調度自動化系統故障分析與處理

方錦飛

（廣東電網清遠陽山供電局，廣東 清遠 513100）

一、概述

電網不斷發展，其電壓等級也在升高，而且變電站向無人化發展，因此遠程調度監控越來越重要，調控中心作用越來越大，責任也越來越重，而在電網調度過程中占據著重要作用的是調度自動化系統。要使電力系統安全穩定運行得到確保，調控中心必須即時準確了解電網運作狀況，當故障發生時能快速有效處理。調度自動化系統的安全穩定運行，是調度人員正確監控的前提保障，然而現有系統運行狀況并不令人滿意，經常出現問題，嚴重影響了調度人員的正常工作，不能利用系統實時數據進行電網監控，當電網出現故障時，不能及時切斷故障點，這有可能導致電網故障擴大，甚至使整個大電網瞬間癱瘓和崩潰。

二、概述調度自動化系統的常見故障

調度自動化系統是一個由工作站、服務器、通信通道、SCADA系統（數據采集與監視控制系統）、應用軟件等組成的復雜系統，硬件設備多，軟件專業性強，設備分布位置不同，運行環境復雜，因此系統在長期不停機運行過程中出現故障實在是在所難免的，如工作站服務器死機、數據亂碼、磁盤損壞、遠程遙控失敗、遙信位置與現場不相符、廠站通道故障、遙測數據錯誤等等。

圖1 調度自動化系統的構成

三、故障排查方法

調度自動化系統復雜，涉及范圍廣，包括自動化、通信、繼保等專業，而且故障多樣，故障點不確定，因此要快速準確處理故障，必須采用科學合理的方法，迅速找到故障點。下午將詳細介紹常見的故障排查方法。

1 信號測量法：系統中傳輸的數據，時而是光信號，時而是二進制的電流信號，它們都是摸不著，看不見，只能利用專業工具進行檢測，如用萬用表測量設備端數值與后臺遙測比較，數據誤碼測試儀檢測誤碼，通過系統前置通信通道檢測功能查看通信情況。

2 設備觀察法：觀察硬件設備的功能指示燈和是否有報警聲可判斷設備是否運行正常，查看通道監控系統信息可知設備運行狀況。

表1 遙測系數計算表

3 元件更換法：確定故障點后，可用同型號設備元件進行更換，以達到快速恢復系統的目的。

4 經驗分析法：維護人員要對調度自動化系統的概念了解清楚，例如系統網絡結構，設備功能，各模塊有何功能等。這樣就會知道設備作用失去后，將會生成哪些關聯的告警信息，因此即可判別系統中什么樣的設備發生什么樣的故障。

四、調度自動化系統故障分析與處理

調度自動化系統主要由調度主站系統、通信通道、廠站端設備等構成。在任何環節出現故障，都會導致系統失靈，數據出錯，調度監控將失效。根據結構特點，可分為調度主站設備故障、通信通道故障、廠站設備故障等主要常見故障。

1 調度主站設備故障

（1）若果工作站或服務器操作系統無法啟動，先對它進行重啟，要是系統還不能正常啟動，應重裝操作系統，裝上應用軟件，并導入備份數據。（2）若果工作站或服務器的應用軟件運行失敗，應先關閉軟件，再重新運行，要是軟件依舊運行失敗，對工作站或服務器主機進行重啟，運行應用軟件，要是問題依舊，可判斷是軟件故障，重裝軟件。（3）若果不是上述問題，可判斷為硬件故障，需對相應硬件設備進行排查，以確定故障元件并進行更換。

2 廠站通道中斷

當廠站通道中斷時，調度將無法監視變電站設備的運行狀況，從而屏蔽了監控功能，嚴重影響著電網穩定安全運行，而且通信設備多，連接復雜，故障發生后不易短時間消缺。遇到中斷故障，處理方法如下：

（1）單廠站退出往往判斷為單設備故障，需逐級檢查，處理方法為：發現廠站通道中斷告警后，自動化維護人員先觀察變電站數據可否刷新，通道板指示燈是否正常。確定為中斷后，維護人員先在調度主站端進行排查，如果數字信號可用聽筒聽聲檢測，如果模擬信號可用萬用表測量電平或頻率數值，可采用調度端通道自環法監測，可判斷故障點是否在調度端，若不在，需到通信機房檢查通信設備，利用在線監控系統、通道自環、聽筒測聲、頻率測量等方法，確定此站通道正常與否，如正常，可判斷為廠站端設備故障。（2）若同一時間出現多個站點通道故障，系統數據不刷新，首先對各變電站的調度電話進行連通測試，檢查是否在通信主節點出現故障，不通為通信主設備故障，通為主站端故障，檢查調度端通信終端服務器是否異常，將服務器進行主備切換試驗。

3 廠站設備故障

廠站故障主要有：遠動裝置故障、網絡設備故障、現場裝置故障。

（1）后臺通信正常，調度通信中斷而通信通道正常時，可判斷為遠動裝置故障，重啟裝置，若故障依舊，可確定為硬件問題，如轉發元件故障、編碼器損壞等，需更換設備。（2）廠站端和調度端通信同時中斷，現場設備運行正常時，可判斷為網絡設備故障，如交換機，光纜等故障，需更換或修復。（3）非全站通信中斷，只單一裝置通信中斷，可判斷為現場設備故障，需到現場設備消缺。

除按結構分的三種故障外，調度自動化系統還有如通道誤碼多，遙信誤發漏發，遙測數據錯誤，網絡故障等。

4 通道誤碼率高，誤碼多

通道傳輸的碼率是摸不著看不見的，維護人員只能利用系統軟件發現故障。通過系統的前置通信通道檢測功能，可知相應通道是否出現誤碼，并能檢測是下行數據還是上行數據出錯。對于誤碼故障，現時并沒有很好的處理方法，只能初步判斷為調制解調器故障，但由于從廠站端到調度自動化主站的路徑中調制解調器設備較多，不能馬上具體判斷故障設備，只能采取設備更換法處理，從調度自動化主站端的Modem板，到局端通信機房的PCM設備模塊，再到站端機房的PCM設備，最后到遠動裝置的調制解調元件逐個更換來進行故障處理。

5 遙信誤發漏發

在通常情況下，遙信誤發漏發主要有以下情形：遠動裝置重啟時引起遙信誤發，現場接線與廠站端或主站參數庫定義不相同，保護、測控或智能裝置設備故障，刀閘開關的防抖動時間設置過長或端子排接點接觸欠穩等。遇到上面提到的問題故障，操作人員應該先檢查各個不同設備的節點處有無出現老化，或是機械的損壞，而且通過進行核實主站數據庫的關聯參數，以此來確定問題及進行妥當處理。

6 遙測數據錯誤

遇到遙測數據與裝置不相符時，自動化人員首先在維護工作站上觀察變電站全部遙測數據是否可刷新，若全不刷新，可判斷為廠站通信中斷，需按通信中斷方法處理，若只是單一遙測數據錯誤，先觀察該數據可否更新，若不能更新可判斷為此線路測控裝置故障，及時通知檢修部門進行處理，若有更新，但數值與現場裝置不符，可根據下面方法處理：（1）檢查遙測量的關聯是否正確，如有錯誤需重新關聯。（2）檢查遙測的系數設定是否正確，若不正確，需通過組態工具對數據庫系數進行修改，具體參考表1。（3）檢查數據庫中的遙測點號是否與遠動機上送的遙測順序表一一對應，如不對應，需在配置工具中重新修改主站端遙測點號。（4）假如是計算量，需檢查計算公式是否正確，公式出錯需重新更正。（5）假如設置了上下限值的遙測量，需檢查上下限值是否設置合理，若設置錯誤，有可能將正常數據過濾，需利用組態工具對該遙測量的上下限值重新修改。（6）檢查系統數據是否有誤碼，利用前置通信通道檢測功能檢查數據包，如有誤碼，需按誤碼故障方法處理。

7 網絡故障

調度自動化系統網絡引起的故障，必須先考慮網線水晶頭、尾纖、4M線等傳送介質接頭是否接觸良好，若此網絡是采用交換機進行互連，還需觀察交換機上的LED燈來判定是否設備故障，同時還應檢查網絡節點有無IP沖突、機器網卡設置是否恰當等。

[1]呂長征.電力調度自動化系統故障安全問題探討[J].科技與企業，2012（05）.

[2]調度自動化系統常見故障分析[Z].