基于電力調度自動化系統安全運行的分析

摘 要：電力調度自動化系統是一種比較先進的技術，能在很大程度上保證電網的安全運行。本文主要從電力調度自動化系統在遙控、遙信及遙測三個方面展開相關論述。

關鍵詞：調度；自動化系統；遙控；安全運行

1 前言

電力調度自動化系統主要為電網調度運行管理人員提供電網運作過程中所需的各類信息，從而使他們能夠對電網進行有效控制及監測，而監視控制（SCADA）及數據采集就是電力調度自動化系統的主要功能[1]。為了使調度自動化系統所耗損的時間得到一定程度的縮短，也為了保證電網得以安全運行，本文主要根據SCADA系統的日常運作與維護對遙控、遙信及遙測在使用過程中所遇到的相關問題展開以下論述。

2 遙控

遙控命令是從調控中心發出的，它借助遠程通信技術，遠距離控制變電站或發電廠的斷路器等相關設備，以使其能夠順利完成合閘或分閘操作。圖1為某操作系統在下發遙控前的示意圖。

2.1 遙控執行過程。通常由調控人員在主站SCADA人機界面上對設備進行有效選擇并開啟遙控操作。遙控操作以“選擇-校核-執行”為準則，當前置機系統下發遙控指令后，指令就會從遠動通道、廠站遠動主機到達測控設備。遙控操作的主要目的是控制電網的運行，因此，為了保證變電站的正常運轉，遙控操作的準確率必須達到100%。但是，在實際操作的過程中，遙控有時候會出現執行失敗或返校失敗等情況，這就在一定程度上對電網的正常運行產生比較嚴重的影響。

2.2 遙控失敗的原因。遙控返校超時、返校失敗以及執行失敗等都是遙控失敗的常見現象，導致其遙控失敗的因素主要有：

（1）遙控電源斷開。執行繼電器會在遙控電源斷開而出現失電現象，從而影響到執行遙控點的開合操作，進而引起遙控執行失敗。（2）通道因素。通道存在干擾源或信線纜接觸不良都會導致通道誤碼的發生，從而對主站的遙控命令源碼受到破壞，使命令下發錯誤，進而引起遙控返校超時、返校失敗以及執行失敗等現象[2]。（3）沒有把遙控壓板放入測控屏。（4）主站參數的設置影響。如果遙控點號設置失誤或遠動傳輸規約參數的設置異樣等，都會使遙控出現失敗或失誤。因此，應參照保護定值單對遙控參數作有效更改或管理，此外，必須保證主站遙控參數的設置和現場相同。（5）測控屏上遠方/就地操作把手處于就地位置。此時，遙控指令會因回路故障而出現返校失敗。（6）出口執行繼電器工作失效。當繼電器損壞或斷電的時候，遙控就會執行失敗。（7）設備處于閉鎖操作狀態。當SF6壓力、斷路器機構等相關設備使邏輯出現閉鎖現象以及斷路器機構中的彈簧沒有處在儲能狀態時，都會導致遙控指令操作失敗。

3 遙信

在電網調度中重要信號的組成中，遙信信號占據著非常重要的地位，它能在很大程度上反映電力系統中變電站及發電廠內各種電氣設備的運行情況。它遠距離地把報警信號、報警信號、開關位置信號以及保護動作等信號的遙信值發送給主站端。在調度自動化系統及其他數據的處理中，遙信值及其狀態有著非常重要的作用，而且它還能在一定程度上保證整個系統的正常運行。因此當遙信信號發送失誤或失效時，就會對電網調度的正常運行帶來非常嚴重的不利影響。因此，負責電網調度自動化方面的相關人員，必須盡量減少或避免遙信丟失、誤發、漏發等情況的出現。

3.1 遙信誤發、漏發的原因。

很多因素都會導致遙信的誤發及漏發，常見因素如下：（1）通道誤碼頻繁或遠動通道出現中斷。遙信的接受會因為遠動通道出現中斷而失敗，遙信會在通道出現誤碼現象時出現誤發或漏發情況。（2）輔助觸點的抖動。操作系統的輔助觸點會在一定程度對斷路器等遙信的發送產生影響，斷路器的輔助觸點會在其動作達到一定次數后而在機械傳動部位產生間隙，此時，輔助觸點會因其表面出現氧化現象而導致遙信抖動或停止抖動。此時，可通過“延時重測”方法對抖動進行有效消除。（3）測控系統出現異常。當測控遙信板件出現故障或與遠動主機間的通信發生中斷時，都會引發遙信出現誤發及漏發現象。因此，當測控系統（包括測控保護合一系統）出現異常時，應通過硬接點告警信號（通常把其接入相鄰測控系統）把信息發送到遠方的監控中心[3]。倘若沒有接入公共測控設備或硬接點交叉告警，則必須保證已在控制總站實現裝置通信中斷信號，且必須確保自身故障能夠順利產生告警軟報文。（4）主站畫面及數據庫處理失誤。當信號被設置成遙信點號、告警抑制以及封鎖等狀態時，不能把遙信的正確狀態顯示在SCADA人機界面上。因此，負責主站維護的相關人員應對廠站進行仔細驗收，而且還要做傳動試驗，以在最大程度上保證每個遙信量都能正確地輸送到主站。（5）電磁干擾。當遙信電纜過長或經過一次高壓設備附近的時候，高壓設備所產生的電磁場就會在信號回路山產生干擾信號，當干擾達到一定程度時，就會使遙信出現誤動現象。因此，為了在一定程度上降低電磁干擾對遙信所產生的影響，應把弱電系統及強電系統的信號進行有效隔離，使用屏蔽電纜，對于距離比較遠的通信則必須保證設備接地良好，而且光纖的抗干擾能力必須具有一定強度。

4 遙測

在電力系統的遠方監視中，遙測量有著非常重要的地位，從廠站中所采集到的遙測數據等相關信息，是計算量及其他應用軟件的重要條件。負責調度運行的相關人員主要根據電網實時的遙測數據對電網中各廠站的有功出力及負載率進行整理分析，因此必須在最大程度上確保SCADA系統的遙測數據能夠對電網的實時分布有一個正確的反映。

4.1 遙測量的采集過程。在遙測量的采集過程中，電量主要包括一次系統中的支路有功、無功、母線電壓以及支路電流等，而非電量則主要包括繞組溫度及油溫等。圖2為遙測量的采集過程展示圖。

4.2 遙測量產生失誤的原因。導致遙測量產生失誤的因素主要有：（1）主站系統遙測點號及系數等參數設置錯誤。從而導致導致遙測量發生失誤。因此，做檢查及驗收時，必須給遙測做加量試驗，以在最大程度上保證主站遙測等參數正確性。（2）測控設備的系統中線路相序想連接發生錯誤，從而導致電流正確而功率卻發生錯誤。此時，應對接線進行檢查，然后把接線更正就可以使遙測量的運行恢復正常。（3）遠動主機或通道發生異常。整站遙測量的遙測量都會受到遠動主機及通道的影響，當通道中斷或通信規約的相關參數出現錯誤時，就會使整站遙測量產生失誤。此時，應對遠動主機、遠動通道及規約參數作有效檢查。（4）當測控設備系統發生異常時，系統中所顯示的電流或電流值就會和系統測量單元輸入端的子子測量值有一定差異。此時，可把測量輸入線從系統中拆除，然后使用具有一定精度的測量源直接對系統測量單元加量。

5 結束語

電力調度自動化系統在電力系統的運行監測及設備的運行控制中有著非常重要的作用，它在成本方面具有比較明顯的優勢，而且還能在很大程度上保證系統的可靠性及安全性。本文主要根據SCADA系統的日常運作與維護對遙控、遙信及遙測在使用過程中所遇到的相關問題作了簡要論述，為了使其能夠得到更好的發展及應用，還需對其作進一步研究。

參考文獻

[1]遠動控制技術在電力系統調度自動化中的應用[J].科技與生活，2011（19）：321-326.

[2]對電力系統調度自動化的分析[J].城市建設理論研究（電子版），2011（34）：114-128.

[3]電力系統調度自動化智能報警探討[J].機械管理開發，2010，25（1）：158-171.