電力系統調度自動化的故障及措施

趙紅展　師同圣　汪俊靜

摘 要 對于電力系統調度自動化技術問題的處理故障要點就是要做好日常設備巡視，認真記錄運行日志，熟悉設備各指示燈含義及故障時情況，以便出現故障后能迅速作出判斷；還要掌握運用必要的工具和經驗進行檢查測試，運用排查故障常用方法：觀察法、信號測量法、更換備品備件法、分析排除法，進而做好故障解決后及時總結，分析故障原因，為以后更好地處理故障而積累經驗。下文筆者結合多年從事電力系統調度及其自動化運行的相關經驗，針對電力系統調度自動化系統的重要性及其運行中常見的故障問題及解決措施作出簡單的介紹，總結了調度自動化的常見故障及處理方法。

關鍵詞 電力調度 自動化技術 故障處理

中圖分類號：TM734 文獻標識碼：A

電力系統調度自動化技術應用多種科學技術的實用性技術，對現代化電力系統起到重要的作用，電力系統調度自動化技術主要包括以下幾點：第一，電力系統調度自動化技術能夠及時對電網中各元件、子系統或整個系統運行數據進行實時化和精確的采集、檢測。第二，根據系統各元件的技術、經濟等指標和電力系統的實際運行狀態，為調度工作人員進行調度和控制提供重要依據，對調度控制的決策具有科學意義。第三，這項技術能夠保證整個電力系統的安全、可靠、經濟地運行，并且進行綜合協調，同時也實現了供電的優質和高效。第四，電力系統調度自動化技術有效的提高了系統調度工作效率，保證了機器設備的使用年限，減少了事故發生的概率，能夠使整個電力系統安全可靠的運行，對整個電力系統的崩潰和大面積停電等事故的發生得到了有效的避免和控制。

1主站故障

主站故障主要發生在前置機、服務器、軟件、硬件、通道板、網絡、數據庫等。如果故障出現在應用程序上，可重新安裝應用程序，設置數據庫，連接數據源，恢復數據備份。

1.1前置機故障

前置機作為SCADA系統的組成部分，其任務是對全網實時數據進行采集和預處理，監視各分站通道的工作狀態；收集并加工各RTU送來的信息；對分站規約進行轉換；對信息進行識別、檢錯、糾錯處理；與后臺機通信以及向RTU傳送控制命令。前置機主要由電源模塊、監控模塊、通信模塊組成。電源模塊是否正常可通過指示燈來判別；監控單元發生故障不會影響數據交換；通信模塊正常與否可通過指示燈來顯示，如果運行燈間隔固定時間閃爍說明正常，故障燈在系統正常時不會亮，Rx和Tx燈正常時閃爍，接口的接發正常時閃爍，不亮則說明通信板有問題或未有信號收發，燈一直亮則可能收發的信號不正常。發現通道板出現故障，要及時更換同型號通道板（嚴禁帶電插拔），如無備件，可將通道板上備用芯片與故障芯片對調。如出現主備機切換故障，前置機主備機切換不了，應檢查切換裝置的電源是否正常、該裝置與系統的連接是否有松動、人工及自動切換的轉換開關位置是否正確。為方便日常運行維護和對遠動故障的正確及時處理，應根據遠動專用儀表的配置標準，配備相應的調試儀器及必要的備品備件。

1.2網絡故障

網絡出現故障，首先應該考慮故障機器的網線插頭是否接觸良好，HUB是否死機，此外還要考慮故障機器網卡設置、IP地址是否沖突或該節點名是否在系統的域控制器中、網卡驅動損壞等因素。

1.3數據庫故障

第一，實時數據庫有錯誤，不能定義。應檢查數據庫的遙測數據存盤描述是否有空的或做了重復記錄。第二，事件告警記錄中某廠站有頻繁的遙信變位出現。排除該廠站端輔助接點故障后，則可確定數據庫中的遙信表有重復填寫；若開關位置不對，則檢查數據庫中極性是否取反，或接線圖與數據庫是否一致。第三，遙信、遙測正常，遙控發不下去或返校時間超時，確定通道無故障，則檢查數據庫中該設備的信息號是否填寫或填寫正確，是否限制可控，是否單人操作；站端設備告警，調度端未告警，則檢查是否定義該信息或者信息號是否正確。以上僅是數據庫定義錯誤的一部分情況，上述情況產生原因也很多。

1.4電源故障

電源故障有UPS故障及交流失電后蓄電池超時供電UPS關機。如果UPS故障致使無交流輸出，調度自動化系統主服務器將自動關機，系統退出運行。此時首先關閉電源屏上的UPS輸出總開關以及各分路開關，然后關閉各服務器及工作站的電源開關，將主服務器、前置機的負荷轉移到市電上，恢復系統運行。如果交流失電，由蓄電池組供電，自動化維護人員要迅速減少調度自動化系統（設備）負荷，停用部分冗余及相對不重要設備（遠動維護工作站、隔離服務器、打印機、部分顯示器）以盡量延長系統運行時間，保證最小調度自動化系統的運行。要密切監視UPS放電情況，隨時注意其運行狀態的指示燈和報警信號等。當蓄電池電壓降低至最低允許值之前，必須按照正常的系統操作步驟保存歷史數據、退出進程，以免發生非正常關機系統數據庫出現錯誤的現象。

1.5病毒故障

如果網絡結構不符合安全區的要求，接口眾多，系統防病毒形勢會非常嚴峻。有些單位采用代理服務器雙卡或三卡內橋式分段網絡實現和公司MIS聯網，沒有實現物理級上的隔離，調度監控網絡受到病毒及黑客的威脅。（下轉第187頁）（上接第169頁）網絡連接不能有效抵御病毒、黑客等的惡意破壞和攻擊。不同安全等級的系統互聯時未作有效隔離，也不符合網絡安全的要求。調度自動化系統不要輕易對外提供接口，也不要不經殺毒就輕易拷入外來程序。必須采用軟、硬件結合的有效安全隔離措施、保證網絡數據共享的同時，實施對非法信息的隔離。在網絡傳輸層，為了保證數據網絡的安全，又能向外傳輸必要的數據，必須在調度專用數據網與企業辦公自動化系統（OA/MIS）之間有效安全隔離，加裝物理隔離裝置，采用單向傳輸的方式。在系統和應用層面，應采用計算機防病毒技術、安全的操作系統（如服務器采用 UNIX 操作系統），應用系統的關鍵軟硬件要采用雙機冗余配置。

2通道故障

有些單位在連接變電站和調度端的通信通道上，仍在使用單通道或假雙通道（兩條通道使用同種介質）的運行模式，造成系統通道環節薄弱，一旦出現通道故障，短時間內很難恢復，使調度端無法監控，造成調度員的監控盲區。而光纖故障一般很少，多由于外力破壞造成斷裂。如某站信息不變化，遙測數據不更新，為一直線，該站產生的告警信息接收不到，而其他變電站信息正常。如果檢查該變電站RTU正常，可判斷是該站通道故障，考慮是否規約問題，用電話聽筒在通信設備遠動出口端聽有無斷續的信號聲，沒有則是通信通道故障。遠動通道應采用雙通道結構，實現主輔通道自動切換及通道異常報警功能。

3分站設備（綜自或RTU）故障

綜合自動化是采用微機保護，它由監控、通信、主變差動、主變后備、饋線等模板組成，一塊模板對應一條線路，每塊模板同樣都有相應指示燈指示是否正常，包括運行燈、故障燈、接收燈、發送燈等，通過觀察指示燈可初步判斷故障模板。對有當地監控的變電站，如果調度機數據不正常而后臺機數據正常，多是通信模板故障，如果調度機數據和后臺機數據都不正常，則多是監控模板故障。事故時，遙信的正確性是電網調度自動化系統的一項重要指標。引起事故遙信錯誤的原因是多方面的，包括觸點接觸不良、電磁干擾、交流電串入遙信回路、前置機處理出錯等。可以采取雙信制遙信、優化接線工藝及通過跳閘控制回路的電位來判斷斷路器位置信號手段來解決遙信不準確故障。如出現遙控無法執行情況，故障原因為：該站下行通道斷、RTU遙控出口繼電器損壞、RTU遙控執行板損壞或遙控執行繼電器觸點接觸不良、RTU遙控輸出壓板沒投、主站或分站設備參數定義錯誤、分站設備轉換開關在“就地”位置、沒有在“遠方”位置。光端機問題，可以通過各模塊的指示燈來判斷是否正常，模塊故障可用相同型號模塊替換。

4結語

國際上正在制定相應的自動化系統網絡安全標準，國內也開始進行相關課題的研究，對于調度自動化系統及數據網絡的安全防護措施，首先應在網絡技術體制方面，采用光纖+SDH+IP的數據專網模式，在全系統實現電力調度專用數據網絡與其它公用信息網絡、電力生產控制系統與辦公自動化系統等的安全隔離，同時在調度專用數據網及各相關應用系統上采取必要的安全防護技術手段，建立嚴密的安全管理措施，以確保電力調度系統和電力系統的安全。