電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中的四遙異常現(xiàn)象分析及處理措施

溫嘯宇

（國(guó)網(wǎng)鹽城供電公司，江蘇 鹽城 224000）

0 引 言

隨著信息化程度的不斷提高，各種技術(shù)水平的不斷提高，調(diào)度自動(dòng)化不但能夠推動(dòng)電力系統(tǒng)的技術(shù)進(jìn)步，而且能夠有效地提高電力系統(tǒng)的整體管理水平。隨著電力調(diào)度自動(dòng)化的迅速發(fā)展，目前電力調(diào)度系統(tǒng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了無(wú)人化的運(yùn)行。另外，四遙技術(shù)包括遙測(cè)、遙信、遙控及遙調(diào)，是電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化管理中實(shí)現(xiàn)無(wú)人管理的關(guān)鍵。其中，遙測(cè)、遙信功能可以使監(jiān)控者進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，掌握各個(gè)區(qū)域的狀況，遙控、遙調(diào)則可以實(shí)現(xiàn)管理者的遙控。然而，四遙技術(shù)在當(dāng)前的運(yùn)行中，會(huì)發(fā)生一些不尋常的狀況，從而影響到有關(guān)人員的決策，從而對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行產(chǎn)生一定的影響。

1 電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)概述

1.1 電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)

該系統(tǒng)將計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)結(jié)合在一起，可以對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，在電網(wǎng)和電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)，該系統(tǒng)可以進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整及時(shí)處理故障，實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)的自動(dòng)控制。電力調(diào)度自動(dòng)化是保證電網(wǎng)自動(dòng)化順利進(jìn)行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)整體自動(dòng)化的重要保證。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[1]。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，如果遇到突發(fā)的安全問(wèn)題，調(diào)度中心難以及時(shí)做出響應(yīng)，從而導(dǎo)致安全事故，最終會(huì)造成大面積停電事故，不僅會(huì)嚴(yán)重影響人們正常工作生活，同時(shí)也會(huì)為電力企業(yè)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

1.2 電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)功能

電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)在電網(wǎng)中不僅承擔(dān)著數(shù)據(jù)采集的任務(wù)，同時(shí)承擔(dān)著網(wǎng)絡(luò)中的信息傳遞、處理等功能。電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)是由電力通信網(wǎng)來(lái)完成的。此外，電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)還可以監(jiān)測(cè)整個(gè)電網(wǎng)的工作狀態(tài)，并在監(jiān)視的過(guò)程中，對(duì)整個(gè)電網(wǎng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理。對(duì)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的作用歸納為遙控、遙信、遙測(cè)及遙調(diào)這四遙技術(shù)。

1.3 電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)四遙信號(hào)分析

近年來(lái)，隨著電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的不斷發(fā)展和建設(shè)，電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)已基本實(shí)現(xiàn)了無(wú)人化的管理。四遙技術(shù)是電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的常態(tài)，是實(shí)現(xiàn)電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其主要功能是對(duì)電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)。而遙調(diào)和遙調(diào)則是對(duì)監(jiān)控區(qū)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。

盡管四遙技術(shù)已趨于成熟，但在實(shí)際應(yīng)用中仍存在一些問(wèn)題。遙測(cè)和遙信功能一旦發(fā)生故障，將會(huì)影響到工作人員的決策，從而影響到電網(wǎng)的運(yùn)行。當(dāng)遙測(cè)、遙測(cè)功能發(fā)生異常時(shí)，將會(huì)對(duì)電網(wǎng)的遙控造成很大的影響[2]。因此，四遙技術(shù)的研究日益受到人們的重視，以期使其更加完善，推動(dòng)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的創(chuàng)新和科學(xué)性發(fā)展。而發(fā)現(xiàn)四遙技術(shù)中存在的問(wèn)題，并分析其成因，并提出相應(yīng)的解決辦法，就顯得尤為重要。

2 四遙技術(shù)的介紹

2.1 遙測(cè)

遙測(cè)是遠(yuǎn)程測(cè)量的簡(jiǎn)稱(chēng)，其任務(wù)是把被監(jiān)測(cè)區(qū)域的各種參數(shù)信息傳遞給電網(wǎng)的自動(dòng)調(diào)度終端。在遙測(cè)方面，通?？煞譃?類(lèi)，即直流取樣和交流取樣。在遙測(cè)系統(tǒng)中，通常采用變送器屏、遙測(cè)板和編碼器。在技術(shù)上，其把直流電壓或直流電流發(fā)送到自動(dòng)終端，自動(dòng)終端的遙測(cè)面板接收到該信號(hào)后，把該數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的串行數(shù)字信號(hào)，該數(shù)字信號(hào)可以在調(diào)制解調(diào)器的作用下被變換成相應(yīng)的正弦信號(hào)，然后發(fā)送到調(diào)度端，在交流電源（Alternating Current，AC）取樣的遙測(cè)系統(tǒng)中，獲取電源二次側(cè)的電壓和電流信號(hào)，經(jīng)過(guò)電壓隔離器與電流隔離器隔離，然后經(jīng)過(guò)移相、濾波、放大電路，變換為交流電壓信號(hào)，遙測(cè)板接收信號(hào)后通過(guò)一定的運(yùn)算得出頻率、電壓、電流、功率以及功率因數(shù)等參數(shù)，實(shí)現(xiàn)模數(shù)轉(zhuǎn)換后將數(shù)據(jù)傳輸?shù)骄幋a器。

2.2 遙信技術(shù)

遙信是一個(gè)遠(yuǎn)程狀態(tài)信號(hào)的簡(jiǎn)稱(chēng)，它被監(jiān)控區(qū)域內(nèi)的電力裝置的運(yùn)行情況通過(guò)信號(hào)傳送給一個(gè)調(diào)度終端。該信號(hào)一般包括一個(gè)斷路器位置信號(hào)、保護(hù)電路跳閘信號(hào)以及重合閘信號(hào)等。遙信可以由數(shù)字信號(hào)傳送至編碼器，由編碼機(jī)按時(shí)間順序?qū)⑵渚幊纱袛?shù)位，再傳至調(diào)制解調(diào)器，再將其轉(zhuǎn)換為正弦波，再傳至調(diào)度終端。

2.3 遙控技術(shù)

遙控器是遠(yuǎn)程控制的縮寫(xiě)，它的功能是把調(diào)度者發(fā)出的命令傳給遠(yuǎn)方的接收機(jī)。通常，在實(shí)際應(yīng)用中，只有2種狀態(tài)指示，如斷路器只有開(kāi)啟、閉合狀態(tài)，輕松地進(jìn)行遙控控制。遠(yuǎn)程控制技術(shù)通過(guò)遙控系統(tǒng)中的遙控裝置控制斷路器等設(shè)備。在實(shí)踐中，一般是由調(diào)度端下達(dá)控制指令，遠(yuǎn)動(dòng)終端接收指令，通過(guò)分析和確認(rèn)，將輸出結(jié)果反饋到調(diào)度端，通過(guò)與發(fā)送的指令進(jìn)行比較，并對(duì)來(lái)自遠(yuǎn)方的移動(dòng)終端的指令進(jìn)行分析，最后根據(jù)相關(guān)的指令下達(dá)執(zhí)行指令，斷路器按照相關(guān)的指令進(jìn)行開(kāi)關(guān)。

2.4 遙調(diào)技術(shù)

遙調(diào)是遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)的簡(jiǎn)稱(chēng)，其功能就是調(diào)節(jié)遠(yuǎn)方監(jiān)視范圍內(nèi)的各種設(shè)備的參數(shù)，比如調(diào)節(jié)變電所的電壓、無(wú)功等，就像遠(yuǎn)程控制一樣，遙調(diào)就是通過(guò)調(diào)節(jié)有載分接開(kāi)關(guān)或者電容器來(lái)調(diào)節(jié)變壓器的負(fù)載和無(wú)功。四遙技術(shù)雖能促進(jìn)電網(wǎng)的管理與控制，但在實(shí)際運(yùn)用中經(jīng)常會(huì)發(fā)生一些不尋常的故障，從而影響到技術(shù)人員的決策，危及電網(wǎng)的正常工作。因此，對(duì)四遙技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)與升級(jí)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并提出積極的解決辦法，并提出相應(yīng)的對(duì)策。

3 四遙異?，F(xiàn)象原因及原因探究

3.1 遙信異?，F(xiàn)象及原因分析

電力調(diào)度自動(dòng)化是提高電網(wǎng)運(yùn)行指標(biāo)的一項(xiàng)重要措施，但在實(shí)際推進(jìn)過(guò)程中，由于系統(tǒng)自身的故障，會(huì)使遠(yuǎn)程通信的功能出現(xiàn)異常，這種現(xiàn)象主要有2個(gè)方面：一是定位不準(zhǔn)確，二是企業(yè)的信息匹配度與現(xiàn)實(shí)狀況有很大的差異。遠(yuǎn)程通信功能一旦無(wú)法正常使用，就會(huì)給調(diào)度和值班工作人員帶來(lái)錯(cuò)誤的信息，造成判斷的誤差，從而造成系統(tǒng)的長(zhǎng)期運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。

數(shù)據(jù)分析中不難看出，造成遠(yuǎn)程通信功能異常的主要原因如下。一是，電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)中包含的信息量超過(guò)了預(yù)先設(shè)定的范圍，為運(yùn)行帶來(lái)了一定的困難，而且維修人員無(wú)法及時(shí)準(zhǔn)確地把握問(wèn)題，信息的獲取缺乏時(shí)效性。二是信道的阻塞，將會(huì)對(duì)通信的能量效率造成直接的負(fù)面影響，使信號(hào)的傳遞受到阻礙。三是人為失誤，在實(shí)際的安裝過(guò)程中，施工人員沒(méi)有嚴(yán)格按照要求進(jìn)行有針對(duì)性的安裝，而且二次線路的接線沒(méi)有正確連接，脫落、脫落等問(wèn)題經(jīng)常發(fā)生，更為嚴(yán)重的就是部分接線形式與實(shí)際需求存在較大偏差。四是切換點(diǎn)的設(shè)置有問(wèn)題，或者切換器與操作規(guī)范要求不能很好地匹配，在以后的使用中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)跳閘現(xiàn)象，導(dǎo)致系統(tǒng)中的相關(guān)設(shè)備受到干擾而出現(xiàn)故障，相應(yīng)的系統(tǒng)性能也會(huì)大幅度降低[3]。

3.2 遙測(cè)異?，F(xiàn)象及原因分析

遙測(cè)是電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，但由于數(shù)據(jù)自動(dòng)更新困難、數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確、遙測(cè)變化緩慢等原因，在實(shí)際操作中，數(shù)據(jù)異常現(xiàn)象屢見(jiàn)不鮮。在遙測(cè)流程化工程中，造成數(shù)據(jù)庫(kù)性能不佳的主要原因如下。一是由于數(shù)據(jù)庫(kù)中的已知參數(shù)都是有數(shù)量的，如果有偏差，則會(huì)造成程序上的錯(cuò)誤。二是一般情況下，數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)具有自動(dòng)更新的特性，一旦無(wú)法準(zhǔn)確地獲得信息，在人為調(diào)節(jié)環(huán)境中不解封數(shù)據(jù)，就很難實(shí)時(shí)更新遙測(cè)數(shù)據(jù)。最終，由于電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中的監(jiān)控設(shè)備無(wú)法正常工作，導(dǎo)致實(shí)際操作出現(xiàn)異常，相應(yīng)的服務(wù)器也會(huì)出現(xiàn)故障，無(wú)法及時(shí)監(jiān)測(cè)和準(zhǔn)確地控制數(shù)據(jù)，從而導(dǎo)致數(shù)據(jù)庫(kù)的更新出現(xiàn)偏差。

3.3 遙控及遙調(diào)異?，F(xiàn)象及原因分析

在電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中，遠(yuǎn)程遙調(diào)和遙調(diào)顯示的異常運(yùn)行狀況表現(xiàn)為控制能量效率經(jīng)常出錯(cuò)，遠(yuǎn)程操作出現(xiàn)偏差。造成故障的主要原因是主、廠間設(shè)備不協(xié)調(diào)，從而限制了能源利用率。例如，主機(jī)和工廠設(shè)備編號(hào)的編制程序不同，會(huì)影響到遠(yuǎn)程控制序列，從而導(dǎo)致錯(cuò)誤控制，長(zhǎng)時(shí)間使用，導(dǎo)致設(shè)備的調(diào)試變得更加困難。遠(yuǎn)程控制回路問(wèn)題的產(chǎn)生，直接受遠(yuǎn)動(dòng)規(guī)則的影響，而且當(dāng)遠(yuǎn)程控制電源不能準(zhǔn)確時(shí)，如拔碼開(kāi)關(guān)等重要開(kāi)關(guān)的設(shè)置就很難達(dá)到實(shí)際要求。

4 電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中四遙異常現(xiàn)象的處理對(duì)策

4.1 針對(duì)遙信問(wèn)題

在發(fā)生遙信異常時(shí)，以縣調(diào)主站為例必須做好以下工作。首先，對(duì)主站端、保護(hù)端、安裝端計(jì)算機(jī)信號(hào)的一致性進(jìn)行檢驗(yàn)，找出對(duì)應(yīng)的故障點(diǎn)。其次，如果保護(hù)系統(tǒng)和安裝端的信號(hào)都能正常工作，但主站端的信號(hào)發(fā)生了變化，那么主站端的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)就必須進(jìn)行工作，確認(rèn)系統(tǒng)的工作正常，才能確定是不是縣調(diào)出了問(wèn)題。如果沒(méi)有問(wèn)題，那么重新檢查系統(tǒng)，檢查主站端的數(shù)據(jù)庫(kù)，確認(rèn)遙信電表的工作狀態(tài)。如果地調(diào)和縣調(diào)都出現(xiàn)了異常，而站內(nèi)的后臺(tái)還在工作，那么就說(shuō)明站的遠(yuǎn)端和遠(yuǎn)動(dòng)通道都有問(wèn)題，須對(duì)通道進(jìn)行檢測(cè)，找出問(wèn)題并進(jìn)行維修。最后，如果主站端、保護(hù)設(shè)備、裝配端后臺(tái)設(shè)備出現(xiàn)異常，那么首先要檢查保護(hù)裝置的通信，并檢查相應(yīng)的導(dǎo)線是否損壞，然后對(duì)其進(jìn)行全面的檢查。在遙信通信中，如果不能?chē)?yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行測(cè)量控制屏的布線，那么須對(duì)其接線的正確性進(jìn)行嚴(yán)格的檢驗(yàn)。此外，應(yīng)檢查副觸頭的位置，并對(duì)其氧化程度進(jìn)行檢測(cè)，然后根據(jù)實(shí)際檢測(cè)結(jié)果，進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)節(jié)，以提高信號(hào)的準(zhǔn)確性[4]。

4.2 針對(duì)遙測(cè)異?，F(xiàn)象的處理措施

在實(shí)際檢測(cè)中，可以通過(guò)以下幾種方式逐個(gè)排查。

（1）對(duì)前置Modem進(jìn)行全面的檢測(cè)，全面檢測(cè)的基準(zhǔn)是信道水平，信道正常，則檢查下級(jí)設(shè)備。若發(fā)現(xiàn)信道異常，則要對(duì)各工廠的其他設(shè)備進(jìn)行逐一檢查，同時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行精確的控制與分析，保證二次回路一直處于正常狀態(tài)，并進(jìn)行系統(tǒng)的檢查。

（2）針對(duì)單一的點(diǎn)位不更新問(wèn)題，要檢查是否有被封閉的資料庫(kù)、是否適當(dāng)?shù)漠?huà)面定義以及二次循環(huán)是否有不良的接觸。

（3）在檢測(cè)遠(yuǎn)程動(dòng)機(jī)的同時(shí)應(yīng)注意對(duì)后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)中各影像的數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè)，以判斷其設(shè)置是否科學(xué)、合理。遠(yuǎn)程測(cè)量溢漏是野外作業(yè)中經(jīng)常發(fā)生的問(wèn)題，其根源是由于遙測(cè)數(shù)據(jù)超出了可變參數(shù)的控制。因此，要解決這種問(wèn)題，就須檢測(cè)遙測(cè)數(shù)據(jù)溢出的特定環(huán)節(jié)。如果測(cè)量設(shè)備傳送至遠(yuǎn)程終端控制系統(tǒng)（Remote Terminal Unit，RTU）的數(shù)目太大，則必須進(jìn)行重新設(shè)計(jì)。當(dāng)背景系數(shù)超出標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，需要對(duì)系數(shù)進(jìn)行縮減。

4.3 針對(duì)遙控及遙調(diào)現(xiàn)象的處理措施

在電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中，遠(yuǎn)程控制和遙調(diào)異常的處理方法如下：當(dāng)遠(yuǎn)程控制指令發(fā)出工作時(shí)，如果發(fā)生返校時(shí)間超時(shí)，重點(diǎn)檢查數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)置定義是否正確，數(shù)據(jù)庫(kù)定義錯(cuò)誤是引起返回超時(shí)的主要原因。如果是因?yàn)殄e(cuò)誤的數(shù)據(jù)庫(kù)定義導(dǎo)致的返校超時(shí)，可以反復(fù)執(zhí)行同樣的操作程序，讓遠(yuǎn)程控制自己糾正從而回到正常狀態(tài)。同時(shí)，監(jiān)控設(shè)備的位置和遠(yuǎn)程控制聯(lián)動(dòng)也必不可少，以便從監(jiān)控設(shè)備上能夠看到遠(yuǎn)程控制指令有沒(méi)有發(fā)送到對(duì)應(yīng)的地點(diǎn)，執(zhí)行是否正確。檢查工廠和主站的信號(hào)出入口，確保其通暢，同時(shí)要檢查工廠和主站的遙控點(diǎn)的一致性。此外，在對(duì)工廠和主站進(jìn)行調(diào)試前，須把開(kāi)關(guān)和檔位設(shè)定為同一遠(yuǎn)程控制信號(hào)[5]。

5 結(jié) 論

隨著我國(guó)科技飛速發(fā)展，遠(yuǎn)程化和自動(dòng)化必將進(jìn)入一個(gè)新的臺(tái)階，調(diào)度的自動(dòng)化是推動(dòng)電網(wǎng)自動(dòng)化的巨大助力，也是電網(wǎng)管理水平提高的顯著標(biāo)志。電力系統(tǒng)中，調(diào)度自動(dòng)化應(yīng)用的范圍越來(lái)越大，對(duì)四遙技術(shù)的要求也越來(lái)越高，依賴(lài)也越來(lái)越強(qiáng)。四遙技術(shù)是電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無(wú)人管理中的重要環(huán)節(jié)，遠(yuǎn)程檢測(cè)離不開(kāi)遙測(cè)、遙信，遠(yuǎn)程控制更離不開(kāi)遙調(diào)、遙控。然而，四遙技術(shù)并不是一套一勞永逸的系統(tǒng)，在實(shí)際使用中也會(huì)出現(xiàn)各種問(wèn)題，各類(lèi)異常，這就會(huì)對(duì)相關(guān)人員的決策造成誤判，進(jìn)一步影響到電力系統(tǒng)的正常正確的運(yùn)行。因此，對(duì)四遙技術(shù)的改進(jìn)和更新，對(duì)問(wèn)題的防范與解決都有很大的現(xiàn)實(shí)意義。