關(guān)于電力調(diào)度自動化系統(tǒng)安全運(yùn)行的分析

連云港供電公司 屈衛(wèi)鋒

電力調(diào)度自動化系統(tǒng)主要為電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行管理人員提供電網(wǎng)運(yùn)行所需的各種實時信息，實現(xiàn)對電網(wǎng)的實時監(jiān)視和控制，因此，數(shù)據(jù)采集和監(jiān)視控制（SCADA）是電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的主要功能。隨著電網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，電網(wǎng)的運(yùn)行和控制日益復(fù)雜，這就要求SCADA系統(tǒng)采集的電網(wǎng)實時數(shù)據(jù)和控制功能必須及時、準(zhǔn)確和可靠。

筆者通過工作實踐并結(jié)合相關(guān)資料，從SCADA系統(tǒng)日常運(yùn)行維護(hù)和使用過程中，在遙控、遙信、遙測三個方面碰到的缺陷問題進(jìn)行分類總結(jié)，分析探討出解決方法，以達(dá)到縮短調(diào)度自動化系統(tǒng)消缺時間從而確保電網(wǎng)安全運(yùn)行的目的。

一、遙控

遙控是由調(diào)控中心發(fā)出命令，通過遠(yuǎn)程通信技術(shù)，遠(yuǎn)距離對發(fā)電廠或變電站的斷路器等設(shè)備進(jìn)行分閘或合閘的控制操作。

1.遙控執(zhí)行流程

遙控一般是由調(diào)控人員在主站SCADA人機(jī)界面（監(jiān)控工作站）上選擇設(shè)備，啟動遙控操作。遙控命令由前置機(jī)系統(tǒng)下發(fā)，經(jīng)遠(yuǎn)動通道、廠站遠(yuǎn)動主機(jī)到測控裝置，遙控操作遵循先選擇、校核、后執(zhí)行的原則，遙控執(zhí)行流程如圖1所示。

因遙控操作是為達(dá)到對電網(wǎng)運(yùn)行的控制，而現(xiàn)在變電站又都是無人值班，這就要求遙控操作必須保證百分之百的正確。但是實際操作中有時會出現(xiàn)遙控返校失敗，遙控執(zhí)行失敗等現(xiàn)象，緊急時會影響到電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

2.遙控失敗原因分析

遙控失敗一般包括遙控返校失敗、遙控返校超時、遙控執(zhí)行失敗等現(xiàn)象，一般檢查流程是：檢查主站系統(tǒng)對于該開關(guān)的有關(guān)遙控參數(shù)的填寫是否正確、通道有無異常、遠(yuǎn)方/就地切換開關(guān)位置、遠(yuǎn)動主機(jī)是否異常、測控裝置是否異常、遙控出口壓板是否正常、控制回路和控制電源是否正常等。下面簡要介紹影響遙控失敗的幾個因素：

（1）主站參數(shù)設(shè)置原因。當(dāng)遠(yuǎn)動傳輸規(guī)約參數(shù)設(shè)置不一致、遙控點(diǎn)號設(shè)置不正確等會導(dǎo)致遙控返校失敗，甚至誤遙控的情況。因此，主站遙控參數(shù)的設(shè)置應(yīng)與現(xiàn)場一致，且不得隨意改動，遙控參數(shù)的變更可以參照保護(hù)定值單進(jìn)行管理。

（2）通道原因。通道中斷時會導(dǎo)致遙控失敗，而當(dāng)通信線纜接觸不好或者通道存在干擾源使得通道誤碼率較高時，會導(dǎo)致主站的遙控命令源碼產(chǎn)生畸變或者不完整，不能正確的下發(fā)到廠站，或者不能正確接收廠站遙控返校報文，會導(dǎo)致遙控返校失敗、遙控返校超時、遙控執(zhí)行失敗等現(xiàn)象。

（3）測控屏上遠(yuǎn)方/就地操作把手處于就地位置。這時遙控回路不通，會導(dǎo)致遙控返校失敗。要注意開關(guān)柜（開關(guān)本體操作機(jī)構(gòu)箱）上的遠(yuǎn)方/就地操作把手，當(dāng)其處以就地位置時，也會導(dǎo)致遙控失敗。

（4）測控屏上遙控壓板未投入。這時會導(dǎo)致遙控執(zhí)行失敗。

（5）設(shè)備處于閉鎖操作狀態(tài)。當(dāng)測控裝置處于置檢修狀態(tài)時，遙控操作會失敗。當(dāng)設(shè)備滿足邏輯閉鎖條件時，會導(dǎo)致設(shè)備遙控操作失敗。當(dāng)斷路器機(jī)構(gòu)處于控制回路斷線、SF6壓力低閉鎖狀態(tài)時，會導(dǎo)致遙控操作失敗。當(dāng)斷路器機(jī)構(gòu)處于彈簧未儲能狀態(tài)時，會導(dǎo)致遙控合執(zhí)行失敗。

（6）出口執(zhí)行繼電器不能正確動作。一般有兩種原因，一是執(zhí)行繼電器失電，二是繼電器損壞，均會導(dǎo)致遙控執(zhí)行失敗。

（7）遙控電源斷開。當(dāng)遙控電源斷開時，遙控點(diǎn)的執(zhí)行繼電器處于失電狀態(tài)，不能執(zhí)行遙控點(diǎn)的開合操作，會導(dǎo)致遙控執(zhí)行失敗。

圖1 遙控執(zhí)行流程圖

圖2 遙測量轉(zhuǎn)換過程

二、遙信

遙信信號是電網(wǎng)調(diào)度中最重要的信號之一，它反映電力系統(tǒng)中發(fā)電廠、變電站內(nèi)各種電氣設(shè)備的實際運(yùn)行狀態(tài)，遙信值例如開關(guān)位置信號、報警信號、保護(hù)動作等信號，遠(yuǎn)距離傳送給主站端。遙信值及其狀態(tài)是調(diào)度自動化系統(tǒng)其他數(shù)據(jù)處理的基礎(chǔ)，也是系統(tǒng)可靠運(yùn)行的關(guān)鍵，因此，遙信信號應(yīng)及時、準(zhǔn)確和不丟失，否則可能給電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行帶來極為不利的影響。特別是在電網(wǎng)事故情況下，遙信信號的準(zhǔn)確性直接關(guān)系到調(diào)度員處理事故的正確與否以及電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。因此，盡量減少遙信誤發(fā)、漏發(fā)、丟失等現(xiàn)象的發(fā)生，是自動化專業(yè)人員應(yīng)著力解決的問題。

1.誤遙信原因分析

遙信漏發(fā)、誤發(fā)的原因有很多，主要分為以下幾個情況：

（1）測控裝置發(fā)生異常導(dǎo)致誤發(fā)、漏發(fā)。如測控遙信板件故障、與遠(yuǎn)動主機(jī)通信中斷等。因此測控裝置（包括測控保護(hù)合一裝置）異常時要有硬接點(diǎn)告警信號產(chǎn)生（一般接入相鄰測控裝置）并能夠及時送到遠(yuǎn)方監(jiān)控中心。如沒有硬接點(diǎn)交叉告警或接入公共測控裝置的須確保在總控實現(xiàn)裝置通信中斷信號，防止自身故障不能產(chǎn)生告警軟報文。

（2）電磁干擾導(dǎo)致遙信誤動。如果遙信電纜很長，且經(jīng)過一次高壓設(shè)備附近，則高壓設(shè)備產(chǎn)生的電磁場會在信號回路上產(chǎn)生一定的干擾信號，當(dāng)干擾較大時，便會導(dǎo)致遙信誤動。另外，現(xiàn)在測控一般都就地安裝于開關(guān)柜上或安裝于繼電小室里，離遠(yuǎn)動主機(jī)所在的主控室相距較遠(yuǎn)，一般用通信電纜互聯(lián)，如通信電纜受到干擾，同樣也可能導(dǎo)致遙信誤動。為降低電磁干擾對遙信的影響。首先確保強(qiáng)電系統(tǒng)和弱電系統(tǒng)的信號隔離，遙信電纜要采用屏蔽電纜，遠(yuǎn)距離的通信優(yōu)先采用抗干擾能力強(qiáng)的光纖以及設(shè)備的接地必須良好；其次在軟件上通過“延時重測”的方法，即首先保留第一次變位的狀態(tài)，設(shè)置一段延時（對該信號屏蔽）后重新測量其狀態(tài)，以此確認(rèn)真實的遙信狀態(tài)。

（3）輔助觸點(diǎn)抖動導(dǎo)致誤遙信。斷路器等遙信一般取自操作機(jī)構(gòu)的輔助觸點(diǎn)，當(dāng)斷路器動作一定次數(shù)后，其輔助觸點(diǎn)的機(jī)械傳動部分會出現(xiàn)間隙，輔助觸點(diǎn)表面也會氧化，從而造成觸點(diǎn)接觸不良導(dǎo)致遙信抖動甚至不動?？梢栽跍y控上對每一個遙信輸入都設(shè)定一個防抖時限，也就是通過“延時重測”的軟件方法來消除抖動，一般斷路器設(shè)定為20ms，刀閘等其他信號為150ms。

（4）遠(yuǎn)動通道中斷或誤碼較高。遠(yuǎn)動通道中斷會導(dǎo)致遙信接收失敗，而通道存在誤碼則有可能導(dǎo)致遙信誤動。

（5）主站數(shù)據(jù)庫、畫面處理出錯。如信號被設(shè)置成封鎖、告警抑制、遙信點(diǎn)號不對等狀態(tài)時，在SCADA人機(jī)界面上同樣不能正確反映出正確的遙信狀態(tài)。因此，主站維護(hù)工作要認(rèn)真細(xì)致，進(jìn)行廠站驗收時，要做傳動試驗，確保每一個遙信量都能精確傳送到主站。另外，經(jīng)常核對SOE事件與實時數(shù)據(jù)庫的檢查，查看是否存在漏報現(xiàn)象。

三、遙測

遙測量是電力系統(tǒng)遠(yuǎn)方監(jiān)視的一項基本內(nèi)容，從廠站采集的遙測數(shù)據(jù)，是計算量和其他應(yīng)用軟件的基礎(chǔ)。調(diào)度運(yùn)行人員根據(jù)電網(wǎng)實時的遙測數(shù)據(jù)來分析電網(wǎng)各廠站的負(fù)載率、電廠的有功出力等，因此要保證SCADA系統(tǒng)的遙測數(shù)據(jù)能夠正確反映電網(wǎng)實時的潮流分布。

1.遙測量采集過程

遙測量的轉(zhuǎn)換過程如圖2所示。

電量主要包括一次系統(tǒng)中的母線電壓、支路電流、支路有功和無功等，非電量主要是繞組溫度、油溫等。

2.遙測量分析

（1）測控裝置所接線路相序錯誤，會導(dǎo)致電流正確而功率不正確。檢查一下接線，更正接線即可；

（2）主站系統(tǒng)遙測系數(shù)、點(diǎn)號等參數(shù)設(shè)置不正確，會導(dǎo)致遙測量不正確。因此，在驗收時必須做遙測加量試驗，以驗證主站遙測系數(shù)等設(shè)置的正確性。

（3）測控裝置異常，裝置顯示的電壓或電流與裝置測量單元輸入端子測量值不符。拆掉裝置測量輸入線，利用精度較高的測量源直接對裝置測量單元加量，如果所加量與裝置顯示不符，則可能是裝置精度或通道系數(shù)問題，但也有可能是裝置內(nèi)部接線錯誤。

（4）遠(yuǎn)動主機(jī)異?；蛲ǖ喇惓?。通道中斷或通信規(guī)約參數(shù)設(shè)置不正確，毫無疑問為導(dǎo)致整站遙測量不正確，遠(yuǎn)動主機(jī)異常也會導(dǎo)致整站或部分遙測不正確，因此，當(dāng)整站或許多遙測顯示不正確時，應(yīng)優(yōu)先檢查遠(yuǎn)動通道、遠(yuǎn)動主機(jī)及規(guī)約參數(shù)。

四、結(jié)語

調(diào)度自動化系統(tǒng)除了要完成對電力系統(tǒng)運(yùn)行狀況的監(jiān)測，還要對電力運(yùn)行設(shè)備實施控制，以確保系統(tǒng)安全、可靠、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行。隨著智能電網(wǎng)概念的提出，變電站自動化的發(fā)展已不再滿足于“四遙”功能，更要向遙視、電力MIS、電力市場、智能調(diào)度方向發(fā)展。結(jié)合新的發(fā)展方向，學(xué)習(xí)先進(jìn)的自動化技術(shù)成為必然。

[1]黨曉強(qiáng).劉俊勇.電力系統(tǒng)調(diào)度自動化的基本內(nèi)容[J].電氣時代,2005.

[2]柳永智,劉曉川.電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動[M].北京:中國電力出版社,2006.

[3]王鳳萍,劉晉萍,任景紅.電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)遙信誤動和抖動問題的解決[J].電網(wǎng)技術(shù),1999(23).

[4]馬紅.電力調(diào)度自動化系統(tǒng)實用化應(yīng)用[J].現(xiàn)代電子技術(shù),2004(16).