電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化故障分析及處理措施探討

溫嘯宇

（國(guó)網(wǎng)鹽城供電公司，江蘇 鹽城 224000 ）

0 引 言

近年來(lái)，隨著電力系統(tǒng)的不斷更新，電力系統(tǒng)的水平也在逐年提高，逐步向智能化方向發(fā)展。同時(shí)，為了保證電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定，調(diào)度中心必須有一個(gè)完善的信息傳輸通道，對(duì)電網(wǎng)的整體運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，一旦出現(xiàn)異常，就會(huì)立即啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案?？梢哉f(shuō)，調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)是保證調(diào)度員正常工作的必要條件，然而在目前的階段，由于存在著各種各樣的問(wèn)題，不但給調(diào)度工作帶來(lái)了極大的困難，而且喪失對(duì)電網(wǎng)的整體防護(hù)能力，如果出現(xiàn)一些突發(fā)狀況，就有可能導(dǎo)致電力系統(tǒng)的癱瘓，從而導(dǎo)致巨大的經(jīng)濟(jì)損失[1]。

1 電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)概述

電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)是一種能夠?qū)φ麄€(gè)電力系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和調(diào)度的系統(tǒng)，其主要是依靠遠(yuǎn)程通信網(wǎng)絡(luò)來(lái)采集電網(wǎng)的運(yùn)行情況，并對(duì)其進(jìn)行分析，以評(píng)估電網(wǎng)的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀況，預(yù)測(cè)電網(wǎng)的負(fù)載，實(shí)施遠(yuǎn)距離的調(diào)控，以保障電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、可靠的供電，保障電力系統(tǒng)的供電質(zhì)量。從這一點(diǎn)可以看出，電力調(diào)度自動(dòng)化對(duì)整個(gè)電網(wǎng)的運(yùn)營(yíng)起到了至關(guān)重要的作用。如果電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)出現(xiàn)故障，調(diào)度中心就不能精確地了解電網(wǎng)的運(yùn)行狀況，無(wú)法保證電網(wǎng)的安全穩(wěn)定。電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)包括3個(gè)方面，即調(diào)度中心、廠站端、通信端。

2 電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化故障原因分析

2.1 管理人員缺乏良好的專業(yè)素養(yǎng)

作為電力調(diào)度自動(dòng)化體系的重要組成部分，管理者的專業(yè)技能和綜合能力將直接影響到整個(gè)電網(wǎng)的運(yùn)營(yíng)。當(dāng)前，我國(guó)許多電力企業(yè)的經(jīng)理人才素質(zhì)水平參差不齊，加之信息技術(shù)更新周期短，發(fā)展速度快，對(duì)管理者的素質(zhì)要求也越來(lái)越高。因此，管理者必須根據(jù)現(xiàn)實(shí)情況不斷地更新自己的知識(shí)，提高自己的專業(yè)知識(shí)認(rèn)識(shí)的廣度和深度。許多企業(yè)在使用現(xiàn)代設(shè)備時(shí)，往往缺乏熟練的技術(shù)和快速的應(yīng)變能力，當(dāng)出現(xiàn)安全事故時(shí)，無(wú)法及時(shí)處理，造成電安全隱患。另外，部分員工的責(zé)任心不強(qiáng)，對(duì)企業(yè)的安全工作職責(zé)認(rèn)識(shí)不清。電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)自身的復(fù)雜性，如果有關(guān)部門不注意安全保護(hù)，尤其是各過(guò)程的連接，會(huì)造成不利影響，從而發(fā)生電網(wǎng)安全問(wèn)題[2]。

2.2 電力系統(tǒng)未得到及時(shí)更新

電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化的出現(xiàn)，使電網(wǎng)軟件、硬件設(shè)備不斷升級(jí)。我國(guó)現(xiàn)行的電力體制改革相對(duì)滯后，并未完全實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與電網(wǎng)的一體化。一些企業(yè)在進(jìn)行電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)升級(jí)工作時(shí)沒(méi)有考慮到系統(tǒng)的運(yùn)行周期等因素，造成了較大的損害，影響了后續(xù)安全保護(hù)工作。一些人在進(jìn)行計(jì)劃設(shè)計(jì)時(shí)，沒(méi)有從系統(tǒng)化的視角出發(fā)，導(dǎo)致了設(shè)計(jì)的片面性，容易出現(xiàn)安全隱患，影響系統(tǒng)正常工作[3]。

2.3 欠缺健全的網(wǎng)絡(luò)備份系統(tǒng)

電力信息是電力系統(tǒng)的重要組成部分，但是在很多時(shí)候，由于工作人員的疏忽或者外部因素的干擾，導(dǎo)致大量的數(shù)據(jù)出現(xiàn)了畸變，且很難進(jìn)行復(fù)原。電力系統(tǒng)的不健全給電力企業(yè)的改革與發(fā)展帶來(lái)了很大的影響。只有加強(qiáng)電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)備份，從根本上解決數(shù)據(jù)失真、遺漏等問(wèn)題，以便在發(fā)生緊急事故時(shí)及時(shí)從備用數(shù)據(jù)中獲取數(shù)據(jù)，從而保證電網(wǎng)安全運(yùn)行。

3 電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化常見故障分析

3.1 主站故障

主站故障是電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化運(yùn)行中較為突出的一個(gè)問(wèn)題，其主要集中在電網(wǎng)和前置機(jī)上。在電網(wǎng)調(diào)度中，當(dāng)發(fā)生主站故障時(shí)，要對(duì)其進(jìn)行檢修。一些設(shè)備因?yàn)槌霈F(xiàn)了一些問(wèn)題，無(wú)法用修理方法來(lái)修復(fù)，這時(shí)需要進(jìn)行設(shè)備的替換。盡管更換設(shè)備會(huì)加大投資，但若不及時(shí)更換，將帶來(lái)一系列問(wèn)題。此外，由于電力調(diào)度系統(tǒng)在運(yùn)營(yíng)期間必須與電網(wǎng)相連，因此在以后的控制工作中要考慮網(wǎng)絡(luò)的異常情況會(huì)不會(huì)對(duì)整個(gè)電網(wǎng)的正常工作產(chǎn)生影響，嚴(yán)格控制數(shù)據(jù)信息在合理的范圍內(nèi)，盡量降低網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)對(duì)設(shè)備的損害[4]。

3.2 環(huán)境故障

環(huán)境因素也是造成電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化失效的一個(gè)主要原因。大部分的裝置都是在戶外工作，因此裝置在使用時(shí)很容易受到各種自然條件的干擾，很有可能會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。如最常見的雷雨、暴雨之類的天氣，由于沒(méi)有固定的規(guī)則，很難事先加以防范和控制。在使用期間，如果遇上惡劣的氣候條件，可能會(huì)對(duì)設(shè)備的正常使用帶來(lái)?yè)p害。設(shè)備受損，增加了事故發(fā)生的概率，從而增加了電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)。

3.3 人為故障

在電網(wǎng)調(diào)度的自動(dòng)化操作中，由于人為的原因?qū)υO(shè)備造成一定的影響，導(dǎo)致系統(tǒng)失效。產(chǎn)生這些問(wèn)題的原因主要是一些工作人員在實(shí)踐中缺少專業(yè)技能。在進(jìn)行電力調(diào)度和運(yùn)行工作時(shí)，要結(jié)合實(shí)際的設(shè)備運(yùn)行狀況作出科學(xué)、合理的決策。在以后的運(yùn)營(yíng)中，嚴(yán)格按照項(xiàng)目的內(nèi)容和進(jìn)度安排具體的工作。

3.4 監(jiān)測(cè)體系故障

由于電力調(diào)度系統(tǒng)自身的內(nèi)部結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，為了確保其自動(dòng)工作的順利進(jìn)行，須在以后的發(fā)展過(guò)程中建立相關(guān)的管理系統(tǒng)，并運(yùn)用該系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)際的控制。另外，必須嚴(yán)格遵守監(jiān)控機(jī)制的規(guī)定，對(duì)檢驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行管理與維護(hù)。當(dāng)前，我國(guó)電網(wǎng)調(diào)度中仍有很多電網(wǎng)調(diào)度制度不合理的問(wèn)題，并且在實(shí)際操作中缺少科學(xué)合理的治理手段。

4 電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化常見的故障排除分析方法

4.1 觀察及排除法

在分析和解決電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化故障時(shí)，首先采用觀察排除法。觀察儀器的指示燈，看看其是否還在工作，然后觀察報(bào)警裝置、計(jì)算機(jī)設(shè)備和信息網(wǎng)絡(luò)，如果這些都是正常的，那么就可以進(jìn)行排除工作。排除法的工作原理是對(duì)設(shè)備和輔助設(shè)備進(jìn)行檢查，在實(shí)際的檢測(cè)中，先對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行檢查才能提高檢測(cè)的效率。實(shí)踐證明，觀察和排除法是最適合對(duì)電力系統(tǒng)比較熟悉的人，可以迅速找到問(wèn)題所在，而對(duì)于一個(gè)初學(xué)者來(lái)說(shuō)，這樣的測(cè)試方式很不友好。

4.2 系統(tǒng)分析法

系統(tǒng)分析的基本原理就是通過(guò)運(yùn)用各個(gè)部件的功能和原理，對(duì)可能出現(xiàn)的故障進(jìn)行反向推算，并通過(guò)這種邏輯推理方法正確判斷故障位置，從而對(duì)其進(jìn)行有效的維修和處理。系統(tǒng)分析方法的應(yīng)用要求員工具有系統(tǒng)維護(hù)的基本知識(shí)，熟悉電網(wǎng)的運(yùn)行特點(diǎn)，掌握系統(tǒng)的主要組成和功能特點(diǎn)。該方法適用于大多數(shù)對(duì)電力系統(tǒng)比較熟悉的人，應(yīng)用范圍更廣[5]。

4.3 工具測(cè)量法

在電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中，其全部工作都依賴于數(shù)據(jù)傳送系統(tǒng)，因此要獲得這些傳送的數(shù)據(jù)，必須要有專門的儀器，如各種電壓計(jì)和電流計(jì)。儀器測(cè)試方法是通過(guò)使用專用儀器，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的測(cè)試，并根據(jù)測(cè)試結(jié)果處理相應(yīng)的故障信息。其測(cè)量是通過(guò)光端機(jī)和自動(dòng)控制終端上的電壓來(lái)進(jìn)行的，通過(guò)測(cè)量和分析來(lái)確定系統(tǒng)的故障。例如，在檢查系統(tǒng)的接收端電壓和接地電壓時(shí)，可以使用萬(wàn)用表對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行檢查，當(dāng)測(cè)量電壓為0.2～2 V時(shí)，說(shuō)明該系統(tǒng)處于持續(xù)的保護(hù)狀態(tài)。

4.4 換件法

通過(guò)對(duì)故障進(jìn)行檢測(cè)，找出故障的確切部位再進(jìn)行替換，完成線路的維修。在更換部件時(shí)，要特別注意采用同一型號(hào)的原始部件，以免損壞。

5 針對(duì)電力調(diào)度自動(dòng)化故障的處理措施

5.1 備份與恢復(fù)技術(shù)的運(yùn)用

備用恢復(fù)技術(shù)可以對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行中的關(guān)鍵信息進(jìn)行實(shí)時(shí)備份，在出現(xiàn)運(yùn)行信息丟失、電網(wǎng)操作系統(tǒng)崩潰等情況下，及時(shí)準(zhǔn)確地恢復(fù)相關(guān)核心信息，確保電網(wǎng)運(yùn)行的安全、可靠。如果操作人員具備很好的備份和恢復(fù)技術(shù)，就可以對(duì)電力系統(tǒng)的關(guān)鍵服務(wù)器和電力信息化設(shè)施進(jìn)行科學(xué)的集成與規(guī)劃，避免任何一個(gè)設(shè)備或者電力供應(yīng)過(guò)程發(fā)生突發(fā)故障，導(dǎo)致電力系統(tǒng)癱瘓。另外，采用信息化的安保裝備也是一種有效的防范措施。在不開放開放式最短路徑優(yōu)先（Open Shortest Path First，OSPF）的情況下，使用簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議版本 2（Simple Network Management Protocol v2，SNMPv2）和更高版本的安全保護(hù)協(xié)議，同時(shí)增加8個(gè)數(shù)字的系統(tǒng)口令，以增加安全。在實(shí)際運(yùn)行中，員工應(yīng)定期進(jìn)行口令更新，并將臨時(shí)停用的網(wǎng)口關(guān)閉，提高電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的安全保護(hù)能力。

5.2 電網(wǎng)調(diào)度的可視化技術(shù)

電力系統(tǒng)調(diào)度可視化技術(shù)是將電網(wǎng)調(diào)度過(guò)程中所產(chǎn)生的一組數(shù)據(jù)，通過(guò)圖形、表格等以更加直觀的方式呈現(xiàn)?？梢暬夹g(shù)有平面可視化與三維可視化，二者的基本原理基本一致，都是基于可視化原理對(duì)信息進(jìn)行現(xiàn)代運(yùn)算，從而使信息的表達(dá)方式發(fā)生變化。將可視化技術(shù)應(yīng)用于電力系統(tǒng)調(diào)度，可以使工業(yè)企業(yè)對(duì)數(shù)據(jù)有更多的直觀認(rèn)識(shí)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)。

5.3 信息數(shù)據(jù)集成化促進(jìn)效率提高

隨著我國(guó)電力系統(tǒng)的發(fā)展和自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，電力系統(tǒng)的管理水平也在逐步提高，并逐步向信息和數(shù)據(jù)的一體化發(fā)展。電力系統(tǒng)的調(diào)度和運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)的整合與升級(jí)不僅提高了調(diào)度的效率，而且改進(jìn)了數(shù)據(jù)和交通安全，大大提高了網(wǎng)絡(luò)的安全性。

5.4 完善電力調(diào)度的通信系統(tǒng)

電力企業(yè)在正常運(yùn)營(yíng)和發(fā)展中，其基本目標(biāo)就是確保電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定，從而獲得相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)效益。電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)在實(shí)際操作中，由于各種因素的影響，使其出現(xiàn)了許多問(wèn)題，從而引起了嚴(yán)重的故障。在解決這些問(wèn)題時(shí)，應(yīng)從現(xiàn)實(shí)出發(fā)，更多地關(guān)注電力調(diào)度與通信系統(tǒng)。該方法既可以為調(diào)度自動(dòng)化的運(yùn)行提供精確、高效的數(shù)據(jù)支持，又可以促進(jìn)調(diào)度系統(tǒng)的通信功能。例如，將其與現(xiàn)實(shí)相結(jié)合，能夠有效提高調(diào)度自動(dòng)化通信技術(shù)的使用水平和質(zhì)量。在實(shí)際工作中，大力推廣光纖通信技術(shù)，其基本目標(biāo)是對(duì)電網(wǎng)的自動(dòng)調(diào)度狀態(tài)進(jìn)行有效的維護(hù)，保證整個(gè)系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定。

在此背景下，必須結(jié)合電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化的特殊要求，建立滿足實(shí)際需要的光纖通信信道。在實(shí)際應(yīng)用中，運(yùn)用這種方法既能促進(jìn)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化，又能在一定程度上促進(jìn)光纖通信的發(fā)展。同時(shí)，通過(guò)將實(shí)際情況相結(jié)合，得出了在實(shí)施廣播通信方法的過(guò)程中對(duì)電力調(diào)度通信系統(tǒng)也能起到很好的改善作用?？茖W(xué)、合理地建立和應(yīng)用光波通信方法，不但可以解決電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化過(guò)程中的某些電磁干擾（Electromagnetic Interference，EMI）問(wèn)題，也可以有效地保證電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化的執(zhí)行。另外，還可以防止通信干擾。

5.5 選擇適當(dāng)?shù)呐挪榉椒?/h3>

電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中受多種因素的影響，產(chǎn)生了許多故障。為了確保系統(tǒng)在使用時(shí)的安全、穩(wěn)定，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況采取相應(yīng)的措施，最大程度減輕和解決故障。在檢查各類故障時(shí)，應(yīng)盡量選用與實(shí)際情況相適應(yīng)的方法，以達(dá)到故障診斷的目的。在電網(wǎng)運(yùn)行初期，如果出現(xiàn)電網(wǎng)的調(diào)度失效，則可以合理運(yùn)用觀測(cè)手段，對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行中的各類設(shè)備進(jìn)行全面的觀察和分析。綜合上述信息，能夠?qū)Ω黝惞收献鞒隹茖W(xué)、合理的判斷，從而為故障處理提供可靠、高效的數(shù)據(jù)支撐。另外，在處理某些復(fù)雜特性的操作故障時(shí)，應(yīng)合理運(yùn)用排除方法進(jìn)行故障診斷。在此基礎(chǔ)上，專家們可以對(duì)其進(jìn)行分析，并給出相應(yīng)的解決方案，確保系統(tǒng)在使用中的安全與穩(wěn)定。

6 結(jié) 論

電力調(diào)度自動(dòng)化對(duì)電網(wǎng)的安全運(yùn)行具有十分重要的意義，如果系統(tǒng)自身發(fā)生故障，將會(huì)對(duì)整個(gè)電網(wǎng)的調(diào)度造成很大的影響。隨著電力工業(yè)的快速發(fā)展，一批新的信息技術(shù)出現(xiàn)在電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)中，使得整個(gè)電網(wǎng)的調(diào)度工作質(zhì)量得到了顯著提高。但是，目前國(guó)內(nèi)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的使用存在著許多問(wèn)題，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的研究，提高其智能化、自動(dòng)化水平，從而有效推動(dòng)我國(guó)電力調(diào)度行業(yè)實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)順利發(fā)展。