进行描述。因为拓扑搜索依据设备端点的拓扑节点进行搜索，故在进行设备相邻设备拓扑搜索时，需要判断该设备是单端设备还是双端设备。一般来说单端设备如负荷、机组、电容器、接地刀闸等，双端设备如断路器、隔离开关、变压器绕组、串联补偿器等。单端设备可直接从电源点进行搜索，双端设备需要考虑对两侧连接点都进行搜索；由于电网设备繁多，进行全部设备的相邻设备搜索时间长且容易重复存储，根据设备供电特性，相邻设备搜索主要针对变压器、线路等关键设备，以关键设备相邻设备拓扑搜索默认采用广度搜索法搜索该设备连接点外连接的设备，搜索步骤包含以下步骤：1.1）确定分析所在的图或者子图、分析的起始设备、搜索的深度和停止条件，本发明搜索的深度是4层连接关系，搜索的停止条件是搜索到起始设备所在厂站之外设备或不同电压等级设备停止；分析的图或者子图上所有设备形成设备集。1.2）以起始设备为中心，根据搜索条件和搜索深度，在图上做广度拓扑分析；1.3）若分析到符合搜索深度则停止分析；1.4）若分析到符合的停止条件则停止所在支路的分析；1.5）停止分析后返回设备集，继续搜索下一个未参与相邻设备搜索的设备。
[0074] 2、步骤（1）中，基于省地一体化网络拓扑图，对设备进行供电路径拓扑搜索，生成设备供电路径，并与设备相邻路径共同组成设备电气关联路径。
[0075] 如果说相邻路径搜索主要是对与设备相同电压等级的设备进行拓扑搜索，那么供电路径拓扑搜索就是对设备不同电压等级的拓扑搜索。因为要对设备所在的供电路径进行搜索，包括对该设备供电的更高电压等级设备以及经过该设备的低电压等级设备，因此需要考虑满足两种情况搜索的分析方法。在电网中供电的终端是负荷，可以将负荷看成是供电路径分析的终点，因此只要掌握的了负荷的供电路径，再分析其路径上的设备就能得到目标设备所在的供电路径。设备的供电路径分析逻辑流程图如图2和图3所示。
[0076] 220kV及以下设备的供电路径分析逻辑是：1）遍历供电负荷，以该负荷为起点开始拓扑搜索，搜索停止条件是到220kV以上高压环网为止，搜索方向是沿着供电的潮流进行拓扑搜索；2）按照经过设备顺序将经过设备按起始设备、设备名称和序号进行存储；3）判断是否将负荷供电路径遍历结束，没有则返回1）。
[0077] 220kV以上的电网多为环网，设备经过供电路径较多且交叉重复，因此对220kV以上设备以厂站为单位，以厂站内最低电压等级设备（线端为起点）进行站内供电路径搜索，搜索停止条件是搜索设备不属于该厂站，具体搜索逻辑同上。
[0078] 3、步骤（2）中，构建滑动时间窗来读取EMS系统接收到的实时告警信号，滑动时间窗随时间向前滑动，其内所有告警信号被读入。滑动时间窗的时间窗口为 ，滑动步长为，且 。为了保证实时性，实时窗的截止时刻 为当前时间，起始时刻。如图4所示，坐标轴为时间轴，时间轴上字母为发生的告警信息，假设C、D属于同一故障发生相关告警信号， 与 分别为两个时间窗，其中A、B与C、D、E信号属于两个时间窗，进行分析时会影响数据集合的划分。因此引入重叠式滑窗机制，引入 时间窗，可将C、D告警信息同时读取。
[0079] 对告警数据进行清洗，剔除冗余数据和补充缺失告警数据。筛选步骤主要包括以下：2.1）筛选出越限、变位、SOE、事故总告警数据，其余数据过滤；2.2）将相同时刻同一设备发生的相同告警数据过滤，只保留一条；2.3）将短时间内频繁发生（1s内发生10次及以上）遥信变位的开关或刀闸的告警信号过滤；2.4）将同一开关同一时刻（差别不超过0.1s）的SOE数据和遥信变位数据进行比较，如不能对应产生，则将缺少的数据类补充完整；2.5）设备限值没有在相应电压等级的合理值范围内，将其越限信息视为误报数据。
[0080] 4、步骤（3）中，按照所属设备的电气关联路径将告警信息划分至不同的告警数据集中。对于同一个设备其电气关联路径包括相邻设备路径和供电路径，告警数据集划分的逻辑是：3.1）首先判断该告警设备是否在已存在告警数据集关联的电气路径上，如果没有则其划入新的告警数据集中，如果有则进入相应告警数据集中；3.2）划入新的告警数据集后，要将该设备其关联电气路径中相邻设备路径上的所有设备所在的供电路径纳入并作为该告警数据集的关联电气路径；3.3）若进入相应告警数据集中，则将该设备的相邻设备路径纳入该告警数据集的关联电气路径；3.4）直到该时间滑窗内告警信息划分完毕。
[0081] 5、步骤（4）中，对告警数据集进行关键词提取，按照设备动作数量、频率、运行指标建立告警数据评价规则库对告警数据进行评价，并输出评价报告。告警信息生成的时候产生本文的数据具有相应的格式，只需要判断告警信息是否具有关键词，可用“设备+关键词+状态值”对告警信息进行概括，对不同类型的告警数据和关键词进行分级，结合告警数据评价规则，可实现对告警数据的重要性评价。
[0082] 具体包括以下步骤：
[0083] 4.1）将告警数据集每条告警信息进行简化提炼，提取内容包括每条告警信息中“设备名称”、“关键词”、“设备状态值”，其中关键词如表1所示，不同关键词优先级不同，表征其重要程度不同，优先级越大，信息越重要。可用“设备+关键词+状态值”对该条告警信息进行概括，对于提取不到关键词的告警信息则评价该告警数据为一般告警信息，后续步骤不再分析，后续步骤将对提炼后的告警信息进一步进行分析；
[0084] 4.2）继续对提炼后的告警信息进行分析，按照告警数据评价规则库（告警数据评价规则库的存储形式如表2所示，权重可以根据实际情况进行设置）进行评价并评分。
[0085] 在对告警数据进行评价时：
[0086] 首先依据设备名称分析其设备类型，接着判断关键词是否符合对应设备类型的规则的关键词，最后判断状态值是否符合该规则。例如：如符合规则“与母线相连的开关处于分闸状态”的话，其设备类型为母联开关，关键词有开关位置，状态值为分，该条告警数据分数=该条规则权重*设备最高电压等级基准值*关键词优先级。即设备电压等级越高分数越高。关键词的关键词优先级如表1所示。
[0087] 4.3）对该提炼的告警信息进行逐一评价后，将所有分数进行归一化处理，其平均值作为该告警数据集的评价分数。分数归一化公式为
[0088]
[0089] 其中 是第i条告警信息的分数，min是所有评价分数最小值，max是所有评价分数最大值，故归一化后分数 处于[0,1]之间。告警数据集的分数也处于[0,1]之间，故可设置阈值对告警数据集进行总体评价。
[0090] 4.4）将分析完毕的告警数据集进行标记，接下来回到步骤4.1）对没有标记的告警数据集进行分析；最终输出评价报告。
[0091] 表1
[0092]
[0093] 建立告警数据评价规则库，每条规则的存储表结构如下，包含规则名称，规则详细说明，设备类型，关联关键词，状态值，权重。
[0094] 表2
[0095]
[0096] 对告警数据集分析评价后对按照分数区间特别重要（[1,0.8]）、重要((0.8,0.5])、一般等级别((0.5,0))进行评价；同时对告警数据集内告警数据排序按照时间、电压等级、优先级顺序进行排列展示“设备+关键词+状态值”作为告警研判结果输出。
[0097] 实施例2
[0098] 本发明还提供一种基于电网拓扑分析的电网监视告警系统，包括：
[0099] 拓扑搜索模块，用于读取电网模型、运行数据，生成省地一体化网络拓扑图，根据省地一体化网络拓扑图，进行相邻设备拓扑搜索和供电路径搜索，对具有电气关系的设备进行划分，生成设备电气关联路径；
[0100] 数据处理模块，用于读取电网运行数据中的电网告警数据，对告警数据进行清洗，建立告警研判数据集；
[0101] 划分模块，用于按照设备电气关联路径将告警研判数据集中告警信息划分至不同的告警数据集中；
[0102] 告警信息评价模块，用于对告警数据集进行关键词提取，对提取的告警数据进行重要性评价，并输出结果。
[0103] 实施例3
[0104] 本发明还提供一种基于电网拓扑分析的电网监视告警系统，应用于电力系统，所述系统包括：处理器以及与所述处理器耦合的存储器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现实施例1所述的方法步骤。
[0105] 本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。
[0106] 本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0107] 这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0108] 这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0109] 最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。
