劉渝波，牛小俊

（國網(wǎng)四川攀枝花供電公司，四川 攀枝花 617000）

0 引言

在當(dāng)前的電網(wǎng)工作中，所建設(shè)的電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)作為一個(gè)一體化的系統(tǒng)，在其中集成了電力數(shù)據(jù)的采集、整理以及分析等多個(gè)工作環(huán)節(jié)。通過自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)用，能夠在信息層面上，對(duì)企業(yè)的各項(xiàng)決策提供強(qiáng)大的支持和保障，促進(jìn)各個(gè)部門工作的協(xié)調(diào)運(yùn)作。為提高系統(tǒng)功能應(yīng)用的便利性和靈活性，結(jié)合實(shí)際工作需要，把握系統(tǒng)的發(fā)展特點(diǎn)，對(duì)其工作內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化，確保該系統(tǒng)具有較強(qiáng)的實(shí)用性。

1 電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行結(jié)構(gòu)體系

1.1 集中式

在自動(dòng)化系統(tǒng)中，對(duì)于電力調(diào)度來說，其運(yùn)行的集中式結(jié)構(gòu)就是圍繞著一個(gè)核心服務(wù)器所開展的電力調(diào)度，以星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)作為其中的典型代表，如圖1 所示。

圖1 集中式體系結(jié)構(gòu)

對(duì)于這一結(jié)構(gòu)而言，在設(shè)計(jì)的過程中，主要的調(diào)度中心就是數(shù)據(jù)采集與監(jiān)監(jiān)視控制系統(tǒng)。而且還要在外界周邊，進(jìn)行其他類型設(shè)備的設(shè)置，從而起到輔助的作用。通過數(shù)據(jù)采集與監(jiān)監(jiān)視控制系統(tǒng)，主要就是針對(duì)調(diào)度系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)信息，進(jìn)行集中的采集處理和計(jì)算，從而促進(jìn)系統(tǒng)中心和其他位置之間的通信交流。在這種結(jié)構(gòu)之下所進(jìn)行的調(diào)度系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，要通過監(jiān)控主機(jī)，針對(duì)其廠站端的各種電力設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的控制。所以也從性能角度上，提出了較高的要求。但是在系統(tǒng)中的設(shè)備具有較廣的分布范圍，而且分布特點(diǎn)呈現(xiàn)出顯著的分散性。所以對(duì)于系統(tǒng)來說，不具有較強(qiáng)的抗干擾能力，運(yùn)行的穩(wěn)定性較差。而且對(duì)于現(xiàn)實(shí)的運(yùn)行而言，在調(diào)度系統(tǒng)的中央服務(wù)器內(nèi)，進(jìn)行全部運(yùn)行數(shù)據(jù)的統(tǒng)一接入，因而該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)難度系統(tǒng)較大。

1.2 分布式

在中壓以及低壓變電站的運(yùn)行過程中，較為常見的自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行結(jié)構(gòu)就是分布式體系。在這一結(jié)構(gòu)中，圍繞電力監(jiān)控裝置，進(jìn)行多個(gè)控制裝置的設(shè)置，從而開展調(diào)度工作。按照具體的環(huán)境，進(jìn)行相應(yīng)的裝置類型的組合。在任務(wù)處理的過程中，通過所分布的裝置，能夠?qū)τ诟黜?xiàng)操作和作業(yè)實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一完成，并進(jìn)行處理結(jié)果的整合，從而得出具體的調(diào)度結(jié)果。在設(shè)計(jì)的過程中，主要借助網(wǎng)絡(luò)技術(shù)或者是通過串行的方式，讓各個(gè)裝置之間能夠?qū)崿F(xiàn)通信連接，這樣就能夠促進(jìn)數(shù)據(jù)信息的聯(lián)結(jié)和傳輸。

1.3 分散分布式

對(duì)于這種體系結(jié)構(gòu)來說，其于分布式有著較為接近的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，但是也具有不同之處。這種體系結(jié)構(gòu)主要應(yīng)用于間隔設(shè)備以及一次回路設(shè)備中，典型的作用就是調(diào)度控制線路保護(hù)單元。在具體應(yīng)用的過程中，對(duì)于該結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，要將智能監(jiān)控設(shè)備設(shè)置在每一個(gè)控制節(jié)點(diǎn)上。這樣就能夠針對(duì)監(jiān)控設(shè)備所產(chǎn)生的運(yùn)行數(shù)據(jù)，做好采集工作。同時(shí)還要根據(jù)具體的對(duì)象，進(jìn)行各個(gè)單元保護(hù)接線的安裝。并且要在開關(guān)柜上，對(duì)具體的裝置的布置，呈現(xiàn)分散的特點(diǎn)。通過這一系統(tǒng)設(shè)計(jì)，能夠在雙向數(shù)字信號(hào)的組織過程中，實(shí)現(xiàn)更高的效率和精準(zhǔn)性，確保調(diào)度系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性，有助于系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性的實(shí)現(xiàn)。通過該結(jié)構(gòu)，以群體協(xié)同作業(yè)作為其最顯著的特點(diǎn)，同時(shí)還帶有開放集成性[1]。

2 電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)常見故障與分析方法

2.1 電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)常見故障

電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)涉及多種軟硬件，具有較高的復(fù)雜性，不僅有著廣泛的涵蓋范圍，而且面臨著復(fù)雜的通信環(huán)境。所以在運(yùn)行過程中，受到人為、設(shè)備等因素的影響，就會(huì)造成故障的出現(xiàn)，比如說遙測數(shù)據(jù)不刷新、服務(wù)器故障、遙信位置不對(duì)應(yīng)、通信中斷、網(wǎng)絡(luò)故障等。在故障發(fā)生后，將會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行造成一定影響，致使其穩(wěn)定性喪失，甚至?xí)绊懝╇姷倪B續(xù)性，從而對(duì)居民正常用電產(chǎn)生阻礙。各類設(shè)備故障，根據(jù)發(fā)生部位的不同，也具有不同的表現(xiàn)。如網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)故障通常表現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)傳輸受阻等方面。一旦電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)受到黑客的攻擊，或受到病毒入侵的影響，都會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)安全性下降。唯有做好安全防護(hù)，才能減少或消除故障。環(huán)境故障發(fā)生通常體現(xiàn)在室外自然環(huán)境方面。電力系統(tǒng)中，大量設(shè)備都會(huì)在室外的自然環(huán)境下運(yùn)行。一旦發(fā)生雷雨、閃電、冰雹、大風(fēng)等惡劣天氣，各類設(shè)備的故障風(fēng)險(xiǎn)就會(huì)顯著提高。

2.2 電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)故障分析方法

2.2.1 觀察排除法進(jìn)行調(diào)度故障分析

對(duì)于觀察排除法來說，這種方法在自動(dòng)化系統(tǒng)硬件故障的分析中較為常見，屬于一種常用的方式。觀察排除法就是在觀察推理的基礎(chǔ)之上，進(jìn)一步分析調(diào)度故障。通過應(yīng)用這一方法，能夠站在客觀的角度上，針對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的外部環(huán)境以及內(nèi)部運(yùn)行情況，展開具體的分析。同時(shí)還要綜合各個(gè)板塊，進(jìn)行相應(yīng)的推理，對(duì)于該系統(tǒng)故障出現(xiàn)的表面和運(yùn)行參數(shù)，經(jīng)過類比、對(duì)比，從而得到故障分析的結(jié)果。如果所涉及的是一些疑難故障，具有一定的特殊性，單純依靠對(duì)于外部運(yùn)行環(huán)境狀態(tài)的觀察，無法確保故障排除的準(zhǔn)確性，所以面對(duì)這種情況，相關(guān)的人員就要充分的結(jié)合自身的工作經(jīng)驗(yàn)，通過分析系統(tǒng)設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和運(yùn)行原理，再根據(jù)過去所發(fā)生的故障問題的對(duì)比，結(jié)合正常的運(yùn)行狀態(tài)，從而對(duì)系統(tǒng)故障類型以及原因，進(jìn)行具體的分析和判斷[2]。

2.2.2 監(jiān)測分析法進(jìn)行系統(tǒng)故障的分析

這種方法就是依靠監(jiān)測系統(tǒng)，對(duì)于系統(tǒng)的運(yùn)行情況以及所產(chǎn)生的各種數(shù)據(jù)參數(shù)，做到實(shí)時(shí)的監(jiān)視和掌控。這樣就能夠通過系統(tǒng)所存在運(yùn)行故障的現(xiàn)象，在分析的基礎(chǔ)之上，有效的識(shí)別和判斷故障類型和原因。對(duì)于這種故障分析方法來說，其在具體運(yùn)用的過程中，要求相關(guān)的技術(shù)人員具有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)，能夠?qū)τ陔娏φ{(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)各個(gè)功能模塊和監(jiān)測系統(tǒng)的各項(xiàng)專業(yè)知識(shí)以及理論做到深入的了解和把握，從整體上掌握系統(tǒng)的運(yùn)行情況。在具體的監(jiān)測過程中，要針對(duì)系統(tǒng)在運(yùn)行的過程中可能會(huì)存在的故障狀況，做到全面的分析和考慮，這樣才能夠針對(duì)系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)，提前加強(qiáng)監(jiān)測管理。在進(jìn)行設(shè)備檢測管理時(shí)，根據(jù)重要程度安排順序，同時(shí)還要針對(duì)系統(tǒng)中的元件，進(jìn)行主要和次要的劃分。

2.2.3 測量換件法對(duì)于調(diào)度故障的分析

對(duì)于電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)來說，其在運(yùn)行的過程中會(huì)涉及多個(gè)部分作用的綜合發(fā)揮，其中還包含海量的數(shù)據(jù)共享和信息交互，具有較高的復(fù)雜性。但是針對(duì)數(shù)據(jù)的傳輸而言，無法通過肉眼實(shí)現(xiàn)直觀地觀察。因此，在系統(tǒng)運(yùn)行的過程中，如果出現(xiàn)部分功能故障，那么就可以通過分析連接方式，對(duì)具體故障出現(xiàn)的部位，做到大致的確定和判斷，這樣就能夠鎖定出現(xiàn)故障的位置。在實(shí)際的操作中，可以通過對(duì)于監(jiān)測設(shè)備的運(yùn)用，從而針對(duì)故障分析環(huán)節(jié)，起到輔助的作用，有助于驗(yàn)證工作的順利開展。為了有效地運(yùn)用這一方法，進(jìn)行故障的分析，就要以高專業(yè)水準(zhǔn)的儀器設(shè)備為媒介，這樣才能夠提高故障分析以及位置確定的精準(zhǔn)性[3]。

2.2.4 系統(tǒng)故障的解決方法

首先，要從整體上，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行確認(rèn)，并且明確發(fā)出危險(xiǎn)信號(hào)的位置，確定故障類型。針對(duì)一些簡單的故障，采取維修方法進(jìn)行直接的解決。如果發(fā)現(xiàn)是由于某個(gè)裝置或者是設(shè)備存在損壞所帶來的故障問題，也要第一時(shí)間上報(bào)，進(jìn)行元件的更換。如果具體的部件配備不夠齊全，要和廠家取得聯(lián)系與溝通，在這一過程中暫停系統(tǒng)的運(yùn)行[4]。

3 應(yīng)對(duì)措施

3.1 分站設(shè)備遙信信息

對(duì)于電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)而言，組成部分就是調(diào)度中心以及調(diào)度終端。調(diào)度終端通過各種類型的監(jiān)控設(shè)備，對(duì)于四處分散的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和整理。通過數(shù)據(jù)的匯總，這樣就能夠?qū)υO(shè)備實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的監(jiān)控和管理。在這種設(shè)計(jì)模式之下，能夠讓電力系統(tǒng)具有更大的監(jiān)控管理范圍，從而確保數(shù)據(jù)信息獲取的全面性和完整性，同時(shí)還能夠借助顯示設(shè)備，對(duì)于系統(tǒng)的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行直接的運(yùn)用。依靠數(shù)據(jù)展示，能夠?qū)τ诋?dāng)前系統(tǒng)的運(yùn)行情況，做到快速掌握，從而精準(zhǔn)判斷和分析故障出現(xiàn)的位置。如果在系統(tǒng)的運(yùn)行階段，網(wǎng)絡(luò)鏈路或者運(yùn)行設(shè)備出現(xiàn)異常問題，那么在系統(tǒng)中設(shè)置的報(bào)警程序，就能夠第一時(shí)間進(jìn)行故障情況的監(jiān)測，從而進(jìn)行警報(bào)的發(fā)出。這樣相關(guān)的工作人員就能夠在具體的故障情況的基礎(chǔ)之上，并綜合以往的工作經(jīng)驗(yàn)，從而有效的分析和判斷故障位置。對(duì)于系統(tǒng)的運(yùn)行來說，在其中會(huì)使用很多應(yīng)用終端，而且主站端和廠站端設(shè)備的連接也具有較高的復(fù)雜程度[5]。

3.2 連接光纖

對(duì)于電力調(diào)度的自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行而言，其中涉及多個(gè)終端和設(shè)備，通過這些終端和設(shè)備之間的連接，從而構(gòu)成一個(gè)完整的系統(tǒng)。一般來說，設(shè)備之間以光纖連接為主，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的傳輸和共享，具有較高的傳輸效率。而且對(duì)于系統(tǒng)運(yùn)行而言，為了避免對(duì)于故障設(shè)備的錯(cuò)誤判斷，通過光端機(jī)所開展的脈沖編碼調(diào)制，能夠針對(duì)具體的故障，進(jìn)行獨(dú)立的判別和解釋。在故障判斷顯示的過程中，能夠通過各種顏色的指示燈，從而有助于工作人員對(duì)于故障位置和設(shè)備進(jìn)行快速精準(zhǔn)的確定。現(xiàn)階段，對(duì)于我國的電力工作來說，在具體的電力調(diào)度系統(tǒng)中，所應(yīng)用的光纖類型能夠符合電力系統(tǒng)的運(yùn)行要求，促進(jìn)數(shù)據(jù)信息采集以及傳輸功能的實(shí)現(xiàn)。但是對(duì)于實(shí)際的運(yùn)行而言，在外力的影響之下，就可能會(huì)導(dǎo)致光纖設(shè)備產(chǎn)生運(yùn)行故障。對(duì)于調(diào)度系統(tǒng)的各項(xiàng)工作的順利開展，造成不利的影響。

3.3 主服務(wù)器

在電力調(diào)度系統(tǒng)中，以主服務(wù)器作為核心。如果在實(shí)際的運(yùn)行階段，產(chǎn)生主服務(wù)器的異常問題，就會(huì)對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)的應(yīng)用，帶來不良影響。嚴(yán)重情況下，還會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰。對(duì)于主服務(wù)器所產(chǎn)生的故障，也具有多種類型表現(xiàn)，其中涉及中心設(shè)備故障、前置機(jī)設(shè)備故障等。而在前置機(jī)中，包含多個(gè)模塊，比如監(jiān)控、電源、通信。各個(gè)模塊都分別設(shè)置了指示燈，進(jìn)行具體運(yùn)行狀態(tài)的顯示。如果指示燈存在長期不亮的問題，那么就能夠針對(duì)這一模塊，進(jìn)行異常問題存在的初步判斷。通過觀察法，對(duì)此展開具體的排查。并對(duì)于模塊進(jìn)行換新操作，這樣才能夠在最短的時(shí)間內(nèi)，確保系統(tǒng)恢復(fù)正常運(yùn)行狀態(tài)。主服務(wù)器電力故障分析系統(tǒng)如圖2 所示。

圖2 主服務(wù)器電力故障分析系統(tǒng)

在進(jìn)行故障分析時(shí)，要運(yùn)用各項(xiàng)裝置和設(shè)備，在這其中，以電能分析裝置作為其中的主要元件。在這一裝置中，以電能分析儀為主，涉及三部分的內(nèi)容，分別為信息調(diào)理模塊、A/D 轉(zhuǎn)換器、微控單元，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)于變電站電流行波的到達(dá)時(shí)間的檢測。通過對(duì)時(shí)間差的運(yùn)用，進(jìn)一步的確定故障所出現(xiàn)的線路。這樣工作人員就能按照故障位置所存在的故障情況，進(jìn)行后續(xù)的分析和處理工作。

4 結(jié)語

綜上所述，在電力調(diào)度工作中，自動(dòng)化系統(tǒng)占據(jù)著重要的地位。在各種因素的影響之下，調(diào)度工作可能會(huì)存在各種類型的故障，不利于攀枝花電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。因此，就要通過科學(xué)的方法，進(jìn)行故障類型的分析和確定，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化系統(tǒng)故障的有效解決。相關(guān)的電力工作者也要加大對(duì)于自動(dòng)化系統(tǒng)故障的研究力度，不斷地提高對(duì)于自動(dòng)化專業(yè)的質(zhì)量要求，促進(jìn)運(yùn)行方案的完善和優(yōu)化，將調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的作用最大化的發(fā)揮出來，實(shí)現(xiàn)高效率的系統(tǒng)運(yùn)行。