電網(wǎng)調(diào)度自動化監(jiān)控報警系統(tǒng)的探討

張文

摘 要：在電力系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)，自動化技術(shù)具有廣泛的發(fā)展前景，是電力系統(tǒng)發(fā)展的方向。調(diào)度自動化系統(tǒng)包含的設(shè)備很多，運行情況復(fù)雜，需要利用一套監(jiān)控報警系統(tǒng)來監(jiān)視其運行是否正常，若出現(xiàn)故障就能及時發(fā)現(xiàn)并發(fā)出警告，通知維護人員進行處理。該文對電網(wǎng)調(diào)度自動化監(jiān)控報警系統(tǒng)進行了研究，對其功能和架構(gòu)深入剖析，重點提出了幾點報警系統(tǒng)設(shè)置原則，說明該系統(tǒng)大大降低了人員的工作量，并能有效提高自動化系統(tǒng)的維護效率。

關(guān)鍵字：調(diào)度自動化 監(jiān)控 報警系統(tǒng)

中圖分類號：TM7 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）11（b）-0084-01

調(diào)度自動化的機房存在一些安全隱患，比如若機房發(fā)生火災(zāi)不能及時發(fā)現(xiàn)，將破壞設(shè)備導(dǎo)致自動化系統(tǒng)不能正常工作[1-2]。另外，由于服務(wù)器、交換機等設(shè)備工作溫度在一定范圍內(nèi)才能保證長期穩(wěn)定運行，室內(nèi)的溫度或濕度異常將產(chǎn)生不良影響。自動化設(shè)備對電源的要求也較高，因此采用UPS電源進行供電，若UPS電源供電不正常將給設(shè)備來帶隱患。系統(tǒng)的軟件和硬件故障，如通道中斷、遠動機故障、計算機異常也會影響到系統(tǒng)正常運行[2-4]。對于自動化系統(tǒng)的遙測數(shù)據(jù)，其具有一定的變化區(qū)間，若遙測值過大或過小，監(jiān)控報警系統(tǒng)應(yīng)該能夠正確判斷并發(fā)出越限告警信號。若遙測數(shù)據(jù)出現(xiàn)了跳變，短時間內(nèi)變大或變小，也屬于異常的情況，系統(tǒng)也應(yīng)該能夠識別并告警。對于事故、保護動作、開關(guān)變位等重要信號，監(jiān)控告警系統(tǒng)應(yīng)該能顯示出來。采用人工值班的方式對自動化系統(tǒng)進行監(jiān)控，一方面出現(xiàn)故障后不能第一時間發(fā)現(xiàn)和處理，另一方面也增加了人員的工作量。通過應(yīng)用調(diào)度自動化監(jiān)控報警系統(tǒng)，能夠提高對自動化系統(tǒng)的維護能力，保障系統(tǒng)的正常運行。

1 監(jiān)控報警系統(tǒng)的功能

監(jiān)控報警系統(tǒng)能對電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)的重要數(shù)據(jù)進行不斷實時查詢，對自動化系統(tǒng)各個進程以及通道狀態(tài)進行監(jiān)控，出現(xiàn)異常情況后通知調(diào)度員進行及時處理，不需要派專門的人員進行值班，除了提高處理異常情況的效率之外，也避免了被動監(jiān)控可能出現(xiàn)的漏掉異常告警的情況。對重要的服務(wù)器相關(guān)進程、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點以及數(shù)據(jù)庫服務(wù)進行重點關(guān)注，收集整理系統(tǒng)的信息，對系統(tǒng)的進程作出判斷，防止網(wǎng)絡(luò)節(jié)點以及數(shù)據(jù)庫服務(wù)發(fā)生故障。發(fā)現(xiàn)故障信息后，通過信息、語音、短信、網(wǎng)頁畫面等方式通知到調(diào)度員和相關(guān)負責(zé)人，并需要調(diào)度員進行確認。

2 監(jiān)控報警系統(tǒng)架構(gòu)

2.1 數(shù)據(jù)采集模塊

數(shù)據(jù)采集模塊用來采集報警信號，其主要包括機房溫度和濕度、UPS工況、通信設(shè)備以及網(wǎng)路狀態(tài)、電網(wǎng)的實時數(shù)據(jù)以及操作系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。電網(wǎng)的實時數(shù)據(jù)包含了負荷功率、電流、電壓、開關(guān)位置、遠動通道以及其他重要的遙測、遙信數(shù)據(jù)。電網(wǎng)的數(shù)據(jù)一般來源較廣，與各個設(shè)備性能相關(guān)，很難有通用的接口來采集這些數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)采集模塊需要一個接口平臺將各個接口管理起來。各個設(shè)備只需要將自己的動態(tài)庫發(fā)送上來，由系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集模塊的接口平臺下載。操作系統(tǒng)的數(shù)據(jù)包括CPU功耗、內(nèi)存使用率、重要進程、硬盤容量等。由于系統(tǒng)的硬件和軟件環(huán)境較為復(fù)雜，根據(jù)不同的操作系統(tǒng)，采集信息時有差異地進行編程以屏蔽各種差異。

2.2 數(shù)據(jù)傳輸模塊

數(shù)據(jù)傳輸模塊是將指定的文件通過文件傳輸協(xié)議根據(jù)設(shè)定的頻率傳送到目標(biāo)節(jié)點。傳輸過程含有兩個部分，一是要配置文件，二是守護進程。配置文件配置好文件所在的位置、文件名稱、發(fā)送的IP地址、到達的目錄、發(fā)送的頻率、發(fā)送失敗后再次發(fā)送的次數(shù)、發(fā)送方式等。守護進程由配置文件的內(nèi)容，將數(shù)據(jù)采集模塊生成的文件按確定的模式傳送到目標(biāo)目錄。若文件還沒有完成生成，則傳送的文件將不能使用，因此數(shù)據(jù)傳輸模塊要確保文件生成完成后才能發(fā)送。

2.3 系統(tǒng)管理模塊

系統(tǒng)管理模塊用于配置數(shù)據(jù)庫，對系統(tǒng)內(nèi)的信息進行配置，管理并監(jiān)視進程。若監(jiān)視到某個重要進程退出，則查看系統(tǒng)的配置，重啟該重要進程，如果啟動失敗則發(fā)出告警。該模塊還能夠?qū)ο到y(tǒng)的日志進行查詢，有利于維護人員對系統(tǒng)發(fā)生的故障進行處理。系統(tǒng)還有監(jiān)視界面，能夠監(jiān)視和控制系統(tǒng)中的進程的運行情況。

2.4 報警模塊

報警模塊能夠為調(diào)度員提供報警數(shù)據(jù)，監(jiān)測數(shù)據(jù)發(fā)生異常時，其表現(xiàn)可以為短信、語音、音響等形式。調(diào)度員可以定制手機短信，對發(fā)生重要故障時能縮短處理時間。調(diào)度員可以對報警選擇各種聲音以及報警次數(shù)，報警顯示畫面的顏色也可以進行選擇。調(diào)度員確認后，報警信號能夠復(fù)歸。

3 監(jiān)控報警系統(tǒng)設(shè)置原則

3.1 正常操作告警的設(shè)置原則

若報警系統(tǒng)中的報警信息不能區(qū)分是正常操作導(dǎo)致的開關(guān)變位，還是發(fā)生故障導(dǎo)致的開關(guān)變位，將對調(diào)度員增加工作量，同時也存在不能及時發(fā)現(xiàn)異常開關(guān)變位的風(fēng)險。因此可以將正常操作告警設(shè)置為普通的告警音響，同時在報警欄內(nèi)顯示，調(diào)度員確認后報警信息停止閃爍。若出現(xiàn)異常開關(guān)變位的情況，則發(fā)出嚴重的告警音響，與普通開關(guān)變位區(qū)分開來。

3.2 電流電壓越限告警的設(shè)置原則

電流越限告警的設(shè)置原根據(jù)其額定負荷值的90%～95%設(shè)置越限告警值。當(dāng)自動化系統(tǒng)采集到的遙測量超過該定值時，預(yù)警系統(tǒng)則顯示畫面，顯示電流以及有功功率值，經(jīng)調(diào)度員確認后數(shù)值停止閃爍。

電壓越限時電壓棒的顏色隨之改變，提醒調(diào)度員注意，其變色設(shè)置以220 kV電壓等級為例，從209～231 kV電壓棒顯示為綠色；從231～242 kV電壓棒顯示為粉紅色；當(dāng)大于242 kV時，電壓棒顯示為紅色，當(dāng)電壓為209～198 kV時，電壓棒顯示為藍色；當(dāng)?shù)陀陔妷?98 kV時，電壓棒顯示為黃色。

3.3 事故告警的設(shè)置原則

當(dāng)電網(wǎng)內(nèi)發(fā)生故障導(dǎo)致保護動作斷開斷路器時，監(jiān)控報警系統(tǒng)應(yīng)該能夠立刻在報警區(qū)顯示報警信息，其中要包含斷路器斷開的時間、斷路器的名稱、廠站的名稱、繼電保護發(fā)送的信號等，同時要起動打印機將事故所有報警信息都打印出來。事故發(fā)生后，顯示屏的畫面上動作的開關(guān)應(yīng)當(dāng)閃爍，同時開啟事故音響告警，調(diào)度員可以對其確認。

4 結(jié)論

電網(wǎng)調(diào)度自動化使用的設(shè)備眾多，不能依賴人員對其有效監(jiān)控。該文介紹了采用調(diào)度自動化監(jiān)控報警系統(tǒng)的應(yīng)用。該系統(tǒng)在電力公司調(diào)度專業(yè)廣泛應(yīng)用，對減輕調(diào)度人員的工作強度，提高自動化系統(tǒng)的維護效率具有重要作用。

參考文獻

[1] 郭明.電力系統(tǒng)調(diào)度自動化智能報警研究[J].電源技術(shù)應(yīng)用，2013（1）：38.

[2] 張伯明，吳素農(nóng)，蔡斌，等.電網(wǎng)控制中心安全預(yù)警和決策支持系統(tǒng)設(shè)計[J].電力系統(tǒng)自動化，2006，30（1）：1-5.

[3] 謝寧，吳智韜.基于XML格式的配電網(wǎng)地理信息系統(tǒng)接口設(shè)計[J].電力系統(tǒng)自動化，2004（9）：77-81.endprint