■ 許繼電氣股份有限公司 陳燕

河南省許昌縣供電公司 陳超

隨著電力系統(tǒng)技術水平和管理水平的日漸提高，縣級電網(wǎng)調(diào)度自動化水平也相應的有了突飛猛進的發(fā)展，成為電網(wǎng)安全經(jīng)濟運行必不可少的一環(huán)。調(diào)度自動化系統(tǒng)的廣泛應用極大地提高了電網(wǎng)的運行效率，使得調(diào)度員能更準確、更快速的處理電網(wǎng)突發(fā)事件，為縣級電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運行發(fā)揮了巨大的作用。這也對調(diào)度自動化系統(tǒng)的穩(wěn)定性提出了近乎苛刻的要求，一旦發(fā)生故障就必須立即采取措施，及時消除。為使調(diào)度自動化系統(tǒng)穩(wěn)定可靠地運行，必須認真做好調(diào)度自動化系統(tǒng)的故障處理及維護管理工作，使其發(fā)揮出應有的作用。

一、調(diào)度自動化系統(tǒng)常見故障

縣級調(diào)度自動化系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)的故障，無外乎調(diào)度主站、遠動分站以及遠動通道三方面的問題。在調(diào)度自動化日常運行中，常會出現(xiàn)下列故障：主站服務器死機、分站遙信不對位、數(shù)據(jù)不刷新、通訊中斷、通道接口損壞、遙控失敗、UPS電源故障、病毒等問題。

1、主站故障

主站故障主要發(fā)生在前置機、服務器、軟件、硬件、通道板、網(wǎng)絡、數(shù)據(jù)庫等。如果故障出現(xiàn)在應用程序上，可重新安裝應用程序，設置數(shù)據(jù)庫，連接數(shù)據(jù)源，恢復數(shù)據(jù)備份。計算機通用硬件故障本文不再贅述。

前置機作為SCADA系統(tǒng)的組成部分，其任務是對全網(wǎng)實時數(shù)據(jù)進行采集和預處理，監(jiān)視各分站通道的工作狀態(tài)；收集并加工各RTU送來的信息；對分站規(guī)約進行轉(zhuǎn)換；對信息進行識別、檢錯、糾錯處理；與后臺機通訊以及向RTU傳送控制命令。前置機主要由電源模塊、監(jiān)控模塊、通訊模塊組成，電源模塊是否正?？赏ㄟ^指示燈來判別；監(jiān)控單元發(fā)生故障時不會影響數(shù)據(jù)交換；通訊模塊正常與否可通過指示燈來顯示，如果運行燈間隔固定時間閃爍說明正常，故障燈在系統(tǒng)正常時不會亮，Rx和Tx燈正常時閃爍，接口的接發(fā)正常時閃爍，不亮則說明通訊板有問題或未有信號收發(fā)，燈一直亮則可能收發(fā)的信號不正常；發(fā)現(xiàn)通道板出現(xiàn)故障，要及時更換同型號通道板（嚴禁帶電插拔），如無備件，可將通道板上備用芯片與故障芯片對調(diào)。如出現(xiàn)主備機切換故障，前置機主備機切換不了，應檢查切換裝置的電源是否正常，該裝置與系統(tǒng)的連接是否有松動、人工及自動切換的轉(zhuǎn)換開關位置是否正確。為方便日常運行維護和對遠動故障的正確及時處理，應根據(jù)遠動專用儀表的配置標準，配備相應的調(diào)試儀器及必要的備品備件。

網(wǎng)絡出現(xiàn)故障，首先應該考慮故障機器的網(wǎng)線插頭是否接觸良好，HUB是否死機，此外還要考慮故障機器網(wǎng)卡設置、IP地址是否沖突或該節(jié)點名是否在系統(tǒng)的域控制器中、網(wǎng)卡驅(qū)動損壞等因素。

數(shù)據(jù)庫的填寫定義錯誤。調(diào)度自動化系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)共享性，數(shù)據(jù)實時更新性，事件處理過程需時間限制的特點，數(shù)據(jù)庫采用實時數(shù)據(jù)庫，是傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫技術的提高和改進成果，調(diào)度自動化數(shù)據(jù)庫原因常出現(xiàn)以下故障：實時數(shù)據(jù)庫有錯誤，不能定義，檢查數(shù)據(jù)庫的遙測數(shù)據(jù)存盤描述是否有空的或做了重復記錄。事件告警記錄中某廠站有頻繁的遙信變位出現(xiàn)，排除該廠站端輔助接點故障后，則可確定數(shù)據(jù)庫中的遙信表有重復填寫；開關位置不對，則檢查數(shù)據(jù)庫中極性是否取反，或是接線圖與數(shù)據(jù)庫是否一致。遙信、遙測正常，遙控發(fā)不下去或返校時間超時，確定通道無故障，則檢查數(shù)據(jù)庫中該設備的信息號是否填寫或填寫正確，是否限制可控，是否單人操作；站端設備告警，調(diào)度端未告警，考慮是否定義該信息或者信息號是否正確。以上僅是數(shù)據(jù)庫定義錯誤的一部分情況，上述情況產(chǎn)生原因也很多。

電源故障有UPS故障或者交流失電后蓄電池超時供電UPS關機。

如果UPS故障致使無交流輸出，調(diào)度自動化系統(tǒng)主服務器將自動關機，系統(tǒng)退出運行。此時首先關閉電源屏上的UPS輸出總開關以及各分路開關，然后關閉各服務器及工作站的電源開關，將主服務器、前置機的負荷轉(zhuǎn)移到市電上，恢復系統(tǒng)運行。

如果交流失電，由蓄電池組供電，自動化維護人員要迅速減少調(diào)度自動化系統(tǒng)（設備）負荷，停用部分冗余及相對不重要設備（遠動維護工作站、隔離服務器、打印機、部分顯示器）以盡量延長系統(tǒng)運行時間，保證最小調(diào)度自動化系統(tǒng)的運行。同時要密切監(jiān)視UPS放電情況，隨時注意其運行狀態(tài)的指示燈和報警信號等。當蓄電池電壓降低至最低允許值之前，必須按照正常的系統(tǒng)操作步驟保存歷史數(shù)據(jù)、退出進程，以免發(fā)生非正常關機系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫等出現(xiàn)錯誤的現(xiàn)象，為恢復交流供電，啟動系統(tǒng)做好充分準備。

二次防護問題，主要有網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)一般不符合安全區(qū)的要求。接口眾多，系統(tǒng)防病毒形勢嚴峻。電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)是其它非實時系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)源，擁有大量有價值的供電網(wǎng)原始數(shù)據(jù)信息。有些單位采用代理服務器雙卡或三卡內(nèi)橋式分段網(wǎng)絡實現(xiàn)和公司MIS聯(lián)網(wǎng)，沒有實現(xiàn)物理級上的隔離，調(diào)度監(jiān)控網(wǎng)絡受到病毒及黑客的威脅。網(wǎng)絡連接不能有效抵御病毒、黑客等通過各種形式發(fā)起的惡意破壞和攻擊，尤其是集團式攻擊，使實時監(jiān)控系統(tǒng)及調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡容易受到破壞，由此引起電力系統(tǒng)事故。不同安全等級的系統(tǒng)互聯(lián)時未作有效隔離，不符合網(wǎng)絡安全的要求。調(diào)度自動化系統(tǒng)不要輕易對外提供接口，也不要不經(jīng)殺毒就輕易拷入外來程序。必須采用軟、硬件結(jié)合的有效安全隔離措施、保證網(wǎng)絡數(shù)據(jù)共享的同時，實施對非法信息的隔離。在網(wǎng)絡傳輸層，為了保證數(shù)據(jù)網(wǎng)絡的安全，又能向外傳輸必要的數(shù)據(jù)，必須在調(diào)度專用數(shù)據(jù)網(wǎng)與企業(yè)辦公自動化系統(tǒng)（OA/MIS）之間有效安全隔離，加裝物理隔離裝置，采用單向傳輸?shù)姆绞?。在系統(tǒng)和應用層面，包括計算機防病毒技術、采用安全的操作系統(tǒng)（如服務器采用UNIX操作系統(tǒng)）、應用系統(tǒng)的關鍵軟硬件采用雙機冗余配置等。

2、通道故障

調(diào)度自動化系統(tǒng)的主要功能就是對電網(wǎng)進行實時監(jiān)控。有些單位在連接變電站和調(diào)度端的通訊通道上，仍在使用單通道或假雙通道(兩條通道使用同種介質(zhì)) 的運行模式，造成系統(tǒng)通道環(huán)節(jié)薄弱，一旦出現(xiàn)通道故障短時間內(nèi)很難恢復，使調(diào)度端無法監(jiān)控，造成調(diào)度員的監(jiān)控盲區(qū)。而光纖故障一般很少，多由于外力破壞造成斷裂。

如某站信息不變化，遙測數(shù)據(jù)不更新，為一直線，該站產(chǎn)生的告警信息接收不到，而其他變電站信息正常。如檢查該變電站RTU正常，可判斷是該站通道故障，考慮是否規(guī)約問題，用電話聽筒在通訊設備遠動出口端聽有無斷續(xù)的信號聲，沒有則是通訊通道故障。遠動通道應采用雙通道結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)主輔通道自動切換及通道異常報警功能。

3、分站設備（綜自或RTU）故障

綜合自動化是采用微機保護，它由監(jiān)控模板、通訊模板、主變差動模板、主變后備模板、饋線模板等組成，一塊模板對應一條線路，每塊模板同樣都有相應指示燈指示是否正常，包括運行燈、故障燈、接收燈、發(fā)送燈等，通過觀察指示燈可初步判斷故障模板。對有當?shù)乇O(jiān)控的變電站，如果調(diào)度機數(shù)據(jù)不正常而后臺機數(shù)據(jù)正常，這多是通訊模板故障，如果調(diào)度機數(shù)據(jù)和后臺機數(shù)據(jù)都不正常，這多是監(jiān)控模板故障。

事故時，遙信的正確性是電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)的一項重要指標。引起事故遙信錯誤的原因是多方面的，故障點包括觸點接觸不良、電磁干擾、交流電串入遙信回路、前置機處理出錯等，可以采用雙信制遙信、優(yōu)化接線工藝及通過跳閘控制回路的電位來判斷斷路器位置信號等一系列手段來解決遙信不準確故障。如出現(xiàn)遙控無法執(zhí)行情況，一般故障原因：該站下行通道斷、RTU遙控出口繼電器損壞、RTU遙控執(zhí)行板損壞或遙控執(zhí)行繼電器觸點接觸不良、RTU遙控輸出壓板沒投、主站或分站設備參數(shù)定義錯誤、分站設備轉(zhuǎn)換開關在“就地”位置、沒有在“遠方”位置。

光端機問題：光端機由不同模塊組成，可以通過各模塊的指示燈來判斷是否正常。模塊故障可用相同型號模塊替換，要求自動化及通信設備要有備品備件。

二、故障查找與檢查方法

處理故障的幾個要點：做好日常設備巡視，認真記錄運行日志，熟悉設備各指示燈含義及故障時情況，以便出現(xiàn)故障后能迅速作出判斷。掌握運用必要的工具和經(jīng)驗進行檢查測試，運用排除法將可能的原因逐一排除，找出故障原因。故障解決后及時總結(jié)，分析故障原因，為以后更好地處理故障而積累經(jīng)驗。

排查故障常用方法：觀察法，信號測量法，更換備品備件法，逐段排除法。

觀察法：查看組成調(diào)度自動化系統(tǒng)主站及分站的各設備模塊燈光指示是否正確，通道監(jiān)控系統(tǒng)是否有告警信息，當?shù)睾笈_機數(shù)據(jù)是否正常，如出現(xiàn)告警指示，對照設備說明書進行分析處理。

信號測量法：調(diào)度自動化系統(tǒng)是借助數(shù)據(jù)通信來完成其功能的，而信號是看不見、摸不著的，但可以借助專用工具檢測出來。如通過前置機通訊功能對數(shù)據(jù)報文的收、發(fā)信息比較，示波器信號波形是否正常，用萬用表測量前置機、光端機綜合自動化的接收端、發(fā)送端與接地端的電壓值，通過電壓情況可判斷出接收或發(fā)送通路在哪部分發(fā)生了故障。

更換備品備件法：通過以上方法確定故障點后，如一時難以維修，可用相同型號的備品備件對故障元件進行替換，及時恢復系統(tǒng)運行。

逐段排除法：要想快速故障查找，首先對調(diào)度自動化系統(tǒng)有一個清楚的概念。如系統(tǒng)的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)由哪些設備組成，每臺設備的作用如何，設備的功能模塊有哪些，各模塊有何功能等。知道了設備的作用，就會知道該設備失去作用后產(chǎn)生的相關信息，由此就可判斷系統(tǒng)發(fā)生什么樣的故障是有哪些設備原因造成的。在熟練掌握各設備性能的基礎上，就可以逐一排除，分段分級進行檢查排除，直到確定故障點。