芻議電力調度自動化故障快速定位

孫從勇

（射陽縣供電公司，江蘇 射陽224300）

從2006 年開始的“十一五”期間，全國中心城市將進行大規模的電網建設和改造，這是建設加強電網所必須的，然而這又是對電網建設施工力量的嚴峻挑戰，特別是自動化主站將面臨著工程技術人員嚴重短缺的局面。按照現行自動化建設模式，自動化主站需要增加數倍的工程技術人員，這些工程技術，人員從何而來？即使有了足量的工程技術人員“十一五”結束后他們又將如何安置？定期檢查SCADA 畫面遠動自動化遙測和遙信信息的正確性是自動化主站的日常工作之一，這項工作對于及時發現自動化遙測和遙信信息的缺陷是非常必要的。然而由于自動化信息量很大，全面檢查一次需要很長時間，又由于自動化專業的工程技術人員人員對電力系統了解較少，對遙測和遙信信息的內在規律性缺乏必要的認識，導致遙測和遙信信息缺陷的發現率有待于提高。因此，總結一套快速檢查SCADA 畫面遠動自動化遙測和遙信信息正確性的方法是十分必要的。

1 自動化主站SCADA 畫面遙測和遙信信息量快速查錯方法

通過實際工作并結合相關資料，總結了一套SCADA 畫面遙測和遙信信息量快速查錯方法，使用這一方法可以快速檢查出錯誤的自動化信息。

1.1 開關遙測與遙信互檢法

在遙測值精度達標的情況下，若開關遙信為“分”，則相應遙測一般為“0”；若開關遙信為“分”，而相應遙測一般情況下不應該為“0”，則遙測與開關遙信中必然有一個是錯誤的。

1.2 電網正常運行情況下遙測值合理性檢查

遙測數據正常顯示的值不帶底色，但可根據數據是越限還是死數據，設定統一標準的數據底色，用以區分數據的正確與否，各個自動化廠家目前都支持此項功能，應充分利用，從而可以迅速發現遙測缺陷。

1.3 數據不刷新檢查。

1.3.1 利用動態曲線檢查數據是否刷新。當動態曲線呈直線時，遙測數據肯定不刷新。

1.3.2 利用報表檢查數據是否刷新。對于報表中的同一電氣設備，相鄰的多個數據值保持不變時，應檢查此遙測，可能不再刷新。

1.3.3 目前主流的SCADA 系統能夠為不刷新的數據標記顏色，主站所要做的就是在制作畫面的時候把重要的遙測參數（如線路電壓、電流，母線電壓等）繪制到畫面上，并設定功能。

1.4 利用狀態估計軟件計算結果校核SCADA

狀態估計軟件計算結果可以與SCADA相互校核遙測和遙信信息量數據的正確性。

1.5 當發現或懷疑某信息值有誤時，應及時與變電站值班員取得聯系，或與集控中心聯系，對比兩側的數據，以確定問題所在，從而及時排除隱患。

2 自動化系統有故障發生時，自動化系統主站、通訊和廠站RTU 設備故障定位

當前國內主流的自動化系統結構為，廠站端通過自動化裝置（測控、保護等）采集信號，然后通過通信控制單元進行信息匯集和篩選，然后經由調度模擬通道（IEC101、DNP、CDT 等規約）或調度數據網（IEC104）規約上送主站，全站模擬量和開關量數據會在通道首次建立時，以總召喚形式上送，此后模擬量以變化遙測形式上送，開關量以變化遙信數據（優先）上送。主站端收到數據后通過設備解析后接入自動化SCADA 主機，提供給值班人員查詢。

當出現全站或某間隔數據不刷新，主站有設備通信中斷或通道中斷告警等現象時，可以認為自動化系統異常，應及時排查故障點并通知相關單位處理解決。

2.1 檢查通道狀態是否正常，如正常則排除通道中斷的情況，如不正常，應立即通知遠動檢查通道設備是否故障。

2.2 非通道原因時，檢查全站設備狀態是否正常，如發現全站設備全部中斷或部分中斷，則應通知廠站端人員處理，必要時應通知自動化設備廠家配合解決。

2.3 廠站端檢查RTU 的RUN 和TX燈閃動是否正常，發送電平和和頻率是否正常。若不常則是RTU 故障的可能性較大，針對RTU 繼續進行檢查。

2.4 建立變電站維護記錄，大部分故障都是有共通性，合理的總結能夠加快故障的排除。

3 自動化主站SCADA 和EMS 故障定位

針對自動化主站SCADA 和EMS 系統故障的快速定位與排除有兩種可行性方法。其一，根據EMS 系統自身的告警功能或憑借主站人員專業技術水平和多年的工作經驗，人為的分析和處理系統故障。其二，利用最先進的人工智能專家系統技術，建設故障智能診斷專家系統，幫助技術人員快速分析系統故障并提供故障可能解決方案。

3.1 根據SCADA 和EMS 系統的告警信息或憑借工作經驗，人工定位常見故障。以下僅以幾個簡單示例進行說明。

3.1.1 主站人員無法查看歷史數據。當地調主站工作人員無法查看歷史數據時，首先，查看數據庫文件是否存放在系統指定的硬盤目錄下，若不存在，則將數據庫文件移到系統指定位置。其次，查看數據庫是否連接，若數據庫未連接，則重新配置連接數據庫。若數據庫連接正常，則故障原因就是歷史數據沒有存儲，歷史數據無法存儲只有兩種可能，數據庫連接中斷和磁盤空間已滿，排除第一種可能，只需備份歷史數據，釋放硬盤空間即可。

3.1.2 系統數據不同步。當地調主站人員發現系統工作站存在數據不一致的情況，即同一時刻查看同一點的遙測值有所不同時，只有三種可能情況即前置不同步、數據庫不同步和時鐘不同步。只要依次進行同步操作，然后觀察EMS 系統數據顯示結果，故障即可排除。

3.2 建設故障智能診斷專家系統。在自動化主站建設故障智能診斷專家系統，與SCADA 和EMS 系統接口實時在線監測EMS 系統進程、通道、機器資源狀況等，與系統網絡結點（前置機、服務器、工作站、路由器等網絡設備）通訊，實時監測設備網絡連接和運行狀況。鑒于系統故障診斷的專業性、經驗性和復雜性，把系統進程、通道、設備狀態和動作以及運行人員的診斷經驗用規則表示出來，形成故障診斷專家系統知識庫，并允許在知識庫中增加、刪除或修改一些規則，以確保診斷系統的實時性和有效性，同時還給出符合人類語言習慣的結論，并具有相應的解釋能力。根據故障與征兆之間的關系，采用數據驅動的正、反向推理將獲得的征兆與知識庫的規則進行匹配，進而獲得故障診斷的結論，確定故障位置和故障類型，提供故障解決參照方案，使操作人員以最快的速度排除故障，保證自動化系統連續、穩定和高效運行。

結語

綜上所述，電網調度自動化系統已成為電力生產的重要組成部分，是保證電網安全和經濟可靠運行的重要支柱手段之一。深入研究調度自動化系統SCADA 畫面遙測和遙信信息量快速查錯方法，自動化系統失效時自動化系統主站、通訊和廠站設備故障定位方法，自動化主站SCADA 或EMS 故障快速定位的方法，對于提高調度自動化系統運行的可用率和提高工作效率具有十分明顯的現實意義。

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