淺析如何提高電網調度自動化系統可靠性

陳忠

國網江蘇省電力有限公司鹽城市大豐區供電分公司 江蘇 鹽城 224100

引言

電網調度自動化系統在電網中占據核心位置，它的發展歷程可包括集中式、分布式和開放分布式3個階段。從目前我國應用的電網調動自動化系統的結構來看，它是由自動化系統主站、傳輸通道和廠站組成，在運行過程中涉及了各種先進技術，比如自動化技術、通信技術、計算機技術等。

1 電網調度自動化系統可靠性概念

電網調度自動化系統的結構比較復雜，可包括調度主站系統、遠程站點數據采集、執行指令系統等，簡單來說即時主站、調度主站、廠站通信和監控系統等。電網調度自動化系統在運行過程中，運行人員需要根據電力工作要求設定固定的時間和工作任務，只有在此時間內完成安排的電網調動工作任務，才能體現出自動化系統的穩定性。如果自動化系統在固定的時間內完成的任務量越多，系統可靠性也會隨之增強，所以要采取有效的優化措施提高系統的工作量。在應用自動化系統進行電網調度工作時，運行人員需要做出精準判斷，如果不確定系統可靠性，則不能貿然使用自動化系統[1]。電網調度自動化系統在運行過程中必須依靠先進的科學技術，這說明自動化系統的應用可減少勞動力的輸入，大大降低人工成本投入，對提高電力企業的經濟效益有著重要的作用。電網系統需要經歷長時間的調度工作，這就要求自動化系統長時間保持運行狀態。為了使自動化系統處于正常的運行狀態中，就需要對其進行全程實時監控，而計算機系統的應用可實現這一目的，以此來保證自動化系統的正常運行。另外，隨著社會經濟水平的不斷提升，人們的用電需求越來越大，這給電力企業帶來了巨大的挑戰和機遇。為了滿足人們日益增高的用電需求，就需要利用電網調度自動化系統促進電力企業的進一步發展，這樣能夠保證電網系統正常、穩定的運行。

2 影響電網調度自動化系統可靠性的原因

2.1 系統自身原因

電網調度自動化系統自身因素需從自身設計和結構兩方面進行分析。首先，自動化系統設計方面是指在產品設備在設計過程中就存在功能缺陷或者在設備安裝過程中，由于操作不規范遺留下來的安裝問題。這些情況導致系統設備在投入運行過程中出現異常運行狀態，進而影響自動化系統的穩定性和可靠性。其次，自動化系統結構方面是指產品設備是長時間的使用過程中，因為外界因素導致設備性能下降，系統運行狀態不佳，進而引發降低系統安全性和可靠性的問題。自動化系統設備在實際運行過程中，需要長時間維持工作運行狀態，加之外界因素的影響以及后期保養、維修工作落實不到位，極有可能導致自動化系統設備受到損壞無法及時補救，不僅會影響運行中的可靠性，還會減少設備的使用壽命。再次，電網調度應用自動化系統時，需要根據實際情況制定主備機的值班選舉策略，如果沒有及時發現主機問題，或者在發現主機問題后沒有及時解決，都會降低電動調動自動化系統的可靠性。

2.2 管理原因

為了實現電網調度工作的自動化，電力企業在制定管理模式時推出了無人值班模式，在此模式管理過程中，電力企業的管理效果發生了很大的改變。但是由于電力企業的管理制度和體系不完善，在應用無人值班管理模式時，無法根據相關制度進行變電站設備的維修養護工作，進而影響了電網調動自動化系統的穩定運行。與此同時，很多電力企業將調度人員和集控人員混為一談，對這兩個崗位的工作職責也沒有明確的區分，導致管理人員的管理職能落實不到位，大大影響了管理工作效率，提高了安全事故的發生概率。

2.3 人為原因

運行人員是電網調度工作運行的基礎，同時也是影響自動化系統可靠性的主要因素。在系統實際運行過程中，一部分運行人員不具備較高的業務技能，安全工作意識較低，使得系統運行過程中存在較多的安全隱患。由于運行人員的業務水平和綜合素質對自動化系統的運行過程起著決定性的作用，如果運行人員出現操作偏差或者失誤，有可能為后續的運行埋下各種隱患，不僅會導致設備出現運行故障，還會降低自動化系統的可靠性。另外，隨著無人值班模式的逐漸盛行，已經廣泛應用到各個電力企業中，如果運行人員沒有根據外界因素影響對施工改造方案進行優化改進，或者運行人員在操作過程中存在操作失誤，都有可能引發操作事故，會對系統后期的運行造成負面影響[2]。

3 提高電網調度自動化系統可靠性的對策

3.1 重視系統自身維護

3.1.1 計算機系統。計算機系統是電網調動自動化系統的重要組成部分，從自動化系統的實際運行來看，如果計算機系統的CPU負載率過大，會影響到自動化系統的正常運行，其穩定性也會受到一定程度的影響。因此，為了增強電網調度系統的可靠性，應加強計算機系統的維護工作，合理調控CPU的負載率。比如，適當提高計算機主機CPU的內存空間，將其設置在有效的范圍內，同時還需要定期清理計算機系統內存，對使用率較低的軟件進行刪除處理，有效釋放CPU，降低負載率；另外，還需要檢查計算機系統中是否有垃圾文件，可利用碎片功能對垃圾文件進行粉碎處理，避免占用過多的CPU內存；這些方式都可以在最大限度內減少CPU負載率，使計算機系統以正常速率運行，減少死機情況的發生，從而增強計算機系統的穩定性，保證電網調度自動化系統的可靠性。

3.1.2 前置機。前置機也是電網調度自動化系統設備的重要構成之一，在系統運行中起著重要的作用，它能夠有效保證自動化系統的可靠性。在自動化系統運行過程中，需要對前置機進行科學合理的設置，比如MTBF設置為20h，RTTF設置為5h，這樣可有效提高自動化系統的穩定性。同時，還需要采取有效的措施對前置機進行升級，保證其數據的有效處理，避免出現前置機運行故障，從而提高自動化系統的可靠性。

3.1.3 運行通道。運行通道運行狀態可直接影響電網調度自動化系統的安全性和可靠性。對運行通道的相關數據分析可知，通道故障時間可占據自動化系統故障時間較大的比例，最高時比例可達2/3，直接降低了自動化系統的可靠性。為了避免電網調度自動化系統出現運行故障，需要優化改善運行通道，從而減少自動化系統的故障時間，提高系統可靠性。比如對運行通道進行科學設置，使其成為雙重配置，并將微波和光纖等通信性能較強的通道應用到其中，可有效防止外界因素干擾運行通道。如果主通道發生運行問題，所設置的雙重就會發揮作用，保證自動化系統正常運行，從而提高自動化系統的可靠性、穩定性和安全性[3]。

3.1.4 軟件系統。可靠性測試是軟件系統的主要維護手段，在測試過程中可及時發現發生頻率較高的缺陷問題，從而提高自動化軟件系統的可靠性。度量工作是軟件系統的重要評估手段，在完成可靠性測試后，可利用度量方式對軟件系統進行可靠性評估，為后續的自動化系統運行提供重要的參考依據。由于軟件是自動化系統的重要構成，保證軟件的正常使用，便可提高自動化系統的可靠性。因此，需要重視查找軟件缺陷工作，加大度量力度，以此來有效保證電網調度自動化系統的可靠性。在軟件運行的過程中，需實時觀察各個運行參數并對其進行深入調查，再對軟件系統進行定量分析和定性分析，根據分析結果可提高軟件的設計質量。接著，對軟件系統進行可靠性測試，保證系統能夠正常有序的運行。

3.2 完善技術管理體系

電網調動自動化系統的穩定運行離不開科學技術，也離不開科學合理的管理模式，所以需要構建完善的技術管理體系，為電網調度自動化系統運行提供技術機制保障，從而提高系統運行的安全性和穩定性。首先，需根據電力系統運行情況建立完善的技術檔案，其中不僅要包括自動化系統運行管理規章制度、運行規程，還需要包括投入設備的試驗和驗收報告、廠站施工接線圖紙、技術說明書等文件。其次，需根據電網調動工作情況建立自動化運行和停運日志記錄，實時監控所有設備的運行狀態，對停運情況進行詳細記錄，比如拒動次數、遙控誤動次數、運行中斷等，并將其作為參考，分析自動化系統的運行狀態，以此來總結出提高自動化系統可靠性的有效措施。再次，對自動化系統設備進行有效的維修養護，使計算機、廠站、主站處于正常的運行狀態，確保收發兩端的遙信正確率和遙測精度，如果數據出現偏差并高于規定數值的范圍，或者發生遙信拒、誤動等情況，需要及時查找以上情況的發生原因并及時處理。針對通信設備，不僅要做好運行維修工作，還需要定期對其進行調測，確定其中的運行故障并及時處理，保證通信設備運行的暢通性。電網調度系統具有較強的綜合性，由多個系統組合而成，運行人員需要實時觀察各個系統的運行狀態，做到及時發現問題、及時解決問題，從而有效提高自動化系統的可靠性[4]。

3.3 提高運行人員專業素養

運行人員在電網調度自動化系統運行過程中發揮著關鍵作用，但是電網調度自動化系統涉及的科學技術較多，而且技術內容較為復雜，其中使用頻率較高的技術有通信技術、計算機技術、一二次通路技術等，這就要求運行人員應該具備較高的技能業務水平和綜合素養，這樣才能保證電網調度自動化系統可靠性。電力企業應加強培訓力度，為運行人員提供更多的學習技能機會。對于技能水平較高的運行人員可讓其外出學習、深造，如果電力企業有一定的經濟實力，可聘請擁有扎實電力基礎知識的教師或者豐富工作經驗的企業外員工，讓他們到企業內部進行知識授課和工作指導。在運行人員接受完培訓后，可組織技能業務考核活動，對于考核成績較為突出的員工需進行物質獎勵，對于技能水平較高的運行人員，可為其提供提升文化素養的資金支持，幫助其成為全面優秀型人才。除此之外，企業還可以和外部企業加強溝通聯系，開展電力企業交流活動，做到取長補短，彌補自身不足，使電力行業建立良好的社會市場關系，從而促進所有電力企業的同步發展。

3.4 加強統一管理

電網調度自動化系統運行中的數據參數是其他系統運行的重要參考依據，因此，自動化系統的狀態可直接決定整個電力系統運行效率。目前，很多電力企業在構建自動化系統，但是大多以自主設計的方式構建方案，而且在采購設備和進行管理時也是獨立開展。這種自主化設計、獨立式發展并不利于電力行業的整體建設。針對這種情況，級別較高的電力企業應采取有效的措施，制定對應的管理部門，對各個轄區的不同級別的電力單位進行統一管理，這樣可使電網調度自動化系統得到統一規劃，從而實現自動化設備選型、結構相統一，推動各級電力企業電網調度自動化系統的進一步發展建設。另外，電力企業還需要充分了解電網調度自動化操作的各項規范要求，并以此為依據制定出科學合理的自動化運行計劃。同時，還需要根據自身企業的運行情況，制定自動化系統運行管理機制，要求所有運行人員嚴格按照運行管理機制開展工作，此機制還需要包括運行值班機制，以此來保障自動化系統的正常運行[5]。

4 結束語

綜上所述，電網調度自動化系統是其他系統運行的基礎，在整體電力系統中占據著重要的地位。電力企業應加強電網調度自動化系統運行工作，不僅要引入先進的電力系統運行技術，還需要重視調度過程中的管理工作，對軟件進行優化升級，對設備進行日常維護，從而提高自動化系統的可靠性。