調(diào)度自動(dòng)化主站運(yùn)行監(jiān)視系統(tǒng)的研究

王曉娜 關(guān)振中

摘 要：隨著信息技術(shù)發(fā)展水平不斷提升，在各個(gè)領(lǐng)域中得到廣泛引應(yīng)用，為電力行業(yè)自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展提供了必要保障。對(duì)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的使用、維護(hù)及管理提出了更高要求，逐步形成嚴(yán)格、完善的標(biāo)準(zhǔn)。本文主要對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)主站運(yùn)行維護(hù)進(jìn)行了研究，探討構(gòu)建運(yùn)行監(jiān)視系統(tǒng)的有效措施。

關(guān)鍵詞：調(diào)度自動(dòng)化；監(jiān)視系統(tǒng)；運(yùn)行維護(hù)

近年來電力行業(yè)生產(chǎn)工作規(guī)模不斷擴(kuò)大，在計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)通信及遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)的推動(dòng)下，電力系統(tǒng)已基本實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，工作效率大幅提升。作為其中的重要組成部分，調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)負(fù)責(zé)整個(gè)發(fā)電和輸配電過程的監(jiān)控。現(xiàn)階段調(diào)度自動(dòng)化設(shè)備的維護(hù)監(jiān)控方式主要依賴人力繁復(fù)操作，已經(jīng)逐漸無法滿足日常管理的需要，不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)運(yùn)行故障、問題和隱患，直接影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行。因此，必須加強(qiáng)自動(dòng)化監(jiān)視及維護(hù)，準(zhǔn)確掌握硬件設(shè)備和各種應(yīng)用系統(tǒng)的運(yùn)行情況，并對(duì)系統(tǒng)異常情況作出分析和判斷，從而加大主站運(yùn)行維護(hù)力度。

1 調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)主站的功能結(jié)構(gòu)

1、主站系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)

為實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)各個(gè)節(jié)點(diǎn)的高效調(diào)度，電網(wǎng)智能調(diào)度主站通常是以分布式結(jié)構(gòu)進(jìn)行構(gòu)建，通過網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)各節(jié)點(diǎn)的連接，實(shí)時(shí)收集、分析、傳遞電網(wǎng)各節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行參數(shù)及相關(guān)信息。根據(jù)電網(wǎng)規(guī)模，主站可選擇單網(wǎng)、雙網(wǎng)或多往的結(jié)構(gòu)配置，包括現(xiàn)場(chǎng)信息收集裝置、主站CPU主機(jī)、工作后臺(tái)等。

2、調(diào)度自動(dòng)化主站系統(tǒng)的主要功能

（1）數(shù)據(jù)采集功能

通過現(xiàn)場(chǎng)信息裝置收集電力運(yùn)行的相關(guān)信息及當(dāng)前參數(shù)，具體收集形式包括有模擬量、狀態(tài)量、脈沖量等。模擬量收集主要針對(duì)電力運(yùn)行過程中各類電流值、電壓值的采集與分析，如電力系統(tǒng)的母線電流、電壓、二次設(shè)備電壓、輸電線路電流以及電壓等的運(yùn)行信息收集工作。狀態(tài)量收集主要是針對(duì)各類狀態(tài)信號(hào)，如隔離開關(guān)狀態(tài)信號(hào)、報(bào)警信號(hào)、接地信號(hào)、分接頭位置信號(hào)等。脈沖量主要針對(duì)變壓器、輸電線路、電網(wǎng)公路、電力負(fù)載率等脈沖信號(hào)進(jìn)行收集。由現(xiàn)場(chǎng)收集裝置收集這些相關(guān)信息后，經(jīng)由電力載波、光纜等向主站CPU傳輸，由主站CPU對(duì)這些信息進(jìn)行分析處理，并將處理結(jié)果同時(shí)向現(xiàn)實(shí)設(shè)備中發(fā)送，實(shí)時(shí)顯示數(shù)據(jù)信息。同時(shí)系統(tǒng)中會(huì)存儲(chǔ)電力運(yùn)行的各指標(biāo)的正常范圍，通過對(duì)當(dāng)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(tǒng)控制功能

該系統(tǒng)能夠遠(yuǎn)距離的操作所有的遙控設(shè)備，擁有很強(qiáng)的控制功能。可遙控設(shè)備主要包括分閘控制、合閘控制、控制閉鎖等。SCADA系統(tǒng)可以對(duì)操作設(shè)置權(quán)限，操作完成時(shí)可以將操作的過程、操作人的姓名、操作時(shí)間進(jìn)行存檔，防止不法分子進(jìn)行非法操作。

（3）系統(tǒng)安全操作

系統(tǒng)主備機(jī)的功能主要有啟動(dòng)、故障切換、檢測(cè)。當(dāng)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)出現(xiàn)問題時(shí)，該計(jì)算機(jī)的所有數(shù)據(jù)以及信息都會(huì)被自動(dòng)復(fù)制到后備計(jì)算機(jī)上，確保系統(tǒng)數(shù)據(jù)的完整性。主站系統(tǒng)可以根據(jù)不同的需求在節(jié)點(diǎn)上設(shè)置所需的功能，對(duì)于不同操作設(shè)置的權(quán)限做到權(quán)職分明。此外，SCADA系統(tǒng)還應(yīng)用了智能操作票系統(tǒng)，具有模擬防誤的功能。

（4）人機(jī)界面功能

SCADA系統(tǒng)的人機(jī)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(shè)計(jì)非常人性化、容易操作，可以實(shí)現(xiàn)在線進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、分析、編輯和保存。畫面中的圖符可以與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行連接，連接后可以讓圖符實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)顯示。該系統(tǒng)的人機(jī)界面功能還可以制作趨勢(shì)曲線圖，只要是通過界面顯示出來的內(nèi)容都能夠打印。

2 調(diào)度自動(dòng)化主站運(yùn)行監(jiān)視維護(hù)存在的問題

1、網(wǎng)絡(luò)故障。

主站系統(tǒng)內(nèi)網(wǎng)絡(luò)故障通常有兩種情況：一是在增加新工作站時(shí)出現(xiàn)本臺(tái)計(jì)算機(jī)不能聯(lián)網(wǎng)。此時(shí)，首先應(yīng)該檢查該計(jì)算機(jī)的網(wǎng)卡是否插緊（或到位），網(wǎng)絡(luò)插頭是否接觸良好，然后檢查該計(jì)算機(jī)是否與其他計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)名有沖突（唯一標(biāo)識(shí)）。再者注意在網(wǎng)絡(luò)適配器手工配置時(shí)，網(wǎng)絡(luò)適配器型號(hào)、通信協(xié)議、驅(qū)動(dòng)程序填寫是否正確。雙網(wǎng)卡時(shí)，I/O端口地址、中斷編號(hào)、收發(fā)器類型是否有沖突，經(jīng)網(wǎng)絡(luò)綁定后，必要情況下可考慮更換網(wǎng)卡；二是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)不正常。一般在細(xì)纜方式下遇到，如果網(wǎng)絡(luò)時(shí)好時(shí)壞，很可能是某一段網(wǎng)絡(luò)線松動(dòng)了，可用萬用表測(cè)量匹配電阻的方法找出網(wǎng)絡(luò)松動(dòng)的位置，更換該網(wǎng)絡(luò)線；若網(wǎng)絡(luò)一直不通，則應(yīng)檢查網(wǎng)絡(luò)線兩端的終結(jié)點(diǎn)的終結(jié)匹配器是否正確聯(lián)接。

2、運(yùn)動(dòng)裝置數(shù)據(jù)不穩(wěn)定

電網(wǎng)企業(yè)調(diào)度自動(dòng)化主站系統(tǒng)的遙測(cè)合格率應(yīng)該達(dá)到98%，但遙測(cè)值檢測(cè)過程中存在的誤差沒有明確的規(guī)定。雖然對(duì)于零漂值有具體標(biāo)準(zhǔn)及要求，在實(shí)際情況下，電網(wǎng)企業(yè)調(diào)度自動(dòng)化主站系統(tǒng)在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行中，很難滿足要求，而且如果出現(xiàn)線路停電的狀況，系統(tǒng)的畫面上將會(huì)出現(xiàn)很多的零漂值，而零漂值的大量出現(xiàn)會(huì)給系統(tǒng)調(diào)度人員帶來很大的麻煩。

3 調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)主站的監(jiān)視及運(yùn)行維護(hù)措施

1、語音告警及WEB服務(wù)器的運(yùn)行監(jiān)視維護(hù)

系統(tǒng)的WEB瀏覽功能采用了三層結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法，能夠支持多個(gè)客戶端的使用，公司可以根據(jù)WEB瀏覽功能對(duì)調(diào)度自動(dòng)化主站系統(tǒng)信息進(jìn)行瀏覽，通過對(duì)系統(tǒng)信息的分析來了解公司目前的運(yùn)行狀態(tài)。語音告警能夠提醒值班人員系統(tǒng)出了問題，WEB子系統(tǒng)主要為領(lǐng)導(dǎo)層和其它生產(chǎn)管理部門提供顯示電力生產(chǎn)實(shí)時(shí)工況、歷史數(shù)據(jù)以及統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù)等功能。

在前者維護(hù)中，為提高系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性，采取以下措施：檢查數(shù)據(jù)庫中的事故定義和報(bào)警定義，檢查是否對(duì)應(yīng)，是否有遺漏；對(duì)沒有定義的重新定義并錄入數(shù)據(jù)庫建立關(guān)聯(lián)；定期檢查告警硬件，注意其接線是否正確。

在后者維護(hù)中，為更好的保證通信質(zhì)量，應(yīng)檢查網(wǎng)絡(luò)的配置，如路由器，防火墻等；定期對(duì)網(wǎng)絡(luò)硬件檢查，排除硬件故障帶來的通信質(zhì)量降低；組織有關(guān)人員學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)配置方面的知識(shí)，便于以后的維護(hù)與檢修。

2、系統(tǒng)和數(shù)據(jù)監(jiān)視維護(hù)

首先是系統(tǒng)維護(hù)，包括軟硬件、數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)等，保證這些部件都能安全穩(wěn)定地運(yùn)行。公司制定有嚴(yán)格的工作流程，必須經(jīng)過許可才能執(zhí)行各項(xiàng)工作，且要持證上崗。維護(hù)人員提前與調(diào)度員聯(lián)系，待對(duì)方做好記錄，并確定采取安全措施后方可開始。如有故障，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)，完成后主站恢復(fù)正常，維護(hù)人員需再次與調(diào)度員聯(lián)系，調(diào)度員應(yīng)仔細(xì)檢查相關(guān)設(shè)備，并及時(shí)解決之前封鎖的數(shù)據(jù)。

其次是數(shù)據(jù)維護(hù)，調(diào)度自動(dòng)化主站系統(tǒng)要處理的數(shù)據(jù)量十分龐大，維護(hù)工作主要是將這些數(shù)據(jù)合理分類，并保證其完整性、真實(shí)性，且要實(shí)時(shí)更新。具體而言，有實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫及歷史數(shù)據(jù)庫管理、數(shù)據(jù)采集、系統(tǒng)告警、AGC參數(shù)維護(hù)等。對(duì)一些關(guān)鍵數(shù)據(jù)進(jìn)行維護(hù)時(shí)，需嚴(yán)格按照公司的制定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，并將這些數(shù)據(jù)及時(shí)歸檔處理。同樣也要先經(jīng)過調(diào)度員的許可，并做好各項(xiàng)準(zhǔn)備工作及防范措施，如果涉及其他機(jī)構(gòu)，還應(yīng)向其申請(qǐng)。主站負(fù)責(zé)上級(jí)命令及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)，并提前與下級(jí)取得聯(lián)系。

3、其他異常監(jiān)視維護(hù)

發(fā)現(xiàn)自動(dòng)化設(shè)備、系統(tǒng)功能異常或運(yùn)行數(shù)據(jù)偏離正常值時(shí)，值班人員應(yīng)首先通報(bào)當(dāng)值調(diào)度員說明電網(wǎng)監(jiān)控受影響范圍，同時(shí)按應(yīng)急預(yù)案處理或通知維護(hù)責(zé)任人并做詳細(xì)記錄；廠站采集數(shù)據(jù)異常時(shí)，應(yīng)立即采取相關(guān)的安全措施，降低數(shù)據(jù)異常影響，同時(shí)應(yīng)盡快通知廠站自動(dòng)化運(yùn)維人員，要求查明原因，及時(shí)處理。如發(fā)現(xiàn)通道異常，應(yīng)立即通知通信運(yùn)行值班員協(xié)助處理；遙控、遙調(diào)（AGC和AVC）等控制功能異常時(shí)，應(yīng)立即通知調(diào)度員并建議退出相關(guān)控制功能。

4 結(jié)束語

綜上所述，在智能電網(wǎng)發(fā)展過程中，調(diào)度自動(dòng)化主站是重要構(gòu)成部分，屬于電力調(diào)度的核心處理模塊，對(duì)于電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行有重要影響，為保證調(diào)度自動(dòng)化主站的正常運(yùn)行，必須加強(qiáng)自動(dòng)化監(jiān)視及維護(hù)，及時(shí)分析處理系統(tǒng)異常情況，不斷加大主站運(yùn)行維護(hù)力度。

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