電網(wǎng)調(diào)度自動化SCADA系統(tǒng)功能擴展分析

摘 要：隨著電力行業(yè)的迅速發(fā)展，電力企業(yè)對調(diào)度自動化SCADA系統(tǒng)的要求也越來越高。盡可能少的信息誤發(fā)以及及時準(zhǔn)確的故障報警能力對無人值守電站顯得格外重要。在保證系統(tǒng)可靠運行的同時，要不斷促進SCADA系統(tǒng)的完善更新以進步一適應(yīng)力新環(huán)境新要求。

關(guān)鍵詞：SCADA系統(tǒng) 無人值守 報警

中圖分類號：TM76 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1672-3791（2012）11（b）-0106-01

隨著我國電力行業(yè)科學(xué)技術(shù)的不斷進步和更新，電力部門各級調(diào)度中心對信息的要求越來越高，需要更多更為可靠的信息，以保證及時準(zhǔn)確的了解電網(wǎng)的實際運行狀態(tài)。在計算機技術(shù)基礎(chǔ)上的電力調(diào)度SCADA系統(tǒng)在對電力設(shè)備運行狀態(tài)的監(jiān)視和控制上發(fā)揮著不可替代的作用。

1 進行電網(wǎng)調(diào)度自動化SCADA系統(tǒng)研究的意義

近年來SCADA系統(tǒng)的功能日趨完善，實用性不斷提高，為保證電網(wǎng)的安全可靠運行發(fā)揮了重要的作用，減少了工作人員的工作量，使工作效率不斷提高，同時，極大促進了電網(wǎng)的自動化和現(xiàn)代化水平。隨著變電站無人值守建設(shè)的不斷推進，SCADA系統(tǒng)采集的信息量進一步加大，誤發(fā)信息的數(shù)量也隨之增加，給正常監(jiān)控造成極大不便，對電網(wǎng)的安全可靠運行產(chǎn)生很大的不利影響。同時，無人值守系統(tǒng)新要求的不斷提出也迫切要求SCADA系統(tǒng)進行不斷地完善，以保證電力系統(tǒng)安全可靠運行。

2 SCADA系統(tǒng)的功能應(yīng)用

2.1 SCADA系統(tǒng)的主要作用

（1）監(jiān)控電力網(wǎng)絡(luò)的可靠運行狀況。電網(wǎng)運行過程中，需要對電網(wǎng)的頻率、電壓、電流等技術(shù)參數(shù)和電力設(shè)備的運行狀態(tài)進行監(jiān)視和控制，以保證電網(wǎng)的正?？煽窟\行，以滿足電力用戶的需求。

（2）提高電網(wǎng)運行的經(jīng)濟性。在對電力網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)控的同時，通過分析各發(fā)電企業(yè)的發(fā)電情況和電力用戶的用電量，對電網(wǎng)實現(xiàn)科學(xué)合理的調(diào)度以實現(xiàn)電能的合理分配，以降低用電損耗，節(jié)約能源，提高電網(wǎng)的經(jīng)濟性。

（3）實現(xiàn)電網(wǎng)運行的安全分析和故障處理。電網(wǎng)故障的發(fā)生往往非常突然，難以預(yù)測，而造成故障的因素復(fù)雜多變，故障的誤判或處理不當(dāng)，對設(shè)備、人員甚至整個用電網(wǎng)絡(luò)都可能造成不可挽回的損失。因此，提高電網(wǎng)調(diào)度自動化水平，對電網(wǎng)實現(xiàn)正確可靠地分析，使故障得到及時判斷，合理的處理，對保證電網(wǎng)可靠運行，減少事故所造成的損失有著重要意義。

2.2 SCADA系統(tǒng)的基本功能塊

由于電力網(wǎng)絡(luò)規(guī)模、范圍以及地域的不同，各電網(wǎng)調(diào)度中心的自動化軟件的配置也各不相同，但SCADA系統(tǒng)一般具有如下幾個功能塊：（1）數(shù)據(jù)的采集與接收。RTU采集電站電流、電壓、無功功率、有功功率等信息通過特定通訊方式傳輸?shù)秸{(diào)度中心的主計算機系統(tǒng)。為調(diào)度員提供及時可靠的信息。（2）故障記憶功能。對故障發(fā)生時的，系統(tǒng)狀態(tài)進行記錄，以方便工作人員進行故障分析。（3）歷史數(shù)據(jù)存儲。保存電網(wǎng)運行過程中各中數(shù)據(jù)，以便于對電力系統(tǒng)的正常運行進行分析研究。（4）報表功能。對采集數(shù)據(jù)進行列表處理，進行數(shù)值比較，平均值計算等數(shù)據(jù)分析，便于調(diào)度人員對電網(wǎng)狀態(tài)進行正確的分析判斷。（5）特殊運算功能。對不能進行直接采集的數(shù)據(jù)進行計算，如總潮流量、總發(fā)電量等，以方便電力的科學(xué)調(diào)度。

3 SCADA系統(tǒng)的新功能

3.1 將要擴展的新應(yīng)用功能

（1）錯誤信息自動濾除功能。無人值守電站中，大量的誤報信息會嚴(yán)重干擾工作人員的判斷，并且使工作人員的工作量大大增加，合理正確的去除錯誤信息對提高電網(wǎng)可靠性，提高工作效率有重要意義。

（2）母線平衡計算。母線平衡原則是檢查電網(wǎng)實時數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的依據(jù)，人工計算往往工程浩大，通過SCADA自動進行數(shù)據(jù)分析，有助于工作人員對電網(wǎng)狀態(tài)進行及時準(zhǔn)確的判斷。

（3）分級報警功能。由于電站信息量巨大，故障發(fā)生時，數(shù)量龐大的數(shù)據(jù)LdFA0SGObkHypvWyYZhp/dvSu4pJvzjUu0qkKB0/HHI=往往會使人無從下手因此對數(shù)據(jù)進行分級定義，按級別報出有助于調(diào)度員進行事故分析。

（4）分站點管理。分清責(zé)任區(qū)，清晰管轄范圍，以簡化每個控制中心的信息量。以便對故障迅速做出反應(yīng)。

（5）建全事故模擬功能。隨著系統(tǒng)的不斷進步和完善，電力系統(tǒng)故障的發(fā)生頻率逐漸降低，造成新的調(diào)度員經(jīng)驗不足，從而對所發(fā)生事故進行模擬重現(xiàn)，以增加工作人員的現(xiàn)場經(jīng)驗顯得格外重要。當(dāng)然，情景模擬越逼真，所達到的效果往往越好。這就對系統(tǒng)事故模擬重現(xiàn)提出了更高的要求。

3.2 新功能在SCAOA系統(tǒng)中的實現(xiàn)

（1）錯誤信息自動濾除功能。在運行中，大量的錯誤信息會被SCADA系統(tǒng)記錄，產(chǎn)生錯誤信息的原因主要有：變電站前置機重啟或復(fù)位時產(chǎn)生的多個錯誤信號；遙信接點的抖動產(chǎn)生的錯誤信號。解決方法如下：對設(shè)備進行設(shè)定，如果采集的數(shù)據(jù)與上一次的差別超過一定數(shù)量時，則暫時不報警，待下一次檢測的數(shù)據(jù)與本次相同時則產(chǎn)生報警信息。數(shù)據(jù)與前一次相同則不報警。由于節(jié)點接觸不良等原因造成的節(jié)點抖動，可通過檢修進行更換。由于電磁干擾造成的誤報，則可對設(shè)備進行防干擾處理。對于刀閘的抖動，我們則可以通過對短時變位信號進行過濾來解決。（2）母線平衡計算。對所有與母線相連的開關(guān)的有功功率進行求和，結(jié)果如果超過故障值則報警。（3）分級報警功能。對報警信號按重要程度劃分等級，一般分為緊急報警，重要報警和一般報警三類。通過對現(xiàn)場事故的判斷，在SCADA系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中設(shè)置相應(yīng)字段，信號產(chǎn)生時則觸發(fā)報警信息。報警信息歸類后，則可對不同的報警產(chǎn)生不同的音響效果，并對事故信息進行記錄。（4）分站點管理。由于故障信息很多，而其中相當(dāng)一部分對于相應(yīng)的站點來講并不重要，因此，可以在有用信息中加入站點字符對相關(guān)信息進行篩選處理，對無效信息進行濾除，以簡化工作。（5）建全事故模擬功能。在事故發(fā)生時我們以相應(yīng)時間間隔為周期對系統(tǒng)狀態(tài)進行采集記錄，把電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)以及事項通過多線程進行保存，同時對訪問建立讀線程和播放線程兩個線程操作。（6）自動報警功能。對故障信息進行掃描、處理和輸出。即采集數(shù)據(jù)并與故障值進行對比，超過報警值時觸發(fā)詳細報警信息，然后對報警信息通過特定手段告知監(jiān)控人員。（7）控制通道監(jiān)視功能。在變電站設(shè)置控制模擬，在主站定時下發(fā)命令，

如果返回信息不正確，則判定控制通道發(fā)生故障，并通知相關(guān)人員對故障進行及時處理。

4 結(jié)論

SCADA系統(tǒng)新思路新功能的應(yīng)用，大大提高了電力系統(tǒng)安全可靠運行能力，極大提高了電力系統(tǒng)的調(diào)度管理水平。為電力系統(tǒng)的現(xiàn)代化建設(shè)的進一步發(fā)展，進一步拓寬了道路。