淺析電力工程自動化系統中常見的故障問題及故障分析方法

尤丹丹，楊天平

（1.貴州工業職業技術學院，貴州 貴陽 550008；2.貴陽永青儀電科技有限公司，貴州 貴陽 550004）

近年來我國電力工程自動化水平越來越高，不僅提高了我國電網系統的運行效率，同時也確保了的供電系統的安全性和穩定性，減少了停電等給企業以及居民生產生活帶來的負面影響。但是由于自動化管理系統本身還不夠完善，在自動化系統管理的過程中還缺少規范化的操作指南等，使導致自動化系統在運行的過程中出現故障。在故障分析的過程中，技術人員的個人能力和素質對于故障的解決具有重要的影響。

1 常見的故障分析

1.1 硬件方面的問題

在電力工程運行的過程中，需要借助許多硬件設備，如果硬件設備本身發生故障，就可能導致自動化系統難以正常的工作。自動化系統在工作的過程中離不開硬件設備的支持，例如計算機、PLC、服務器、主動檢測設備等，這些設備能夠滿足自動化系統工作的需要，當設備發生問題就可能導致采集的數據不準確或者丟失等問題，最終為自動化系統數據處理工作帶來不利的影響。一般情況下，當硬件發生問題時，系統會發出報警信號，這就需要加強對硬件故障的查找和排除，從而及時地找到發生故障的設備，進行更換或者維修。

1.2 軟件方面的問題

信息技術在電力工程自動化系統中發揮了重要的作用，軟件的穩定性和安全性以及操作人員的規范性都會影響到軟件的工作狀態。當出現數據被意外刪除或者操作不當時，就可能導致軟件崩潰、卡死，導致自動化系統難以正常的工作。當軟件被病毒或者木馬等攻擊之后，也會導致自動化系統崩潰。在電力工程自動化系統中常見的軟件故障主要集中在數據庫方面，當發生故障之后，應當進行檢查，判斷其是否存在漏洞。

1.3 子系統方面的問題

在電力工程自動化系統中包含了多個子系統，當子系統發生故障之后，可能會導致數據難以有效地傳遞，降低了系統處理數據的能力，導致自動化系統難以正常地工作。在發生故障時，應當對故障信息進行檢測，確定故障的性質和節點，從而及時地消除故障。

1.4 工作人員方面的問題

對于電力工程自動化系統來說，在日常的維護工作中，存在著重視局部，而忽略了整體，表現在對于關鍵設備花費的時間比較多，而對于整體設備則關注不夠，最終導致了故障的發生。在對自動化系統進行維護的過程中，對于整體的分析內容不重視其實質，難以實現對系統細節進行分析，導致故障難以及時地被察覺。部分技術人員在系統維護的過程中，重視其應用，例如對于操作系統應用等比較熟悉，而忽略了數據庫等系統應有的維護工作，對于系統的實質理解不夠，在工作的過程中也會出現偏差，最終導致故障的發生。

2 故障分析和管理研究

2.1 排除法

當發生故障時，涉及到的元素和節點比較多，憑借個人經驗和技術能力難以準確地判斷時，就需要應用到排除法。目前排除法在電力工程自動化系統中應用比較廣泛，而且發揮了重要的作用。電力工程自動化系統在工作的過程中具有比較強的數據集聚效應，這就需要多個硬件、軟件以及傳輸設備共同發揮作用，它們在數據的傳遞方面聯系緊密，在出現問題時可能是硬件方面的問題，也可能是軟件方面的問題，或者共同出現問題。自動化系統的復雜性要求在排除故障的過程中需要，逐步推進。再加上各個系統之間的聯系緊密，增加了故障的數量和類型，也增加了故障排除的時間。例如在調度自動化系統故障處理中，當斷路器在遠程操作時，其位置信號不變，或者不能有效反映斷路器變位情況時，就需要綜合應用排除法和系統分析的方法，分析主站變電通道是否正常工作，當出現故障時，就可能準確定位變電所的位置。然后檢查變電站斷路器閘位觸點位置是否正常，在合閘和分閘的情況下觸點位置不發生變化時，就可以判斷故障位于觸點上。因此為了提高排除法的工作效率，應當加強對自動化系統的學習，掌握和熟悉系統的運行規律，熟悉常見的故障類型，從而在故障發生時能夠快速地找到問題所在，提高故障處理的效率。

2.2 系統分析法

在應用系統分析法時，應當熟悉整個自動化系統，不僅掌握其硬件的運行規律，同時也需要掌握其工作原理等，對于附件的作用以及工作模式等都需要了解。電力工程自動化系統由不同的模塊所組成，這些模塊之間在工作的過程中相互聯系，關系密切，這就需要對系統具有整體性的認識。對于系統的各種類型的故障不僅熟悉，特別是在故障經驗方面比較豐富，當發生故障時，能夠根據之前的案例教學快速的判斷，從而找到故障的原因和節點等。

2.3 重視安全管理

通過重視電力工程自動化系統的安全管理工作，能夠有效地降低故障發生的概率，從而減少故障所導致的損失以及降低故障的危險，防止由于故障而發生安全事故，導致設備被擊穿等。例如在配電自動化系統中，當出現永久性的故障時，首先應當查找原因，同時將發生故障的設備隔離開，然后配置新的系統，在這種情況下，能夠先保障系統的正常工作，確保了供電系統的穩定性。當配電線路發生故障時，而且故障是永久性，斷路器會發生自動跳閘的現象，但是自動化系統能夠主動解決故障。在電力工程自動化系統維護和故障分析的過程中，特別是當某條線路發生故障時，應當重視其安全維護工作，防止對系統產生破壞，同時及時地修復故障，防止由于故障導致的長時間停電等，從而提高自動化系統的運行效率。

3 大數據分析技術在故障預測中的應用

3.1 加強故障數據的搜集

在電力工程自動化系統工作的過程中會產生很多數據，因此在大數據分析的過程中，首先應當提前對故障數據的收集，從而做好故障預測工作。電力工程自動化系統工作中產生的變壓器等設備的數據，可以統一地儲存到調度中心，然后進行相應的分析。同時在自動化系統工作的過程中，每天會實時產生大量的數據，這些數據的規模比較大，而且其中的無效數據數量也比較多，一方面需要占用比較多的存儲空間，同時也降低了數據處理的效率，對于這種情況，應當首先進行數據的過濾和處理之后再傳送到調度中心。目前我國在電力自動化系統實時數據的處理技術方面比較成熟完善，對于提高數據的準確性具有重要的幫助。

3.2 加強故障數據的分析和預測

為了提高故障的處理效率，就需要加強對故障的全面分析，及時地挖掘其中的關鍵數據和信息，從而推動故障的解決。為了提高故障數據分析和預測的效率，應當建立針對性的故障監測系統，實現對數據的處理等。在應用的過程中應當積極地引入大數據分析技術，從而不斷地提高數據的分析效率和質量。在具體的工作過程中，子站需要將現場采集到的數據進行分析之后，傳遞給主站，主站在接收到子站的數據之后，對數據進行進一步的分析和處理。通過數據預處理程序，能夠有效地減少后期數據分析所需要的時間和空間，從而有效地減少無用信息。在數據預處理之后，所得到的數據都是具有一定質量和價值的，在這種情況下，通過大數據分析，最終實現對故障的監控和預測。當電力自動化系統中的數據出現異常變化、波動超出其設定的范圍時，就可能會發生報警或者進行自動處理，從而提高了故障分析的效率。

4 結語

電力工程自動化系統的操作維護是一項技術程度比較集中的工作，它對于操作人員的素質具有比較高的要求。在自動化系統故障分析的過程中，常常發現由于人為失誤等原因導致故障的發生，給電力企業帶來了嚴重的經濟損失。因此應當加強對電力工程自動化系統的人才培養工作，使他們能夠熟悉電力工程整個系統的運行狀態，不斷地積累故障處理方面的經驗，從而在故障發生時能夠快速地響應，最終解決故障。此外，還應當積極地應用大數據分析以及數據挖掘技術，提高故障分析的效率，最終預防故障的發生。