調(diào)度自動化主站運行監(jiān)視系統(tǒng)的研究

王曉娜 關(guān)振中

摘 要：隨著信息技術(shù)發(fā)展水平不斷提升，在各個領(lǐng)域中得到廣泛引應(yīng)用，為電力行業(yè)自動化技術(shù)發(fā)展提供了必要保障。對調(diào)度自動化系統(tǒng)的使用、維護及管理提出了更高要求，逐步形成嚴(yán)格、完善的標(biāo)準(zhǔn)。本文主要對自動化系統(tǒng)主站運行維護進行了研究，探討構(gòu)建運行監(jiān)視系統(tǒng)的有效措施。

關(guān)鍵詞：調(diào)度自動化；監(jiān)視系統(tǒng)；運行維護

近年來電力行業(yè)生產(chǎn)工作規(guī)模不斷擴大，在計算機、網(wǎng)絡(luò)通信及遠(yuǎn)動控制技術(shù)的推動下，電力系統(tǒng)已基本實現(xiàn)了自動化，工作效率大幅提升。作為其中的重要組成部分，調(diào)度自動化系統(tǒng)負(fù)責(zé)整個發(fā)電和輸配電過程的監(jiān)控。現(xiàn)階段調(diào)度自動化設(shè)備的維護監(jiān)控方式主要依賴人力繁復(fù)操作，已經(jīng)逐漸無法滿足日常管理的需要，不能及時發(fā)現(xiàn)運行故障、問題和隱患，直接影響系統(tǒng)的正常運行。因此，必須加強自動化監(jiān)視及維護，準(zhǔn)確掌握硬件設(shè)備和各種應(yīng)用系統(tǒng)的運行情況，并對系統(tǒng)異常情況作出分析和判斷，從而加大主站運行維護力度。

1 調(diào)度自動化系統(tǒng)主站的功能結(jié)構(gòu)

1、主站系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)

為實現(xiàn)電網(wǎng)各個節(jié)點的高效調(diào)度，電網(wǎng)智能調(diào)度主站通常是以分布式結(jié)構(gòu)進行構(gòu)建，通過網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)實現(xiàn)各節(jié)點的連接，實時收集、分析、傳遞電網(wǎng)各節(jié)點的運行參數(shù)及相關(guān)信息。根據(jù)電網(wǎng)規(guī)模，主站可選擇單網(wǎng)、雙網(wǎng)或多往的結(jié)構(gòu)配置，包括現(xiàn)場信息收集裝置、主站CPU主機、工作后臺等。

2、調(diào)度自動化主站系統(tǒng)的主要功能

（1）數(shù)據(jù)采集功能

通過現(xiàn)場信息裝置收集電力運行的相關(guān)信息及當(dāng)前參數(shù)，具體收集形式包括有模擬量、狀態(tài)量、脈沖量等。模擬量收集主要針對電力運行過程中各類電流值、電壓值的采集與分析，如電力系統(tǒng)的母線電流、電壓、二次設(shè)備電壓、輸電線路電流以及電壓等的運行信息收集工作。狀態(tài)量收集主要是針對各類狀態(tài)信號，如隔離開關(guān)狀態(tài)信號、報警信號、接地信號、分接頭位置信號等。脈沖量主要針對變壓器、輸電線路、電網(wǎng)公路、電力負(fù)載率等脈沖信號進行收集。由現(xiàn)場收集裝置收集這些相關(guān)信息后，經(jīng)由電力載波、光纜等向主站CPU傳輸，由主站CPU對這些信息進行分析處理，并將處理結(jié)果同時向現(xiàn)實設(shè)備中發(fā)送，實時顯示數(shù)據(jù)信息。同時系統(tǒng)中會存儲電力運行的各指標(biāo)的正常范圍，通過對當(dāng)前搜集信息的分析，并將其與正常值比較，如果偏離正常范圍，則說明存在故障問題。

（2）系統(tǒng)控制功能

該系統(tǒng)能夠遠(yuǎn)距離的操作所有的遙控設(shè)備，擁有很強的控制功能?？蛇b控設(shè)備主要包括分閘控制、合閘控制、控制閉鎖等。SCADA系統(tǒng)可以對操作設(shè)置權(quán)限，操作完成時可以將操作的過程、操作人的姓名、操作時間進行存檔，防止不法分子進行非法操作。

（3）系統(tǒng)安全操作

系統(tǒng)主備機的功能主要有啟動、故障切換、檢測。當(dāng)系統(tǒng)計算機出現(xiàn)問題時，該計算機的所有數(shù)據(jù)以及信息都會被自動復(fù)制到后備計算機上，確保系統(tǒng)數(shù)據(jù)的完整性。主站系統(tǒng)可以根據(jù)不同的需求在節(jié)點上設(shè)置所需的功能，對于不同操作設(shè)置的權(quán)限做到權(quán)職分明。此外，SCADA系統(tǒng)還應(yīng)用了智能操作票系統(tǒng)，具有模擬防誤的功能。

（4）人機界面功能

SCADA系統(tǒng)的人機界面具有很多功能，例如窗口顯示、畫面編輯和拷貝等，而且它的設(shè)計非常人性化、容易操作，可以實現(xiàn)在線進行數(shù)據(jù)處理、分析、編輯和保存。畫面中的圖符可以與實時數(shù)據(jù)進行連接，連接后可以讓圖符實現(xiàn)動態(tài)顯示。該系統(tǒng)的人機界面功能還可以制作趨勢曲線圖，只要是通過界面顯示出來的內(nèi)容都能夠打印。

2 調(diào)度自動化主站運行監(jiān)視維護存在的問題

1、網(wǎng)絡(luò)故障。

主站系統(tǒng)內(nèi)網(wǎng)絡(luò)故障通常有兩種情況：一是在增加新工作站時出現(xiàn)本臺計算機不能聯(lián)網(wǎng)。此時，首先應(yīng)該檢查該計算機的網(wǎng)卡是否插緊（或到位），網(wǎng)絡(luò)插頭是否接觸良好，然后檢查該計算機是否與其他計算機的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點名有沖突（唯一標(biāo)識）。再者注意在網(wǎng)絡(luò)適配器手工配置時，網(wǎng)絡(luò)適配器型號、通信協(xié)議、驅(qū)動程序填寫是否正確。雙網(wǎng)卡時，I/O端口地址、中斷編號、收發(fā)器類型是否有沖突，經(jīng)網(wǎng)絡(luò)綁定后，必要情況下可考慮更換網(wǎng)卡；二是整個網(wǎng)絡(luò)不正常。一般在細(xì)纜方式下遇到，如果網(wǎng)絡(luò)時好時壞，很可能是某一段網(wǎng)絡(luò)線松動了，可用萬用表測量匹配電阻的方法找出網(wǎng)絡(luò)松動的位置，更換該網(wǎng)絡(luò)線；若網(wǎng)絡(luò)一直不通，則應(yīng)檢查網(wǎng)絡(luò)線兩端的終結(jié)點的終結(jié)匹配器是否正確聯(lián)接。

2、運動裝置數(shù)據(jù)不穩(wěn)定

電網(wǎng)企業(yè)調(diào)度自動化主站系統(tǒng)的遙測合格率應(yīng)該達(dá)到98%，但遙測值檢測過程中存在的誤差沒有明確的規(guī)定。雖然對于零漂值有具體標(biāo)準(zhǔn)及要求，在實際情況下，電網(wǎng)企業(yè)調(diào)度自動化主站系統(tǒng)在長時間運行中，很難滿足要求，而且如果出現(xiàn)線路停電的狀況，系統(tǒng)的畫面上將會出現(xiàn)很多的零漂值，而零漂值的大量出現(xiàn)會給系統(tǒng)調(diào)度人員帶來很大的麻煩。

3 調(diào)度自動化系統(tǒng)主站的監(jiān)視及運行維護措施

1、語音告警及WEB服務(wù)器的運行監(jiān)視維護

系統(tǒng)的WEB瀏覽功能采用了三層結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法，能夠支持多個客戶端的使用，公司可以根據(jù)WEB瀏覽功能對調(diào)度自動化主站系統(tǒng)信息進行瀏覽，通過對系統(tǒng)信息的分析來了解公司目前的運行狀態(tài)。語音告警能夠提醒值班人員系統(tǒng)出了問題，WEB子系統(tǒng)主要為領(lǐng)導(dǎo)層和其它生產(chǎn)管理部門提供顯示電力生產(chǎn)實時工況、歷史數(shù)據(jù)以及統(tǒng)計分析數(shù)據(jù)等功能。

在前者維護中，為提高系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性，采取以下措施：檢查數(shù)據(jù)庫中的事故定義和報警定義，檢查是否對應(yīng)，是否有遺漏；對沒有定義的重新定義并錄入數(shù)據(jù)庫建立關(guān)聯(lián)；定期檢查告警硬件，注意其接線是否正確。

在后者維護中，為更好的保證通信質(zhì)量，應(yīng)檢查網(wǎng)絡(luò)的配置，如路由器，防火墻等；定期對網(wǎng)絡(luò)硬件檢查，排除硬件故障帶來的通信質(zhì)量降低；組織有關(guān)人員學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)配置方面的知識，便于以后的維護與檢修。

2、系統(tǒng)和數(shù)據(jù)監(jiān)視維護

首先是系統(tǒng)維護，包括軟硬件、數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)等，保證這些部件都能安全穩(wěn)定地運行。公司制定有嚴(yán)格的工作流程，必須經(jīng)過許可才能執(zhí)行各項工作，且要持證上崗。維護人員提前與調(diào)度員聯(lián)系，待對方做好記錄，并確定采取安全措施后方可開始。如有故障，對系統(tǒng)進行維護，完成后主站恢復(fù)正常，維護人員需再次與調(diào)度員聯(lián)系，調(diào)度員應(yīng)仔細(xì)檢查相關(guān)設(shè)備，并及時解決之前封鎖的數(shù)據(jù)。

其次是數(shù)據(jù)維護，調(diào)度自動化主站系統(tǒng)要處理的數(shù)據(jù)量十分龐大，維護工作主要是將這些數(shù)據(jù)合理分類，并保證其完整性、真實性，且要實時更新。具體而言，有實時數(shù)據(jù)庫及歷史數(shù)據(jù)庫管理、數(shù)據(jù)采集、系統(tǒng)告警、AGC參數(shù)維護等。對一些關(guān)鍵數(shù)據(jù)進行維護時，需嚴(yán)格按照公司的制定的標(biāo)準(zhǔn)進行，并將這些數(shù)據(jù)及時歸檔處理。同樣也要先經(jīng)過調(diào)度員的許可，并做好各項準(zhǔn)備工作及防范措施，如果涉及其他機構(gòu)，還應(yīng)向其申請。主站負(fù)責(zé)上級命令及實時數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)，并提前與下級取得聯(lián)系。

3、其他異常監(jiān)視維護

發(fā)現(xiàn)自動化設(shè)備、系統(tǒng)功能異?；蜻\行數(shù)據(jù)偏離正常值時，值班人員應(yīng)首先通報當(dāng)值調(diào)度員說明電網(wǎng)監(jiān)控受影響范圍，同時按應(yīng)急預(yù)案處理或通知維護責(zé)任人并做詳細(xì)記錄；廠站采集數(shù)據(jù)異常時，應(yīng)立即采取相關(guān)的安全措施，降低數(shù)據(jù)異常影響，同時應(yīng)盡快通知廠站自動化運維人員，要求查明原因，及時處理。如發(fā)現(xiàn)通道異常，應(yīng)立即通知通信運行值班員協(xié)助處理；遙控、遙調(diào)（AGC和AVC）等控制功能異常時，應(yīng)立即通知調(diào)度員并建議退出相關(guān)控制功能。

4 結(jié)束語

綜上所述，在智能電網(wǎng)發(fā)展過程中，調(diào)度自動化主站是重要構(gòu)成部分，屬于電力調(diào)度的核心處理模塊，對于電力系統(tǒng)的安全運行有重要影響，為保證調(diào)度自動化主站的正常運行，必須加強自動化監(jiān)視及維護，及時分析處理系統(tǒng)異常情況，不斷加大主站運行維護力度。

參考文獻(xiàn)

[1]江星華，孫剛，夏軍，吳麗娟.淺談縣級供電企業(yè)調(diào)度自動化主站系統(tǒng)改造[J].湖州師范學(xué)院學(xué)報，2013，S1

[2]李峰，莊衛(wèi)金，王勇，張鴻，潘玲玲.基于PSS/E的可用于調(diào)度主站驗證的仿真系統(tǒng)設(shè)計[J].中國電力，2014（01）

[3]李健勇，史光哲，王英帥.芻議電力企業(yè)電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展策略[J].機電信息，2014（18）