調度自動化主站運行監視系統的研究

王曉娜 關振中

摘 要：隨著信息技術發展水平不斷提升，在各個領域中得到廣泛引應用，為電力行業自動化技術發展提供了必要保障。對調度自動化系統的使用、維護及管理提出了更高要求，逐步形成嚴格、完善的標準。本文主要對自動化系統主站運行維護進行了研究，探討構建運行監視系統的有效措施。

關鍵詞：調度自動化；監視系統；運行維護

近年來電力行業生產工作規模不斷擴大，在計算機、網絡通信及遠動控制技術的推動下，電力系統已基本實現了自動化，工作效率大幅提升。作為其中的重要組成部分，調度自動化系統負責整個發電和輸配電過程的監控。現階段調度自動化設備的維護監控方式主要依賴人力繁復操作，已經逐漸無法滿足日常管理的需要，不能及時發現運行故障、問題和隱患，直接影響系統的正常運行。因此，必須加強自動化監視及維護，準確掌握硬件設備和各種應用系統的運行情況，并對系統異常情況作出分析和判斷，從而加大主站運行維護力度。

1 調度自動化系統主站的功能結構

1、主站系統的基本結構

為實現電網各個節點的高效調度，電網智能調度主站通常是以分布式結構進行構建，通過網絡信息技術實現各節點的連接，實時收集、分析、傳遞電網各節點的運行參數及相關信息。根據電網規模，主站可選擇單網、雙網或多往的結構配置，包括現場信息收集裝置、主站CPU主機、工作后臺等。

2、調度自動化主站系統的主要功能

（1）數據采集功能

通過現場信息裝置收集電力運行的相關信息及當前參數，具體收集形式包括有模擬量、狀態量、脈沖量等。模擬量收集主要針對電力運行過程中各類電流值、電壓值的采集與分析，如電力系統的母線電流、電壓、二次設備電壓、輸電線路電流以及電壓等的運行信息收集工作。狀態量收集主要是針對各類狀態信號，如隔離開關狀態信號、報警信號、接地信號、分接頭位置信號等。脈沖量主要針對變壓器、輸電線路、電網公路、電力負載率等脈沖信號進行收集。由現場收集裝置收集這些相關信息后，經由電力載波、光纜等向主站CPU傳輸，由主站CPU對這些信息進行分析處理，并將處理結果同時向現實設備中發送，實時顯示數據信息。同時系統中會存儲電力運行的各指標的正常范圍，通過對當前搜集信息的分析，并將其與正常值比較，如果偏離正常范圍，則說明存在故障問題。

（2）系統控制功能

該系統能夠遠距離的操作所有的遙控設備，擁有很強的控制功能。可遙控設備主要包括分閘控制、合閘控制、控制閉鎖等。SCADA系統可以對操作設置權限，操作完成時可以將操作的過程、操作人的姓名、操作時間進行存檔，防止不法分子進行非法操作。

（3）系統安全操作

系統主備機的功能主要有啟動、故障切換、檢測。當系統計算機出現問題時，該計算機的所有數據以及信息都會被自動復制到后備計算機上，確保系統數據的完整性。主站系統可以根據不同的需求在節點上設置所需的功能，對于不同操作設置的權限做到權職分明。此外，SCADA系統還應用了智能操作票系統，具有模擬防誤的功能。

（4）人機界面功能

SCADA系統的人機界面具有很多功能，例如窗口顯示、畫面編輯和拷貝等，而且它的設計非常人性化、容易操作，可以實現在線進行數據處理、分析、編輯和保存。畫面中的圖符可以與實時數據進行連接，連接后可以讓圖符實現動態顯示。該系統的人機界面功能還可以制作趨勢曲線圖，只要是通過界面顯示出來的內容都能夠打印。

2 調度自動化主站運行監視維護存在的問題

1、網絡故障。

主站系統內網絡故障通常有兩種情況：一是在增加新工作站時出現本臺計算機不能聯網。此時，首先應該檢查該計算機的網卡是否插緊（或到位），網絡插頭是否接觸良好，然后檢查該計算機是否與其他計算機的網絡節點名有沖突（唯一標識）。再者注意在網絡適配器手工配置時，網絡適配器型號、通信協議、驅動程序填寫是否正確。雙網卡時，I/O端口地址、中斷編號、收發器類型是否有沖突，經網絡綁定后，必要情況下可考慮更換網卡；二是整個網絡不正常。一般在細纜方式下遇到，如果網絡時好時壞，很可能是某一段網絡線松動了，可用萬用表測量匹配電阻的方法找出網絡松動的位置，更換該網絡線；若網絡一直不通，則應檢查網絡線兩端的終結點的終結匹配器是否正確聯接。

2、運動裝置數據不穩定

電網企業調度自動化主站系統的遙測合格率應該達到98%，但遙測值檢測過程中存在的誤差沒有明確的規定。雖然對于零漂值有具體標準及要求，在實際情況下，電網企業調度自動化主站系統在長時間運行中，很難滿足要求，而且如果出現線路停電的狀況，系統的畫面上將會出現很多的零漂值，而零漂值的大量出現會給系統調度人員帶來很大的麻煩。

3 調度自動化系統主站的監視及運行維護措施

1、語音告警及WEB服務器的運行監視維護

系統的WEB瀏覽功能采用了三層結構的設計方法，能夠支持多個客戶端的使用，公司可以根據WEB瀏覽功能對調度自動化主站系統信息進行瀏覽，通過對系統信息的分析來了解公司目前的運行狀態。語音告警能夠提醒值班人員系統出了問題，WEB子系統主要為領導層和其它生產管理部門提供顯示電力生產實時工況、歷史數據以及統計分析數據等功能。

在前者維護中，為提高系統的可靠性和穩定性，采取以下措施：檢查數據庫中的事故定義和報警定義，檢查是否對應，是否有遺漏；對沒有定義的重新定義并錄入數據庫建立關聯；定期檢查告警硬件，注意其接線是否正確。

在后者維護中，為更好的保證通信質量，應檢查網絡的配置，如路由器，防火墻等；定期對網絡硬件檢查，排除硬件故障帶來的通信質量降低；組織有關人員學習網絡配置方面的知識，便于以后的維護與檢修。

2、系統和數據監視維護

首先是系統維護，包括軟硬件、數據庫、網絡等，保證這些部件都能安全穩定地運行。公司制定有嚴格的工作流程，必須經過許可才能執行各項工作，且要持證上崗。維護人員提前與調度員聯系，待對方做好記錄，并確定采取安全措施后方可開始。如有故障，對系統進行維護，完成后主站恢復正常，維護人員需再次與調度員聯系，調度員應仔細檢查相關設備，并及時解決之前封鎖的數據。

其次是數據維護，調度自動化主站系統要處理的數據量十分龐大，維護工作主要是將這些數據合理分類，并保證其完整性、真實性，且要實時更新。具體而言，有實時數據庫及歷史數據庫管理、數據采集、系統告警、AGC參數維護等。對一些關鍵數據進行維護時，需嚴格按照公司的制定的標準進行，并將這些數據及時歸檔處理。同樣也要先經過調度員的許可，并做好各項準備工作及防范措施，如果涉及其他機構，還應向其申請。主站負責上級命令及實時數據的轉發，并提前與下級取得聯系。

3、其他異常監視維護

發現自動化設備、系統功能異常或運行數據偏離正常值時，值班人員應首先通報當值調度員說明電網監控受影響范圍，同時按應急預案處理或通知維護責任人并做詳細記錄；廠站采集數據異常時，應立即采取相關的安全措施，降低數據異常影響，同時應盡快通知廠站自動化運維人員，要求查明原因，及時處理。如發現通道異常，應立即通知通信運行值班員協助處理；遙控、遙調（AGC和AVC）等控制功能異常時，應立即通知調度員并建議退出相關控制功能。

4 結束語

綜上所述，在智能電網發展過程中，調度自動化主站是重要構成部分，屬于電力調度的核心處理模塊，對于電力系統的安全運行有重要影響，為保證調度自動化主站的正常運行，必須加強自動化監視及維護，及時分析處理系統異常情況，不斷加大主站運行維護力度。

參考文獻

[1]江星華，孫剛，夏軍，吳麗娟.淺談縣級供電企業調度自動化主站系統改造[J].湖州師范學院學報，2013，S1

[2]李峰，莊衛金，王勇，張鴻，潘玲玲.基于PSS/E的可用于調度主站驗證的仿真系統設計[J].中國電力，2014（01）

[3]李健勇，史光哲，王英帥.芻議電力企業電網調度自動化系統應用現狀及發展策略[J].機電信息，2014（18）