調(diào)度自動化系統(tǒng)智能報警功能的設(shè)計

章杜錫 任嬌蓉

（寧波電業(yè)局，浙江 寧波 315000）

隨著電力自動化技術(shù)的飛速發(fā)展，對多個變電站實現(xiàn)集中調(diào)控的集約化運(yùn)行模式在電力系統(tǒng)已日益普及。調(diào)控系統(tǒng)的逐步發(fā)展，在實現(xiàn)了所轄變電站集中調(diào)控的同時，給負(fù)責(zé)運(yùn)行與維護(hù)調(diào)控系統(tǒng)的自動化人員提出了更高的要求。為能及時準(zhǔn)備地發(fā)現(xiàn)調(diào)控系統(tǒng)的異常運(yùn)行狀態(tài)，本文提出了在調(diào)控系統(tǒng)引入智能報警平臺，實現(xiàn)對調(diào)控系統(tǒng)及相關(guān)運(yùn)行信息的全面監(jiān)控。

1 研究背景與必要性分析

在用電負(fù)荷高，行政區(qū)域面積大的省市電力公司，因所管轄變電站數(shù)量眾多，為實現(xiàn)減人增效，提高管理機(jī)制，通常采用一個調(diào)控中心（或監(jiān)控中心）+若干操作站的運(yùn)行模式。為避免發(fā)生所轄無人值班變電站發(fā)生長時間失去監(jiān)控的自動化事故，就必須確保調(diào)控系統(tǒng)及各遠(yuǎn)程操作終端的穩(wěn)定可靠運(yùn)行，以及在系統(tǒng)發(fā)生異常運(yùn)行時，能及時發(fā)現(xiàn)并快速恢復(fù)正常狀態(tài)。

但是由于調(diào)控系統(tǒng)具有規(guī)模龐大、所轄廠站眾多，服務(wù)器節(jié)點(diǎn)繁冗、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)復(fù)雜，及各操作站地域范圍分布廣等特點(diǎn)，以及自動化系統(tǒng)運(yùn)行值班的專業(yè)特殊性，若靠人為去發(fā)現(xiàn)與判斷系統(tǒng)的異?；蚬收蠣顟B(tài)，時常會遇到以下幾問題：

1）關(guān)鍵遙測如關(guān)口量，電能量等值不刷新或發(fā)生跳變，而值班人員僅在定期系統(tǒng)巡視甚至調(diào)度監(jiān)控發(fā)現(xiàn)后電話通知才察覺，而此時已造成長時間關(guān)口量不正確，影響電網(wǎng)調(diào)度及AVC自動控制。

2）變電站冗余通道退出后，由于未對系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集造成影響，未及時發(fā)現(xiàn)；當(dāng)另一通道也退出時，該變電站已處于通訊中斷狀態(tài)。從發(fā)現(xiàn)廠站通訊中斷到通道緊急搶修恢復(fù)或者運(yùn)行人員抵達(dá)變電站現(xiàn)場值班，對于較偏遠(yuǎn)變電站，至少將在2～3h將失去監(jiān)控，極大影響電網(wǎng)安全運(yùn)行。

3）系統(tǒng)某服務(wù)器運(yùn)行異常，如關(guān)鍵進(jìn)程走死、磁盤空間用完等，僅在使用系統(tǒng)某些功能時才能察覺，而此時系統(tǒng)已非正常運(yùn)行多時，造成大量關(guān)鍵數(shù)據(jù)丟失。而且，此類故障在日常值班巡視中很難發(fā)現(xiàn)，無法做好預(yù)防措施。

4）配置多座遠(yuǎn)程操作站后的調(diào)控系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)復(fù)雜，交換傳輸設(shè)備繁雜，地域跨度廣，正常值班模式下無法監(jiān)控各設(shè)備的運(yùn)行狀況，若某處網(wǎng)絡(luò)設(shè)備發(fā)生故障時，受中間環(huán)節(jié)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的干擾，維護(hù)人員無法迅速做好故障定位判斷，甚至可能發(fā)生數(shù)次往返的尷尬局面。

為解決上述難題，在調(diào)控系統(tǒng)的實際工程應(yīng)用中引入智能報警系統(tǒng)平臺，實現(xiàn)了自動化專業(yè)對調(diào)控系統(tǒng)采用無人值班的可能性。

2 智能報警系統(tǒng)平臺設(shè)計與數(shù)據(jù)采集

所謂智能報警系統(tǒng)平臺，就是對各類設(shè)備與系

統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行采集，并根據(jù)獲取的數(shù)據(jù)信息，通過程序運(yùn)算后得到報警信號，選擇性地利用音響、短信、手機(jī)等提醒工具將各種報警信號在第一時間傳遞給值班人員和相關(guān)人員，使問題得到盡快盡早地解決。

2.1 報警平臺拓?fù)湓O(shè)計

為實現(xiàn)智能報警系統(tǒng)平臺替代自動化值班人員對整個監(jiān)控系統(tǒng)及相關(guān)在線運(yùn)行設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視，出現(xiàn)異常和故障時及時通過多種途徑通知相關(guān)人員，并充分考慮各類設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)采集的可能性與調(diào)控系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，本案采用如圖1所示的智能報警系統(tǒng)拓?fù)湓O(shè)計方案。

圖1 智能報警平臺拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖

2.2 數(shù)據(jù)采集模塊的實現(xiàn)

為實現(xiàn)調(diào)控系統(tǒng)自動化無人值班的可能，本案實際實施過程中，加入了機(jī)房環(huán)境與輔助設(shè)備的智能報警監(jiān)視功能。具體數(shù)據(jù)采集內(nèi)容實現(xiàn)方式如下：

1）機(jī)房環(huán)境監(jiān)視

（1）利用AMS_UPS采集協(xié)議采集艾默生UPS運(yùn)行狀態(tài)。其中遙信包括：逆變器故障，整流器故障，蓄電池放電，蓄電池低電壓告警等；遙測包括：各輸入輸出線電壓，各輸入輸出相電流，各相輸出功率，輸出總有功以及蓄電池電壓、電流等。

（2）采用JWS智能型溫濕度采集機(jī)房溫濕度，采用力博特空調(diào)采集協(xié)議采集stulz空調(diào)運(yùn)行狀態(tài)。其中遙信包括：加濕器啟動、空調(diào)漏水報警、壓縮機(jī)高壓報警等；遙測值包括當(dāng)前機(jī)房溫度、濕度、以及溫濕度目標(biāo)設(shè)定值等。

（3）實現(xiàn)機(jī)房門禁系統(tǒng)管理與視頻控制，非法人員入侵報警等。

2）系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視

（1）告警系統(tǒng)平臺與調(diào)控系統(tǒng)接口采用IEC101規(guī)約實現(xiàn)通信，由調(diào)控系統(tǒng)以遙信值方式向智能報警平臺轉(zhuǎn)發(fā)當(dāng)前各變電站廠站通信工況、通道工況等。

（2）通過IEC101規(guī)約，由調(diào)控系統(tǒng)以遙測值方式向智能報警平臺轉(zhuǎn)發(fā)當(dāng)前系統(tǒng)與各變電站的重要遙測量，包括關(guān)口量、主變不平衡值、母線不平衡值。

（3）通過IEC101規(guī)約，智能報警平臺以遙測值形式從調(diào)控系統(tǒng)獲取各節(jié)點(diǎn)服務(wù)器的已用內(nèi)存、已用CPU、數(shù)據(jù)庫已用表空間等運(yùn)行狀態(tài)量；以遙信值形式從調(diào)控系統(tǒng)獲取各節(jié)點(diǎn)服務(wù)器的節(jié)點(diǎn)狀態(tài)、網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)等。

（4）采用 SNMP協(xié)議實現(xiàn)報警平臺對調(diào)控系統(tǒng)中所有交換機(jī)的監(jiān)管，并分別采集交換機(jī)運(yùn)行狀況、端口狀態(tài)與各端口數(shù)據(jù)流量。

3 智能報警功能的實現(xiàn)

為提高智能報警系統(tǒng)的實用性，按各類告警信息對調(diào)控系統(tǒng)的影響程度分為三類：一般告警、重要告警、緊急告警，并分別采用語音、短信、電話三級告警方式。具體各類告警的定義見表1。

表1 智能報警分類定義方式

4 結(jié)論

智能報警在調(diào)控系統(tǒng)上的成功應(yīng)用后，特別對各類告警信息表進(jìn)行分層分類，不僅給自動化運(yùn)行人員，預(yù)防故障的產(chǎn)生與擴(kuò)大，還有助于自動化維護(hù)人員迅速判斷故障點(diǎn)，縮短事故處理時間，對于實現(xiàn)自動化系統(tǒng)無人值班，提高電網(wǎng)安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行有著重要的意義和作用。

[1]黃煒,張杰明,綦孝文,李存義.調(diào)度集控一體化系統(tǒng)責(zé)任區(qū)管理和告警解決方案[J].電網(wǎng)技術(shù),2007(31).

[2]嚴(yán)勝.智能電網(wǎng)變電站集中監(jiān)控告警專家處理系統(tǒng)的研究與應(yīng)用[J].中國科技信息,2009(17).