電力自動(dòng)化系統(tǒng)發(fā)生故障的檢查方法及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

周　猛

摘要:調(diào)度自動(dòng)化是一項(xiàng)涉及多項(xiàng)專業(yè)技術(shù)的復(fù)雜的系統(tǒng)工程,而且是高技術(shù)設(shè)備的組合,加之電力系統(tǒng)的連續(xù)性和安全性要求,一旦自動(dòng)化系統(tǒng)發(fā)生故障,必須及時(shí)迅速排除,使之盡快恢復(fù)正常運(yùn)行。

關(guān)鍵詞:自動(dòng)化;電力;標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)

1 故障分析和檢查方法

1.1 系統(tǒng)分析法

應(yīng)首先對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)有一個(gè)清楚的了解:系統(tǒng)有哪些子系統(tǒng)組成,每個(gè)子系統(tǒng)作用原理如何,每個(gè)子系統(tǒng)均有哪些主要設(shè)備所組成,每臺(tái)設(shè)備的作用如何等等。利用系統(tǒng)工程的相關(guān)性和綜合性原理分析判斷自動(dòng)化系統(tǒng)的故障方法即為系統(tǒng)分析法。系統(tǒng)分析法實(shí)際上是一種邏輯推斷法。如知道了設(shè)備的作用,就會(huì)知道該設(shè)備失去作用后帶來(lái)的后果,由此而來(lái),就可知道系統(tǒng)發(fā)生什么樣的故障是有哪些設(shè)備原因造成的。

1.2 排除法

簡(jiǎn)單地說(shuō),就是“非此即彼”的判斷方法。因?yàn)樽詣?dòng)化系統(tǒng)較為復(fù)雜,而且它還與變電所的一、二次設(shè)備有關(guān)聯(lián),因而應(yīng)先用排除法判斷究竟是自動(dòng)化設(shè)備還是有關(guān)聯(lián)的其它設(shè)備故障。例如:

①對(duì)斷路器進(jìn)行遙控操作時(shí)位置信號(hào)不變。如主站操作員對(duì)變電所的某臺(tái)斷路器進(jìn)行遙控操作時(shí),調(diào)度端顯示返校正確但未能反映該斷路器變位。對(duì)于這種情況,可用系統(tǒng)分析法,如判斷主站和通道是正常的,那么問(wèn)題出在變電所。先檢查該變電所斷路器在就地操作分合閘時(shí)其位置觸點(diǎn)是否正確,如斷路器無(wú)論在合閘或分閘時(shí),其位置觸點(diǎn)狀態(tài)始終不變,則證明問(wèn)題出在位置觸點(diǎn)上。如位置觸點(diǎn)狀態(tài)正確且相關(guān)電纜完好,則可以認(rèn)為問(wèn)題出在遙信方面,其它方面的問(wèn)題可予排除。

②母線接地信號(hào)。當(dāng)調(diào)度端反映某變電所發(fā)生有單相接地信號(hào)時(shí),首先應(yīng)運(yùn)用系統(tǒng)分析法,判斷究竟是正確信號(hào)還是錯(cuò)誤信號(hào)。如屬于正確信號(hào)則一定是某變電所母線或饋線真有單相接地發(fā)生,如屬于錯(cuò)誤信號(hào),則要分清究竟是自動(dòng)化系統(tǒng)的問(wèn)題還是相關(guān)聯(lián)的一、二次設(shè)備問(wèn)題。在這種情況下,如短接或斷開(kāi)XJJ觸點(diǎn)時(shí),調(diào)度端能及時(shí)反映單相接地“有”和“無(wú)”信號(hào)時(shí)則證明自動(dòng)化系統(tǒng)完好,故障不在此,可以排除,只需對(duì)XJJ觸點(diǎn)以上的部分(即不要懷疑母線接地),TV一、二次側(cè)保險(xiǎn)熔斷),故障肯定在遙信部分。排除法不是絕對(duì)的,這需要遠(yuǎn)動(dòng)人員多積累工作經(jīng)驗(yàn)。

1.3 電源檢查法

一般來(lái)說(shuō),自動(dòng)化系統(tǒng)經(jīng)過(guò)一段時(shí)間運(yùn)行后,進(jìn)入穩(wěn)定期,設(shè)備本身發(fā)生故障的情況比較少,但往往又發(fā)生了設(shè)備故障。這種情況應(yīng)檢查電源電壓是否正常。如有熔斷器線路板接觸不良等都會(huì)造成工作電源不正常,因而導(dǎo)致設(shè)備故障。而且無(wú)論是微機(jī)、RTU、載波機(jī)等設(shè)備,其直流工作電壓有幾個(gè),如其中一個(gè)不正常都有可能導(dǎo)致設(shè)備故障,檢查時(shí)應(yīng)仔細(xì)認(rèn)真。

1.4 信號(hào)追蹤法

自動(dòng)化系統(tǒng)是借助數(shù)據(jù)通信來(lái)完成其功能的,而信號(hào)是看不見(jiàn)、摸不著的,但可以借助示波器,毫伏表檢測(cè)出來(lái)。通過(guò)示波器、毫伏表追蹤信號(hào)是否正常,也是判斷故障點(diǎn)的一種有效的方法。

1.5 換件法

如通過(guò)上述方法已找到故障設(shè)備,而這些設(shè)備都非常復(fù)雜,一時(shí)難以修復(fù),可用備件換用,先恢復(fù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行,然后再修復(fù)故障設(shè)備。采用STD總線技術(shù)的RTU一般都配有備用模板,如發(fā)現(xiàn)某一功能失效,而且判定是某一功能模塊故障則可通過(guò)更換模板即可使RTU恢復(fù)正常。

2 對(duì)電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)存在的認(rèn)識(shí)誤區(qū)

2.1 重硬件輕軟件

電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展日新月異,以每一到一年半就推出一代的摩爾定律速度向前發(fā)展,這為調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)提供了強(qiáng)有力的實(shí)現(xiàn)手段,但也為設(shè)計(jì)和應(yīng)用人員出了一個(gè)難題。不選用最新型號(hào)的計(jì)算機(jī),怕時(shí)間不久即顯得落后;選用最新型號(hào)的計(jì)算機(jī),則又怕在以后的發(fā)展中遭到淘汰,或因技術(shù)尚不夠成熟而給系統(tǒng)的運(yùn)行帶來(lái)不穩(wěn)定因素。這確實(shí)是一個(gè)要特別慎重考慮的問(wèn)題,但有人或過(guò)于保守而寧愿選擇已明顯過(guò)時(shí)的機(jī)型使系統(tǒng)在投運(yùn)不久計(jì)算機(jī)即需換代,或過(guò)于激進(jìn)而選擇尚無(wú)實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)的剛面世機(jī)型而使系統(tǒng)一直不能穩(wěn)定運(yùn)行,都為系統(tǒng)的長(zhǎng)期安全運(yùn)行帶來(lái)了較大的不利影響,這些偏差都應(yīng)避免。

2.2 重局部輕整體

有的設(shè)計(jì)和應(yīng)用人員或因原來(lái)從其它專業(yè)轉(zhuǎn)來(lái),或因原來(lái)從事系統(tǒng)中某一部分的維護(hù)或開(kāi)發(fā)工作僅對(duì)其中一部分了解較多,故在評(píng)價(jià)分析系統(tǒng)性能時(shí)往往對(duì)某一部分重視較多而易流于片面,從而不能對(duì)整個(gè)系統(tǒng)作出較準(zhǔn)確的把握。

2.3 重應(yīng)用輕支持

有一部分設(shè)計(jì)和應(yīng)用人員因?qū)﹄娏ο到y(tǒng)接觸較多,而且由于電力系統(tǒng)的有關(guān)技術(shù)和理論變化不大,對(duì)應(yīng)用需求很熟悉,但對(duì)飛速發(fā)展、日新月異的調(diào)度自動(dòng)化底層支持,如操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)通信、接口、相應(yīng)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)等了解不夠,造成在進(jìn)行系統(tǒng)評(píng)價(jià)時(shí)對(duì)支持部分的輕視或偏差。

2.4 重人機(jī)輕內(nèi)核

由于整個(gè)系統(tǒng)均通過(guò)人機(jī)界面與使用人員打交道,所以人們對(duì)人機(jī)部分最為熟悉,也最為重視。但客觀事實(shí)是,系統(tǒng)核心部分更為重要。人機(jī)部分可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需求進(jìn)行修改或補(bǔ)充,而核心部分卻難以隨時(shí)改動(dòng),所以應(yīng)對(duì)內(nèi)核部分更為重視。

除此以外,還有重外觀輕質(zhì)量、重產(chǎn)品輕服務(wù)、重名氣輕實(shí)質(zhì)等問(wèn)題,也應(yīng)在實(shí)際工作中加以避免。

3 建立調(diào)度自動(dòng)化主站系統(tǒng)測(cè)試評(píng)價(jià)體系的主要難點(diǎn)

3.1 標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)配置的設(shè)立

實(shí)際應(yīng)用的系統(tǒng)配置是個(gè)不相同的,沒(méi)可能用唯一的一個(gè)系統(tǒng)配置來(lái)評(píng)價(jià)所有的系統(tǒng)。所以,目前比較可行的方法是建立一套標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)配置模型,據(jù)此測(cè)出相應(yīng)的技術(shù)參數(shù)。但以不同的思路建立的模型在參數(shù)上的分散性較大,需綜合考慮。

3.2 計(jì)算機(jī)參考參數(shù)的確定

由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展,其硬件配置參數(shù)與軟件設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)平臺(tái)都在迅速變化,一個(gè)時(shí)期制訂的標(biāo)準(zhǔn)過(guò)不了太長(zhǎng)時(shí)間就可能需要調(diào)整。若長(zhǎng)期不調(diào)整,則與實(shí)際的技術(shù)水平相差過(guò)大,失去了指導(dǎo)意義;但調(diào)整過(guò)于頻繁,一則工作量很大,二則具體應(yīng)用人員不易適應(yīng),容易失去工作興趣。所以,如何根據(jù)新技術(shù)新產(chǎn)品的發(fā)展合理確定調(diào)整周期,仍是一個(gè)有待探討的問(wèn)題。

3.3 標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)與實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)之間的差異

實(shí)際應(yīng)用的系統(tǒng)總是與標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)配置之間存在差異,所以,只能按相近的配置對(duì)實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試,然后對(duì)照配置的差異評(píng)價(jià)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的差異,這就會(huì)產(chǎn)生一定的誤差。如何將此誤差限制在一定的范圍內(nèi),仍需進(jìn)一步試驗(yàn)。

3.4 主觀性評(píng)價(jià)的差異

由于測(cè)試評(píng)價(jià)體系中有一部分項(xiàng)目尤其是人機(jī)界面部分屬于通過(guò)主觀判斷來(lái)確定的,不同人員的結(jié)論不可避免地產(chǎn)生一些人為偏差。如何盡量減少主觀性對(duì)總體測(cè)試評(píng)價(jià)的影響,也需進(jìn)一步討論。

結(jié)語(yǔ)

針對(duì)電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和方法進(jìn)行了初步探討,實(shí)際上許多方法可以類推或直接應(yīng)用于變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)、發(fā)電廠監(jiān)控系統(tǒng)、電能量計(jì)費(fèi)系統(tǒng)等。筆者相信,如果能夠建立起一套完整的科學(xué)的可操作性強(qiáng)的電力自動(dòng)化系統(tǒng)評(píng)價(jià)和測(cè)試體系,會(huì)對(duì)電力自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)、設(shè)備選型、調(diào)試維護(hù)等帶來(lái)極大的益處。