電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)的探討

張文

摘 要：在電力系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)，自動(dòng)化技術(shù)具有廣泛的發(fā)展前景，是電力系統(tǒng)發(fā)展的方向。調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)包含的設(shè)備很多，運(yùn)行情況復(fù)雜，需要利用一套監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)來(lái)監(jiān)視其運(yùn)行是否正常，若出現(xiàn)故障就能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并發(fā)出警告，通知維護(hù)人員進(jìn)行處理。該文對(duì)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)進(jìn)行了研究，對(duì)其功能和架構(gòu)深入剖析，重點(diǎn)提出了幾點(diǎn)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)置原則，說(shuō)明該系統(tǒng)大大降低了人員的工作量，并能有效提高自動(dòng)化系統(tǒng)的維護(hù)效率。

關(guān)鍵字：調(diào)度自動(dòng)化 監(jiān)控 報(bào)警系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：TM7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）11（b）-0084-01

調(diào)度自動(dòng)化的機(jī)房存在一些安全隱患，比如若機(jī)房發(fā)生火災(zāi)不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，將破壞設(shè)備導(dǎo)致自動(dòng)化系統(tǒng)不能正常工作[1-2]。另外，由于服務(wù)器、交換機(jī)等設(shè)備工作溫度在一定范圍內(nèi)才能保證長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，室內(nèi)的溫度或濕度異常將產(chǎn)生不良影響。自動(dòng)化設(shè)備對(duì)電源的要求也較高，因此采用UPS電源進(jìn)行供電，若UPS電源供電不正常將給設(shè)備來(lái)帶隱患。系統(tǒng)的軟件和硬件故障，如通道中斷、遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)故障、計(jì)算機(jī)異常也會(huì)影響到系統(tǒng)正常運(yùn)行[2-4]。對(duì)于自動(dòng)化系統(tǒng)的遙測(cè)數(shù)據(jù)，其具有一定的變化區(qū)間，若遙測(cè)值過(guò)大或過(guò)小，監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)應(yīng)該能夠正確判斷并發(fā)出越限告警信號(hào)。若遙測(cè)數(shù)據(jù)出現(xiàn)了跳變，短時(shí)間內(nèi)變大或變小，也屬于異常的情況，系統(tǒng)也應(yīng)該能夠識(shí)別并告警。對(duì)于事故、保護(hù)動(dòng)作、開(kāi)關(guān)變位等重要信號(hào)，監(jiān)控告警系統(tǒng)應(yīng)該能顯示出來(lái)。采用人工值班的方式對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控，一方面出現(xiàn)故障后不能第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)和處理，另一方面也增加了人員的工作量。通過(guò)應(yīng)用調(diào)度自動(dòng)化監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)，能夠提高對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)的維護(hù)能力，保障系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

1 監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)的功能

監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)能對(duì)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的重要數(shù)據(jù)進(jìn)行不斷實(shí)時(shí)查詢，對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)各個(gè)進(jìn)程以及通道狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，出現(xiàn)異常情況后通知調(diào)度員進(jìn)行及時(shí)處理，不需要派專門的人員進(jìn)行值班，除了提高處理異常情況的效率之外，也避免了被動(dòng)監(jiān)控可能出現(xiàn)的漏掉異常告警的情況。對(duì)重要的服務(wù)器相關(guān)進(jìn)程、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)以及數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)進(jìn)行重點(diǎn)關(guān)注，收集整理系統(tǒng)的信息，對(duì)系統(tǒng)的進(jìn)程作出判斷，防止網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)以及數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)發(fā)生故障。發(fā)現(xiàn)故障信息后，通過(guò)信息、語(yǔ)音、短信、網(wǎng)頁(yè)畫面等方式通知到調(diào)度員和相關(guān)負(fù)責(zé)人，并需要調(diào)度員進(jìn)行確認(rèn)。

2 監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)架構(gòu)

2.1 數(shù)據(jù)采集模塊

數(shù)據(jù)采集模塊用來(lái)采集報(bào)警信號(hào)，其主要包括機(jī)房溫度和濕度、UPS工況、通信設(shè)備以及網(wǎng)路狀態(tài)、電網(wǎng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)以及操作系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。電網(wǎng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)包含了負(fù)荷功率、電流、電壓、開(kāi)關(guān)位置、遠(yuǎn)動(dòng)通道以及其他重要的遙測(cè)、遙信數(shù)據(jù)。電網(wǎng)的數(shù)據(jù)一般來(lái)源較廣，與各個(gè)設(shè)備性能相關(guān)，很難有通用的接口來(lái)采集這些數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)采集模塊需要一個(gè)接口平臺(tái)將各個(gè)接口管理起來(lái)。各個(gè)設(shè)備只需要將自己的動(dòng)態(tài)庫(kù)發(fā)送上來(lái)，由系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集模塊的接口平臺(tái)下載。操作系統(tǒng)的數(shù)據(jù)包括CPU功耗、內(nèi)存使用率、重要進(jìn)程、硬盤容量等。由于系統(tǒng)的硬件和軟件環(huán)境較為復(fù)雜，根據(jù)不同的操作系統(tǒng)，采集信息時(shí)有差異地進(jìn)行編程以屏蔽各種差異。

2.2 數(shù)據(jù)傳輸模塊

數(shù)據(jù)傳輸模塊是將指定的文件通過(guò)文件傳輸協(xié)議根據(jù)設(shè)定的頻率傳送到目標(biāo)節(jié)點(diǎn)。傳輸過(guò)程含有兩個(gè)部分，一是要配置文件，二是守護(hù)進(jìn)程。配置文件配置好文件所在的位置、文件名稱、發(fā)送的IP地址、到達(dá)的目錄、發(fā)送的頻率、發(fā)送失敗后再次發(fā)送的次數(shù)、發(fā)送方式等。守護(hù)進(jìn)程由配置文件的內(nèi)容，將數(shù)據(jù)采集模塊生成的文件按確定的模式傳送到目標(biāo)目錄。若文件還沒(méi)有完成生成，則傳送的文件將不能使用，因此數(shù)據(jù)傳輸模塊要確保文件生成完成后才能發(fā)送。

2.3 系統(tǒng)管理模塊

系統(tǒng)管理模塊用于配置數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)系統(tǒng)內(nèi)的信息進(jìn)行配置，管理并監(jiān)視進(jìn)程。若監(jiān)視到某個(gè)重要進(jìn)程退出，則查看系統(tǒng)的配置，重啟該重要進(jìn)程，如果啟動(dòng)失敗則發(fā)出告警。該模塊還能夠?qū)ο到y(tǒng)的日志進(jìn)行查詢，有利于維護(hù)人員對(duì)系統(tǒng)發(fā)生的故障進(jìn)行處理。系統(tǒng)還有監(jiān)視界面，能夠監(jiān)視和控制系統(tǒng)中的進(jìn)程的運(yùn)行情況。

2.4 報(bào)警模塊

報(bào)警模塊能夠?yàn)檎{(diào)度員提供報(bào)警數(shù)據(jù)，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)發(fā)生異常時(shí)，其表現(xiàn)可以為短信、語(yǔ)音、音響等形式。調(diào)度員可以定制手機(jī)短信，對(duì)發(fā)生重要故障時(shí)能縮短處理時(shí)間。調(diào)度員可以對(duì)報(bào)警選擇各種聲音以及報(bào)警次數(shù)，報(bào)警顯示畫面的顏色也可以進(jìn)行選擇。調(diào)度員確認(rèn)后，報(bào)警信號(hào)能夠復(fù)歸。

3 監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)設(shè)置原則

3.1 正常操作告警的設(shè)置原則

若報(bào)警系統(tǒng)中的報(bào)警信息不能區(qū)分是正常操作導(dǎo)致的開(kāi)關(guān)變位，還是發(fā)生故障導(dǎo)致的開(kāi)關(guān)變位，將對(duì)調(diào)度員增加工作量，同時(shí)也存在不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常開(kāi)關(guān)變位的風(fēng)險(xiǎn)。因此可以將正常操作告警設(shè)置為普通的告警音響，同時(shí)在報(bào)警欄內(nèi)顯示，調(diào)度員確認(rèn)后報(bào)警信息停止閃爍。若出現(xiàn)異常開(kāi)關(guān)變位的情況，則發(fā)出嚴(yán)重的告警音響，與普通開(kāi)關(guān)變位區(qū)分開(kāi)來(lái)。

3.2 電流電壓越限告警的設(shè)置原則

電流越限告警的設(shè)置原根據(jù)其額定負(fù)荷值的90%～95%設(shè)置越限告警值。當(dāng)自動(dòng)化系統(tǒng)采集到的遙測(cè)量超過(guò)該定值時(shí)，預(yù)警系統(tǒng)則顯示畫面，顯示電流以及有功功率值，經(jīng)調(diào)度員確認(rèn)后數(shù)值停止閃爍。

電壓越限時(shí)電壓棒的顏色隨之改變，提醒調(diào)度員注意，其變色設(shè)置以220 kV電壓等級(jí)為例，從209～231 kV電壓棒顯示為綠色；從231～242 kV電壓棒顯示為粉紅色；當(dāng)大于242 kV時(shí)，電壓棒顯示為紅色，當(dāng)電壓為209～198 kV時(shí)，電壓棒顯示為藍(lán)色；當(dāng)?shù)陀陔妷?98 kV時(shí)，電壓棒顯示為黃色。

3.3 事故告警的設(shè)置原則

當(dāng)電網(wǎng)內(nèi)發(fā)生故障導(dǎo)致保護(hù)動(dòng)作斷開(kāi)斷路器時(shí)，監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)應(yīng)該能夠立刻在報(bào)警區(qū)顯示報(bào)警信息，其中要包含斷路器斷開(kāi)的時(shí)間、斷路器的名稱、廠站的名稱、繼電保護(hù)發(fā)送的信號(hào)等，同時(shí)要起動(dòng)打印機(jī)將事故所有報(bào)警信息都打印出來(lái)。事故發(fā)生后，顯示屏的畫面上動(dòng)作的開(kāi)關(guān)應(yīng)當(dāng)閃爍，同時(shí)開(kāi)啟事故音響告警，調(diào)度員可以對(duì)其確認(rèn)。

4 結(jié)論

電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化使用的設(shè)備眾多，不能依賴人員對(duì)其有效監(jiān)控。該文介紹了采用調(diào)度自動(dòng)化監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)的應(yīng)用。該系統(tǒng)在電力公司調(diào)度專業(yè)廣泛應(yīng)用，對(duì)減輕調(diào)度人員的工作強(qiáng)度，提高自動(dòng)化系統(tǒng)的維護(hù)效率具有重要作用。

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