謝次賢

（湖南省郴州建設(shè)集團(tuán)有限公司，湖南 郴州 423000）

0 引 言

當(dāng)前社會發(fā)展進(jìn)程不斷加快，人們對于電力需求逐漸增大，電力企業(yè)面臨著更多的挑戰(zhàn)。因此，必須要加大電力系統(tǒng)自動化建設(shè)力度，以實(shí)現(xiàn)電力資源的最大化利用。但電力系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行過程中，仍然會暴露一些問題，影響了電力供應(yīng)的質(zhì)量。如何更好地控制電力系統(tǒng)成為了電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中的一項(xiàng)重要任務(wù)。許多相關(guān)控制技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到電力系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行中，如專家控制系統(tǒng)、綜合智能控制系統(tǒng)等，發(fā)揮出了極大的作用。

綜合智能控制系統(tǒng)是利用現(xiàn)代化智能管理手段將計(jì)算機(jī)技術(shù)、硬件技術(shù)、軟件技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)分析技術(shù)以及電力故障診斷和排查技術(shù)等多重技術(shù)相結(jié)合的電力自動化控制系統(tǒng)，其響應(yīng)迅速、靈敏度高、兼容性好、數(shù)據(jù)處理迅速且異常診斷排查能力較強(qiáng)，再加上其自診斷能力，穩(wěn)定性和可靠性都比較強(qiáng)，所以成為了目前電力系統(tǒng)自動化控制改造中的重點(diǎn)發(fā)展方向。綜合智能控制系統(tǒng)能夠合理調(diào)節(jié)電網(wǎng)內(nèi)部各個區(qū)域的配電情況，在確保基本需求前提下合理利用電力資源達(dá)到最優(yōu)化，達(dá)到區(qū)域供電較為均衡。

1 電力系統(tǒng)及其自動化技術(shù)

1.1 內(nèi)涵分析

電力系統(tǒng)自動控制技術(shù)的中心任務(wù)就是通過智能連接將強(qiáng)電網(wǎng)、弱電網(wǎng)連接在一起，實(shí)現(xiàn)對整個電網(wǎng)的高效控制。自動化電力技術(shù)的研究是電力產(chǎn)業(yè)的重大突破，推動了我國的現(xiàn)代化工業(yè)發(fā)展。在工業(yè)電力系統(tǒng)的控制中，通常會有多種自動化的電氣技術(shù)。

（1）遠(yuǎn)程視頻監(jiān)視技術(shù)。該技術(shù)需要以多臺電腦的互聯(lián)互通為基本工作依據(jù)，實(shí)現(xiàn)對同一網(wǎng)絡(luò)中各類裝置的遠(yuǎn)程監(jiān)視。遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視系統(tǒng)除了可以避開空間和距離的限制，還可以極大提高系統(tǒng)的靈活程度，保證系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定，而且可以達(dá)到高效地節(jié)省費(fèi)用的目的。

（2）分散式遙測技術(shù)。它將以實(shí)現(xiàn)整體監(jiān)測為核心，在多個分散的服務(wù)平臺上進(jìn)行即時連接，方便了業(yè)務(wù)運(yùn)行和管理。中央分散式控制由于其本身的特點(diǎn)，對數(shù)據(jù)中心的處理效率有很大的影響，同時也增加了系統(tǒng)的開銷。

（3）現(xiàn)場總線的監(jiān)測。該系統(tǒng)在工業(yè)上已經(jīng)得到了推廣，并要求用戶按照不同的行業(yè)特點(diǎn)來設(shè)計(jì)和開發(fā)出適合于實(shí)際的產(chǎn)品。

1.2 工作流程

電力系統(tǒng)自動控制技術(shù)采用計(jì)算機(jī)控制多個設(shè)備和系統(tǒng)，結(jié)合國內(nèi)的實(shí)際需要，建立相應(yīng)的控制網(wǎng)絡(luò)，使之達(dá)到智能傳輸?shù)哪康?。自動網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能迅速地將監(jiān)測電腦資料與周圍各種安全監(jiān)測軟硬件進(jìn)行互聯(lián)，從而促進(jìn)實(shí)時監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展。該聯(lián)網(wǎng)流程既可以實(shí)時地進(jìn)行信息錄入，又可以實(shí)時監(jiān)控，達(dá)到了資源的共享[1]。

2 電力系統(tǒng)及其自動化技術(shù)安全控制中存在的問題

2.1 人為操作失誤

在電力系統(tǒng)中發(fā)生人為操作失誤故障將會嚴(yán)重影響電力自動化系統(tǒng)的正常運(yùn)行，如斷路器位置發(fā)生遙控錯誤、接線人員因一些客觀原因在狹小空間出現(xiàn)接線失誤現(xiàn)象、接線斷路器安裝失誤等。

2.2 切入控制

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，有些不法分子為了獲取不正當(dāng)利益，通過利用計(jì)算機(jī)侵入到電力系統(tǒng)及自動化控制系統(tǒng)中，將會對電力系統(tǒng)的安全性造成嚴(yán)重威脅，同時也對電力自動化系統(tǒng)的服務(wù)質(zhì)量造成了不利影響，帶來諸多安全隱患。

2.3 人為惡意控制

盡管與切入控制較為類似，也會影響電力自動化系統(tǒng)的正常運(yùn)行，但人為惡意控制并不是技術(shù)層面上的，它僅僅是通過簡單的物理手段來破壞電力自動化正常工作，從而影響供電質(zhì)量。所以在日常工作中，電力自動化系統(tǒng)的工作人員必須具備一定的專業(yè)技術(shù)水平以及較高的安全意識才能確保電力自動化系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運(yùn)作[2]。

2.4 環(huán)境因素

電力控制設(shè)備長期處于潮濕或極端溫度的環(huán)境中，會導(dǎo)致無法準(zhǔn)確收集所監(jiān)測設(shè)備的信息；小動物等外部破壞導(dǎo)致信息的誤報、遺漏；操作管理不當(dāng)導(dǎo)致操縱錯誤。由于這些原因，導(dǎo)致設(shè)備故障率增高，嚴(yán)重影響企業(yè)正常生產(chǎn)，也會降低設(shè)備使用壽命及安全性。因此，強(qiáng)化設(shè)備運(yùn)行管理是消除這類問題的關(guān)鍵所在。

2.5 遙信發(fā)生誤報

遙信系統(tǒng)發(fā)射信號，主要是靠電力自動化系統(tǒng)場地內(nèi)開關(guān)及刀閘輔助觸點(diǎn)和信號繼電器觸點(diǎn)，由于它們長時間接觸空氣，表面極易產(chǎn)生氧化現(xiàn)象，使觸點(diǎn)接觸不良，導(dǎo)致遙信信號報錯，從而影響電力系統(tǒng)及自動化的正常運(yùn)行[3]。除此之外，使用頻率高，會導(dǎo)致輔助觸點(diǎn)間隙大，無法使觸點(diǎn)準(zhǔn)確的接位。所以，為了提高遙信信號的準(zhǔn)確性，必須要對其進(jìn)行定期維護(hù)[4]。

遙信信號主要由采集裝置供電。早期電力自動化系統(tǒng)多提供24 V直流電壓，由于遙信采集回路工作于弱電壓環(huán)境中，極易受電磁干擾，使遙信信號報錯，從而影響電力系統(tǒng)自動化正常工作。

由于遠(yuǎn)程終端單元（Remote Terminal Unit，RTU）電源紋波系數(shù)大，再加上電壓不穩(wěn)，交流電干擾了運(yùn)動通道，通道中出現(xiàn)誤碼，從而使遙信采集信號發(fā)生錯誤變動[5]。

在實(shí)際應(yīng)用中，由于受技術(shù)制約，主站端計(jì)算機(jī)系統(tǒng)及RTU處理軟件極易出錯，對此將給遙信信號帶來更嚴(yán)重影響，從而導(dǎo)致遙信信號報錯。

3 提高電力系統(tǒng)及其自動化技術(shù)的安全控制策略

3.1 優(yōu)化設(shè)計(jì)

針對我國電力系統(tǒng)及其自動化技術(shù)安全管控工作而言，不斷提升優(yōu)化設(shè)計(jì)方案至關(guān)重要。要從多個方面來完善和優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，真正實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)自動化安全穩(wěn)定運(yùn)行的目標(biāo)，主要包括電力生產(chǎn)與輸送、電力生產(chǎn)與分配、電力生產(chǎn)與消費(fèi)、電力生產(chǎn)與使用。除此之外，還要推進(jìn)設(shè)備自動化綜合設(shè)計(jì)水平的提高，要求積極借鑒世界上發(fā)達(dá)國家在此階段的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，并結(jié)合我國當(dāng)前科技發(fā)展實(shí)際，在一定程度上加以完善，再投入到運(yùn)用中去，從而不斷提高自身設(shè)計(jì)水平。

3.2 提高二次防護(hù)水平

電力系統(tǒng)自動化技術(shù)在運(yùn)用的過程中出現(xiàn)了諸多薄弱環(huán)節(jié)，要加強(qiáng)對該部分的監(jiān)管，應(yīng)事先制定出相應(yīng)的對策。如自動化技術(shù)和信息化技術(shù)之間有著不可割裂的關(guān)系，因此要格外關(guān)注網(wǎng)絡(luò)使用安全以及數(shù)據(jù)安全問題，最大限度地減少外來設(shè)備對系統(tǒng)的影響。對所用的外來設(shè)備要做好監(jiān)督管理工作，經(jīng)過嚴(yán)格檢查確認(rèn)不存在風(fēng)險隱患才能夠接入系統(tǒng)。工作站的接口處也要加強(qiáng)管理，防止危險介質(zhì)進(jìn)入系統(tǒng)內(nèi)部造成隱患。同時對工作人員加強(qiáng)培訓(xùn)工作，提升他們的專業(yè)技能，提高自身綜合素質(zhì)，以更好地保證電網(wǎng)運(yùn)行安全性和可靠性，確保用電質(zhì)量。主站與工作站間設(shè)置一些隔離措施，能夠有效避免工作站危險源延伸至主站[6]。

3.3 做好設(shè)備巡檢備份

每日在進(jìn)行設(shè)備檢查時都要認(rèn)真、仔細(xì)才能避免安全事故發(fā)生，及時發(fā)現(xiàn)隱患并處理，防止事故擴(kuò)大，確保設(shè)備完好率，降低事故風(fēng)險，保障人員生命安全，促進(jìn)生產(chǎn)穩(wěn)定有序發(fā)展。認(rèn)真對待各個環(huán)節(jié)，鑒于所查明的全部問題制訂合理、切實(shí)可行的防護(hù)措施，將優(yōu)化后的技術(shù)應(yīng)用于維修維護(hù)中，同時要做好對設(shè)備自身的質(zhì)量檢查，從根本上降低設(shè)備出現(xiàn)事故的概率，降低設(shè)備本身的不足，如系統(tǒng)的遠(yuǎn)動裝置，購置時要嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，把住質(zhì)量關(guān)，禁止不合格產(chǎn)品投入生產(chǎn)，挑選時要檢查產(chǎn)品合格證，仔細(xì)觀察外觀。此外，要做好施工期的監(jiān)控和管理工作，降低因施工失誤而導(dǎo)致安全故障的發(fā)生率，杜絕使用不合格產(chǎn)品，一旦出現(xiàn)問題要馬上報告，完成驗(yàn)收后認(rèn)真審查，確保每一環(huán)節(jié)都符合標(biāo)準(zhǔn)后才可正式運(yùn)行。

3.4 采取線路編號方式

遙控系統(tǒng)主要是通過對遙控信號點(diǎn)和主站端之間的線路數(shù)字進(jìn)行處理與分析，從而判斷出各個信號點(diǎn)對應(yīng)的斷路器編號以及相應(yīng)的遙控水平，這也是導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)錯誤操作的主要原因[7]。因此工作人員可以采用線路編號的方式，對信號點(diǎn)進(jìn)行編號，控制斷路器編號，提升遙控水平。這種方法不僅能夠使信息更加直觀，而且還能有效避免錯誤動作。簡單來說，線路編號方式就是統(tǒng)一管理斷路器，以達(dá)到安全掌控遙控的目的。

3.5 提高遙信取樣電壓

為了促使電力系統(tǒng)抗干擾能力增強(qiáng)，工作人員將早期普遍使用的RTU電源電壓由24 V提高至220 V，該值比二次回路中180 V要大，從而有效達(dá)到抵御外界因素影響，增強(qiáng)了遙信信號精度的目的。就維護(hù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)而言，采用這種方法，遙信信號誤報次數(shù)大大減少。

3.6 開展電源測試

一般電力系統(tǒng)備用電源均為不間斷電源（Uninterruptible Power Supply，UPS），即使出現(xiàn)意外情況也足以確保電網(wǎng)能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)，所以要加強(qiáng)性能檢測，做好日常性維修養(yǎng)護(hù)，實(shí)時監(jiān)測蓄電池各種技術(shù)參數(shù)，并且確保能夠及時發(fā)現(xiàn)問題，及時報警提示，促使維修人員及時排查和解決存在的問題。除蓄電池層面的檢測外，在進(jìn)行電源檢測的時候還需要重視線路連接的檢測，及時發(fā)現(xiàn)存在故障的線路并進(jìn)行維護(hù)處理，保證系統(tǒng)的安全運(yùn)轉(zhuǎn)[8]。

3.7 提高工作人員的專業(yè)技術(shù)水平

我國電力設(shè)備的安裝和施工中所涉及的各種工作都具有相當(dāng)?shù)奶厥庑裕虼藢I(yè)施工和電力工作人員的業(yè)務(wù)水平提出了更加具體和全面的要求。相關(guān)技術(shù)人員要緊跟時代潮流，不斷豐富和更新自己的知識與技能，提高自己的專業(yè)素質(zhì)，樹立“終身學(xué)習(xí)”的全新職業(yè)理念，以保證自己的技術(shù)和能力在最短的時間內(nèi)得到補(bǔ)充及更新。開展多個項(xiàng)目的溝通與交流，如技術(shù)交流、技術(shù)培訓(xùn)等，以提高職工對電氣傳動等技術(shù)的認(rèn)識，并通過實(shí)踐使其能夠熟練地運(yùn)用所學(xué)到的各項(xiàng)技術(shù)知識，為以后公司的供電系統(tǒng)高效運(yùn)行奠定基礎(chǔ)。

3.8 完善監(jiān)管機(jī)制

建立相匹配的安全監(jiān)管體系和責(zé)任機(jī)制，進(jìn)行適時的外部激勵和制約，以保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行[9]。因此，應(yīng)不斷強(qiáng)化企業(yè)技術(shù)品質(zhì)的監(jiān)測與控制，根據(jù)行業(yè)情況對工作開展進(jìn)行科學(xué)的預(yù)測和分析，對行業(yè)今后的發(fā)展方向做出預(yù)測。

（1）對企業(yè)各部門的工作進(jìn)行全面梳理，使電力企業(yè)對各個部門工作進(jìn)行細(xì)致的定義。各部門在各自的工作領(lǐng)域中構(gòu)建出一種具有高度適應(yīng)能力的工作體系[10]。

（2）及時對各部門所應(yīng)該擁有的運(yùn)營模式和業(yè)績考核體系進(jìn)行了系統(tǒng)的整理與完善。例如，在對企業(yè)各類設(shè)備、硬件、物料等設(shè)施進(jìn)行高效的清洗、維護(hù)等特殊檢查和管理時，公司董事會需要依據(jù)公司各部門設(shè)備的質(zhì)量需求，盡快制定出配套細(xì)則以及各項(xiàng)工作具體實(shí)施意見和操作細(xì)則。企業(yè)要投入適當(dāng)維護(hù)、管理人員，強(qiáng)化維修與巡視的監(jiān)督，以促進(jìn)對各個裝置、設(shè)施、物料進(jìn)行持續(xù)、高效的控制。此外，企業(yè)在完善有關(guān)制度和規(guī)則的同時，還需要不斷進(jìn)行有效的監(jiān)督，保證各項(xiàng)工作順利開展，以防止實(shí)施該環(huán)節(jié)的制度規(guī)范變得模糊和空泛。

4 結(jié) 論

隨著我國社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的不斷提升和科技水平的不斷進(jìn)步，傳統(tǒng)電力系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代社會的需求。為了提高電網(wǎng)運(yùn)行效率與安全性，需要對其進(jìn)行全面優(yōu)化升級改造，實(shí)現(xiàn)智能化管理。電力系統(tǒng)自動化技術(shù)的安全控制成為了電力系統(tǒng)自動化控制改造中的重點(diǎn)發(fā)展方向。