芻議電力調(diào)度自動(dòng)化故障快速定位

孫從勇

（射陽(yáng)縣供電公司，江蘇 射陽(yáng)224300）

從2006 年開始的“十一五”期間，全國(guó)中心城市將進(jìn)行大規(guī)模的電網(wǎng)建設(shè)和改造，這是建設(shè)加強(qiáng)電網(wǎng)所必須的，然而這又是對(duì)電網(wǎng)建設(shè)施工力量的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，特別是自動(dòng)化主站將面臨著工程技術(shù)人員嚴(yán)重短缺的局面。按照現(xiàn)行自動(dòng)化建設(shè)模式，自動(dòng)化主站需要增加數(shù)倍的工程技術(shù)人員，這些工程技術(shù)，人員從何而來(lái)？即使有了足量的工程技術(shù)人員“十一五”結(jié)束后他們又將如何安置？定期檢查SCADA 畫面遠(yuǎn)動(dòng)自動(dòng)化遙測(cè)和遙信信息的正確性是自動(dòng)化主站的日常工作之一，這項(xiàng)工作對(duì)于及時(shí)發(fā)現(xiàn)自動(dòng)化遙測(cè)和遙信信息的缺陷是非常必要的。然而由于自動(dòng)化信息量很大，全面檢查一次需要很長(zhǎng)時(shí)間，又由于自動(dòng)化專業(yè)的工程技術(shù)人員人員對(duì)電力系統(tǒng)了解較少，對(duì)遙測(cè)和遙信信息的內(nèi)在規(guī)律性缺乏必要的認(rèn)識(shí)，導(dǎo)致遙測(cè)和遙信信息缺陷的發(fā)現(xiàn)率有待于提高。因此，總結(jié)一套快速檢查SCADA 畫面遠(yuǎn)動(dòng)自動(dòng)化遙測(cè)和遙信信息正確性的方法是十分必要的。

1 自動(dòng)化主站SCADA 畫面遙測(cè)和遙信信息量快速查錯(cuò)方法

通過(guò)實(shí)際工作并結(jié)合相關(guān)資料，總結(jié)了一套SCADA 畫面遙測(cè)和遙信信息量快速查錯(cuò)方法，使用這一方法可以快速檢查出錯(cuò)誤的自動(dòng)化信息。

1.1 開關(guān)遙測(cè)與遙信互檢法

在遙測(cè)值精度達(dá)標(biāo)的情況下，若開關(guān)遙信為“分”，則相應(yīng)遙測(cè)一般為“0”；若開關(guān)遙信為“分”，而相應(yīng)遙測(cè)一般情況下不應(yīng)該為“0”，則遙測(cè)與開關(guān)遙信中必然有一個(gè)是錯(cuò)誤的。

1.2 電網(wǎng)正常運(yùn)行情況下遙測(cè)值合理性檢查

遙測(cè)數(shù)據(jù)正常顯示的值不帶底色，但可根據(jù)數(shù)據(jù)是越限還是死數(shù)據(jù)，設(shè)定統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)底色，用以區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù)的正確與否，各個(gè)自動(dòng)化廠家目前都支持此項(xiàng)功能，應(yīng)充分利用，從而可以迅速發(fā)現(xiàn)遙測(cè)缺陷。

1.3 數(shù)據(jù)不刷新檢查。

1.3.1 利用動(dòng)態(tài)曲線檢查數(shù)據(jù)是否刷新。當(dāng)動(dòng)態(tài)曲線呈直線時(shí)，遙測(cè)數(shù)據(jù)肯定不刷新。

1.3.2 利用報(bào)表檢查數(shù)據(jù)是否刷新。對(duì)于報(bào)表中的同一電氣設(shè)備，相鄰的多個(gè)數(shù)據(jù)值保持不變時(shí)，應(yīng)檢查此遙測(cè)，可能不再刷新。

1.3.3 目前主流的SCADA 系統(tǒng)能夠?yàn)椴凰⑿碌臄?shù)據(jù)標(biāo)記顏色，主站所要做的就是在制作畫面的時(shí)候把重要的遙測(cè)參數(shù)（如線路電壓、電流，母線電壓等）繪制到畫面上，并設(shè)定功能。

1.4 利用狀態(tài)估計(jì)軟件計(jì)算結(jié)果校核SCADA

狀態(tài)估計(jì)軟件計(jì)算結(jié)果可以與SCADA相互校核遙測(cè)和遙信信息量數(shù)據(jù)的正確性。

1.5 當(dāng)發(fā)現(xiàn)或懷疑某信息值有誤時(shí)，應(yīng)及時(shí)與變電站值班員取得聯(lián)系，或與集控中心聯(lián)系，對(duì)比兩側(cè)的數(shù)據(jù)，以確定問(wèn)題所在，從而及時(shí)排除隱患。

2 自動(dòng)化系統(tǒng)有故障發(fā)生時(shí)，自動(dòng)化系統(tǒng)主站、通訊和廠站RTU 設(shè)備故障定位

當(dāng)前國(guó)內(nèi)主流的自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)為，廠站端通過(guò)自動(dòng)化裝置（測(cè)控、保護(hù)等）采集信號(hào)，然后通過(guò)通信控制單元進(jìn)行信息匯集和篩選，然后經(jīng)由調(diào)度模擬通道（IEC101、DNP、CDT 等規(guī)約）或調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)（IEC104）規(guī)約上送主站，全站模擬量和開關(guān)量數(shù)據(jù)會(huì)在通道首次建立時(shí)，以總召喚形式上送，此后模擬量以變化遙測(cè)形式上送，開關(guān)量以變化遙信數(shù)據(jù)（優(yōu)先）上送。主站端收到數(shù)據(jù)后通過(guò)設(shè)備解析后接入自動(dòng)化SCADA 主機(jī)，提供給值班人員查詢。

當(dāng)出現(xiàn)全站或某間隔數(shù)據(jù)不刷新，主站有設(shè)備通信中斷或通道中斷告警等現(xiàn)象時(shí)，可以認(rèn)為自動(dòng)化系統(tǒng)異常，應(yīng)及時(shí)排查故障點(diǎn)并通知相關(guān)單位處理解決。

2.1 檢查通道狀態(tài)是否正常，如正常則排除通道中斷的情況，如不正常，應(yīng)立即通知遠(yuǎn)動(dòng)檢查通道設(shè)備是否故障。

2.2 非通道原因時(shí)，檢查全站設(shè)備狀態(tài)是否正常，如發(fā)現(xiàn)全站設(shè)備全部中斷或部分中斷，則應(yīng)通知廠站端人員處理，必要時(shí)應(yīng)通知自動(dòng)化設(shè)備廠家配合解決。

2.3 廠站端檢查RTU 的RUN 和TX燈閃動(dòng)是否正常，發(fā)送電平和和頻率是否正常。若不常則是RTU 故障的可能性較大，針對(duì)RTU 繼續(xù)進(jìn)行檢查。

2.4 建立變電站維護(hù)記錄，大部分故障都是有共通性，合理的總結(jié)能夠加快故障的排除。

3 自動(dòng)化主站SCADA 和EMS 故障定位

針對(duì)自動(dòng)化主站SCADA 和EMS 系統(tǒng)故障的快速定位與排除有兩種可行性方法。其一，根據(jù)EMS 系統(tǒng)自身的告警功能或憑借主站人員專業(yè)技術(shù)水平和多年的工作經(jīng)驗(yàn)，人為的分析和處理系統(tǒng)故障。其二，利用最先進(jìn)的人工智能專家系統(tǒng)技術(shù)，建設(shè)故障智能診斷專家系統(tǒng)，幫助技術(shù)人員快速分析系統(tǒng)故障并提供故障可能解決方案。

3.1 根據(jù)SCADA 和EMS 系統(tǒng)的告警信息或憑借工作經(jīng)驗(yàn)，人工定位常見故障。以下僅以幾個(gè)簡(jiǎn)單示例進(jìn)行說(shuō)明。

3.1.1 主站人員無(wú)法查看歷史數(shù)據(jù)。當(dāng)?shù)卣{(diào)主站工作人員無(wú)法查看歷史數(shù)據(jù)時(shí)，首先，查看數(shù)據(jù)庫(kù)文件是否存放在系統(tǒng)指定的硬盤目錄下，若不存在，則將數(shù)據(jù)庫(kù)文件移到系統(tǒng)指定位置。其次，查看數(shù)據(jù)庫(kù)是否連接，若數(shù)據(jù)庫(kù)未連接，則重新配置連接數(shù)據(jù)庫(kù)。若數(shù)據(jù)庫(kù)連接正常，則故障原因就是歷史數(shù)據(jù)沒有存儲(chǔ)，歷史數(shù)據(jù)無(wú)法存儲(chǔ)只有兩種可能，數(shù)據(jù)庫(kù)連接中斷和磁盤空間已滿，排除第一種可能，只需備份歷史數(shù)據(jù)，釋放硬盤空間即可。

3.1.2 系統(tǒng)數(shù)據(jù)不同步。當(dāng)?shù)卣{(diào)主站人員發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)工作站存在數(shù)據(jù)不一致的情況，即同一時(shí)刻查看同一點(diǎn)的遙測(cè)值有所不同時(shí)，只有三種可能情況即前置不同步、數(shù)據(jù)庫(kù)不同步和時(shí)鐘不同步。只要依次進(jìn)行同步操作，然后觀察EMS 系統(tǒng)數(shù)據(jù)顯示結(jié)果，故障即可排除。

3.2 建設(shè)故障智能診斷專家系統(tǒng)。在自動(dòng)化主站建設(shè)故障智能診斷專家系統(tǒng)，與SCADA 和EMS 系統(tǒng)接口實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)EMS 系統(tǒng)進(jìn)程、通道、機(jī)器資源狀況等，與系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)（前置機(jī)、服務(wù)器、工作站、路由器等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備）通訊，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)連接和運(yùn)行狀況。鑒于系統(tǒng)故障診斷的專業(yè)性、經(jīng)驗(yàn)性和復(fù)雜性，把系統(tǒng)進(jìn)程、通道、設(shè)備狀態(tài)和動(dòng)作以及運(yùn)行人員的診斷經(jīng)驗(yàn)用規(guī)則表示出來(lái)，形成故障診斷專家系統(tǒng)知識(shí)庫(kù)，并允許在知識(shí)庫(kù)中增加、刪除或修改一些規(guī)則，以確保診斷系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和有效性，同時(shí)還給出符合人類語(yǔ)言習(xí)慣的結(jié)論，并具有相應(yīng)的解釋能力。根據(jù)故障與征兆之間的關(guān)系，采用數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的正、反向推理將獲得的征兆與知識(shí)庫(kù)的規(guī)則進(jìn)行匹配，進(jìn)而獲得故障診斷的結(jié)論，確定故障位置和故障類型，提供故障解決參照方案，使操作人員以最快的速度排除故障，保證自動(dòng)化系統(tǒng)連續(xù)、穩(wěn)定和高效運(yùn)行。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)已成為電力生產(chǎn)的重要組成部分，是保證電網(wǎng)安全和經(jīng)濟(jì)可靠運(yùn)行的重要支柱手段之一。深入研究調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)SCADA 畫面遙測(cè)和遙信信息量快速查錯(cuò)方法，自動(dòng)化系統(tǒng)失效時(shí)自動(dòng)化系統(tǒng)主站、通訊和廠站設(shè)備故障定位方法，自動(dòng)化主站SCADA 或EMS 故障快速定位的方法，對(duì)于提高調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行的可用率和提高工作效率具有十分明顯的現(xiàn)實(shí)意義。

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