電力調(diào)度自動化主站系統(tǒng)運行維護(hù)存在問題的若干思考分析

王靜嫻

國網(wǎng)江蘇省電力有限公司儀征市供電分公司 江蘇 儀征 211400

引言

電力調(diào)度自動化主站系統(tǒng)作為支撐電力調(diào)度運行的重要環(huán)節(jié)，其運行維護(hù)的高效性和穩(wěn)定性對于電力系統(tǒng)的安全運行至關(guān)重要。然而，在系統(tǒng)的運行維護(hù)過程中，仍存在一些問題，如通道發(fā)生故障、系統(tǒng)的可用率問題、運行裝置數(shù)據(jù)不穩(wěn)定等等，嚴(yán)重影響了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和運行效率。因此，針對這些問題，有必要進(jìn)行深入探究和分析，并找到其解決方案，以提升系統(tǒng)的可靠性。

1 電力調(diào)度自動化主站系統(tǒng)概述

1.1 電力調(diào)度自動化主站系統(tǒng)定義

電力調(diào)度自動化主站系統(tǒng)主要是指借助遠(yuǎn)程通信網(wǎng)絡(luò)收集電網(wǎng)運行信息，并用于對電網(wǎng)運行穩(wěn)定性與安全性的分析、電力負(fù)荷的估測以及遠(yuǎn)程調(diào)控等工作的一種自動化主站系統(tǒng)，不僅可以保證電網(wǎng)運行的安全與可靠，而且還能大大提升電力系統(tǒng)的供電質(zhì)量。從某種程度上來說，調(diào)度自動化是電網(wǎng)的核心部分，其重要性不言而喻，若電力調(diào)度自動化主站系統(tǒng)故障，所帶來的影響是非常巨大的，既不利于電力調(diào)度中心準(zhǔn)確判斷電網(wǎng)運行狀況，同時也不利于確保整個系統(tǒng)的安全。

1.2 電力調(diào)度自動化主站系統(tǒng)構(gòu)成

通過對電力調(diào)度自動化主站系統(tǒng)的相關(guān)研究可以發(fā)現(xiàn)，該系統(tǒng)的主要構(gòu)成要素包括：①主、備前置通訊機(jī)。該裝置的功能是接收和處理各種控制命令、對電網(wǎng)運行過程中產(chǎn)生的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，以及解釋與之相關(guān)的規(guī)章制度，在整個系統(tǒng)中占據(jù)著非常重要的位置；②主、備服務(wù)器。該裝置主要是為主、備前置通訊機(jī)以及調(diào)度中心等設(shè)備提供及時準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)服務(wù)，包括實時數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)和應(yīng)用數(shù)據(jù)等，此外該裝置還能夠監(jiān)控各個工作站的運行狀態(tài)；③Web服務(wù)器。該裝置的主要功能就是提供Web主頁實時畫面，且只需利用Windows的IE瀏覽器就能瀏覽實時數(shù)據(jù)，無須其他應(yīng)用程序協(xié)助；④GPS。其主要功能就是為電力調(diào)度系統(tǒng)提供編著時間與頻率，確保整個系統(tǒng)時鐘的統(tǒng)一；⑤多串口網(wǎng)絡(luò)通信服務(wù)器。此服務(wù)器可支持TC協(xié)議，有利于實現(xiàn)主、備前置機(jī)完成交換，還能夠支持多種編程語言，更便于操作。

1.3 電力調(diào)度自動化主站系統(tǒng)優(yōu)點

電力調(diào)度自動化主站系統(tǒng)在電力運行管理中扮演者至關(guān)重要的角色，主要負(fù)責(zé)對電力數(shù)據(jù)、調(diào)度、設(shè)備等進(jìn)行全方位、自動化的管控，在具體應(yīng)用過程中呈現(xiàn)出多方面的應(yīng)用優(yōu)勢。首先，該系統(tǒng)能夠?qū)Ω黝愋偷臄?shù)據(jù)進(jìn)行采集與分析，如保護(hù)信息、來自RTU的復(fù)位信號、模擬量等等，而且這些數(shù)據(jù)不局限于某一系統(tǒng)，既可以是來自變電站、開關(guān)等的實時數(shù)據(jù)，也可以是來源于其他系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。其次，該系統(tǒng)的控制功能強(qiáng)大，且具有操作權(quán)限，能夠?qū)崿F(xiàn)對系統(tǒng)中所有可遙控設(shè)備的遠(yuǎn)程操控，比如控制閉鎖、保護(hù)定值的調(diào)整與投退等，同時還能將這一系列操作的相關(guān)信息都記錄下來，方便后續(xù)查詢與了解。最后，該系統(tǒng)的人機(jī)界面設(shè)計很人性化，可直接進(jìn)行在線編輯、修改、拷貝等操作，功能強(qiáng)大，而且還能實現(xiàn)圖符的動態(tài)顯示，擁有模擬防誤、調(diào)令票防誤等操作功能。

2 電力調(diào)度自動化主站系統(tǒng)運行維護(hù)存在的問題

2.1 通道發(fā)生故障問題

據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)資料顯示，在電力調(diào)度自動化主站系統(tǒng)中，通道故障發(fā)生概率占了總故障的50%～60%，這也就意味著該類故障是影響電力調(diào)度自動化主站系統(tǒng)運行安全與穩(wěn)定的主要原因，加強(qiáng)對該故障問題的研究與分析很有必要[1]。就實際情況而言，通道發(fā)生故障，一方面是因為通道本身的抗干擾能力就比較薄弱，當(dāng)主通道故障時，下行通道無法進(jìn)行自動切換，導(dǎo)致故障問題擴(kuò)大化，另一方面則是因為受到誤碼率、失碼率等的影響，難以滿足信息傳輸?shù)囊?。雖然現(xiàn)階段各縣級電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)越發(fā)完善與全面，整個運行體系中具備主、備二套獨立通信系統(tǒng)，但在信息傳輸過程中，由于上行通道和下行通道都會發(fā)出信息，而廠站只有一個通道接收，這就極易造成信息的疊加，進(jìn)而產(chǎn)生誤碼。

2.2 系統(tǒng)的可用率問題

通過相關(guān)調(diào)查分析可以發(fā)現(xiàn)，在《縣級調(diào)度自動化功能規(guī)范》中，對電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的可用率有非常明確的規(guī)定，即可用率應(yīng)大于98%，這一數(shù)值越高，意味著系統(tǒng)在發(fā)生故障時的自檢和自恢復(fù)功能越強(qiáng)[2]。但是，就目前實際情況來看，部分電力企業(yè)的電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的可用率還達(dá)不到規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)要求，一旦系統(tǒng)停運過程中發(fā)生電力故障，就意味著整個系統(tǒng)的監(jiān)視及控制能力無法發(fā)揮實際效用，需要投入更大的時間和精力進(jìn)行故障處理，使得故障的影響程度大大增加，對電力企業(yè)的發(fā)展十分不利。

2.3 運行裝置數(shù)據(jù)不穩(wěn)定

通過對相關(guān)規(guī)范條例的分析與研究可以得知，電力調(diào)度自動化主站系統(tǒng)的遙測合格率也有非常明確的標(biāo)準(zhǔn)要求，既不應(yīng)＜98%，雖然這一數(shù)值非常明確，但卻并沒有對遙測值的誤差范圍給出具體數(shù)據(jù)，這就導(dǎo)致系統(tǒng)在運行過程中，很難對運行裝置數(shù)據(jù)加以控制。而且，由于測量信號存在零漂值，通常會要求零漂值在±0.1或±0.2之間，以確?？梢愿玫剡M(jìn)行系統(tǒng)維護(hù)與管理。但實際上，在電力調(diào)度自動化系統(tǒng)長時間運行中，無論是遙測值還是零漂值均無法達(dá)到要求，甚至在線路停電時，還有可能產(chǎn)生較大零漂值的情況，嚴(yán)重影響系統(tǒng)后續(xù)的管理與維護(hù)。

2.4 遙控不能正確執(zhí)行

在電力調(diào)度自動化主站系統(tǒng)中，還經(jīng)常會遇到遙控不能正確執(zhí)行的問題，導(dǎo)致調(diào)度人員無法通觀全局、運籌全網(wǎng)，影響了電網(wǎng)運行的穩(wěn)定與安全。究其原因，主要是受到以下因素的影響[3]：其一，主站或廠站設(shè)備參數(shù)定義錯誤，未嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定設(shè)置各項參數(shù)信息；其二，廠站設(shè)備轉(zhuǎn)換開關(guān)在就地位置，可以直接進(jìn)行操控，但過于頻繁地使用開關(guān)裝置，會導(dǎo)致其出現(xiàn)問題，進(jìn)而無法執(zhí)行相關(guān)指令；其三，RTU遙控出口繼電器損壞，RTU遙控輸出壓板沒投，都會導(dǎo)致遙控不能正確執(zhí)行；其四，遙控執(zhí)行繼電器觸點接觸不良。

2.5 網(wǎng)絡(luò)安全管理不到位

在電力調(diào)度自動化主站系統(tǒng)中，由于系統(tǒng)內(nèi)存儲的數(shù)據(jù)信息很多，IE這些數(shù)據(jù)直接影響著整個系統(tǒng)的運行，所以加強(qiáng)對系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全管理也十分有必要。另外，通過對《電力監(jiān)控系統(tǒng)安全防護(hù)規(guī)定》的分析也可以看出，我國對電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的管理有非常明確的規(guī)定，其中“劃分生產(chǎn)控制大區(qū)和管理信息大區(qū)”、“劃分實時子網(wǎng)和非實時子網(wǎng)”、“設(shè)置專用橫向單向安全隔離裝置”等內(nèi)容均說明了網(wǎng)絡(luò)安全管理的重要性。但是，從目前的實際情況來看，很多電力企業(yè)并沒有嚴(yán)格遵循這些規(guī)章制度，比如未做好分區(qū)連接和橫向隔離、未安裝相應(yīng)的安全隔離裝置等，導(dǎo)致電力調(diào)度自動化主站系統(tǒng)的運行風(fēng)險增加。

3 電力調(diào)度自動化主站系統(tǒng)運行維護(hù)的優(yōu)化措施

3.1 針對通道故障的解決措施

當(dāng)電力調(diào)度自動化系統(tǒng)中通道出現(xiàn)問題，導(dǎo)致監(jiān)控人員無法對在運設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控時，為了更好地解決這一問題，需要采取以下措施：首先，需要對通道進(jìn)行全面檢查，尤其是要檢查數(shù)據(jù)庫配置、重點服務(wù)器配置、MODEM配置是否正確，同時還要對通道柜進(jìn)行自環(huán)檢測，并做好相關(guān)記錄。其次需要借助前置機(jī)發(fā)出報文的反饋情況來分析故障，并在通道柜測試波形，根據(jù)發(fā)出、受到的波形頻率變動情況掌握故障信息，然后根據(jù)了解的信息分析故障原因，并制定針對性的解決措施，從而有效降低通道故障對系統(tǒng)的影響。

3.2 針對遙控?zé)o法正確執(zhí)行的故障處理

通過前文分析可以得知，電力調(diào)度自動化主站系統(tǒng)出現(xiàn)遙控?zé)o法正確執(zhí)行的問題，其形成原因是多方面的，想要更好地解決這一故障，促進(jìn)系統(tǒng)運行的穩(wěn)定與安全，還必須要做好如下工作[4]：其一，檢查信息庫遙控表中的分合遙控號，看其編碼是否準(zhǔn)確，如果編碼不對則需及時調(diào)整過來，同時還要查看“禁止遙控”項填寫是否正確，符合要求后再進(jìn)行后續(xù)步驟；其二，檢查遙信索引名是否正確，并對通道的穩(wěn)定性以及遙控發(fā)令、執(zhí)行時間等信息進(jìn)行檢查，如果出現(xiàn)不相符的情況，需及時分析原因并加以解決；其三，在檢查通道是否順暢的過程中，可以通過看光端機(jī)、微波等設(shè)備信號燈，以及看有無其他遙信、遙測信息上送的方式來檢查，必要時可用環(huán)路短接的方法測試。

3.3 做好數(shù)據(jù)備份與維護(hù)工作

在電力調(diào)度自動化系統(tǒng)運行維護(hù)方面，為保障系統(tǒng)內(nèi)各項數(shù)據(jù)信息的安全傳輸與應(yīng)用，還需要做好數(shù)據(jù)備份與維護(hù)工作。具體來說，首先是在數(shù)據(jù)備份方面的管理，為確保備份時不影響系統(tǒng)正常運行，可以提前設(shè)置好備份時間，然后再進(jìn)行在線聯(lián)機(jī)備份，這樣既能有效避免正在操作的信息被鎖，同時也能保證數(shù)據(jù)的完整性。另外，還可以采取離線磁帶備份，即使硬盤故障，系統(tǒng)也能自動切換到備用機(jī)的磁盤陣列上運行，并確保數(shù)據(jù)庫文件、圖形文件等恢復(fù)到故障前的狀態(tài)。在數(shù)據(jù)維護(hù)方面，由于該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)量十分龐大，需要定期對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行合理分類，并實時更新，嚴(yán)格按照企業(yè)制定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，以保證其完整性與真實性，對于一些關(guān)鍵數(shù)據(jù)的維護(hù)也非常重要，需要及時將它們歸檔處理。

3.4 制定完善的應(yīng)急反應(yīng)機(jī)制

想要保障電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的良好運行狀態(tài)，往往還離不開一項完善的應(yīng)急反應(yīng)機(jī)制，這可以及時將故障問題加以解決，降低故障的影響力與范圍，而且還能保證電力系統(tǒng)的高效穩(wěn)定運行。除此之外，還需要對系統(tǒng)運行狀態(tài)進(jìn)行全程跟蹤，做好數(shù)據(jù)管理工作，準(zhǔn)確記錄故障時間和次數(shù)，并將這些信息上傳至系統(tǒng)平臺進(jìn)行存檔，作為維護(hù)人員調(diào)整應(yīng)急反應(yīng)機(jī)制的參考依據(jù)，確保該機(jī)制更加完善與全面，從而提升電力調(diào)度自動化主站系統(tǒng)的整體穩(wěn)定性，更好地為電力企業(yè)提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)。

3.5 完善系統(tǒng)的運行維護(hù)流程

為了有效解決電力調(diào)度自動化主站系統(tǒng)的故障問題，需要嚴(yán)格按照以下運行維護(hù)流程進(jìn)行各項操作[5]：其一，了解設(shè)備狀態(tài)。重點了解故障發(fā)生前后設(shè)備的運行狀態(tài)，主要對設(shè)備運行情況、硬件配置、軟件配置等信息進(jìn)行重點審查，并檢查工作人員是否在發(fā)生故障前進(jìn)行違規(guī)操作或軟件設(shè)置等行為；其二，查找故障線索。利用聽取設(shè)備報警提示聲、檢查告警指示燈、檢測硬件、分段隔離系統(tǒng)等方式來尋找系統(tǒng)故障線索，以便更有針對性地解決故障問題；其三，故障分析。當(dāng)發(fā)現(xiàn)故障問題之后，需要結(jié)合實際情況判斷故障類型，并羅列出最有可能導(dǎo)致故障產(chǎn)生的原因，然后以此為依據(jù)判斷故障位置；其四，故障處理。需要結(jié)合故障原因分析的實際結(jié)果，采取合適的處理方式，比如更改跳線配置、更換硬件部件、關(guān)閉占用資源的進(jìn)程、重新安裝被損壞的程序等等，完成處理工作后，還需對處理結(jié)果進(jìn)行檢查，以防出現(xiàn)新的問題。

4 結(jié)束語

總而言之，隨著社會整體用電需求的不斷攀升，對供電電能質(zhì)量與可靠性也提出了更高標(biāo)準(zhǔn)，這既是一種機(jī)遇也是一種挑戰(zhàn)，想要促進(jìn)電力事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，就必須要加大科技投入力度。因此，電力部門加強(qiáng)電力調(diào)度自動化主站系統(tǒng)的研究，具有非常深遠(yuǎn)的現(xiàn)實意義，只要提高對電網(wǎng)調(diào)度自動化的認(rèn)識，并不斷完善運行維護(hù)流程及管理制度，才能為研發(fā)電力調(diào)度自動化系統(tǒng)奠定堅實的基礎(chǔ)，另外還要及時找出系統(tǒng)存在的各種問題，并積極探索其有效的解決辦法，這樣才能更好地提升電力系統(tǒng)供電質(zhì)量，從而推動我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的長遠(yuǎn)發(fā)展。