电网调度自动化监控报警系统的探讨

张文

摘 要：在电力系统的各个环节，自动化技术具有广泛的发展前景，是电力系统发展的方向。调度自动化系统包含的设备很多，运行情况复杂，需要利用一套监控报警系统来监视其运行是否正常，若出现故障就能及时发现并发出警告，通知维护人员进行处理。该文对电网调度自动化监控报警系统进行了研究，对其功能和架构深入剖析，重点提出了几点报警系统设置原则，说明该系统大大降低了人员的工作量，并能有效提高自动化系统的维护效率。

关键字：调度自动化 监控 报警系统

中图分类号：TM7 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）11（b）-0084-01

调度自动化的机房存在一些安全隐患，比如若机房发生火灾不能及时发现，将破坏设备导致自动化系统不能正常工作[1-2]。另外，由于服务器、交换机等设备工作温度在一定范围内才能保证长期稳定运行，室内的温度或湿度异常将产生不良影响。自动化设备对电源的要求也较高，因此采用UPS电源进行供电，若UPS电源供电不正常将给设备来带隐患。系统的软件和硬件故障，如通道中断、远动机故障、计算机异常也会影响到系统正常运行[2-4]。对于自动化系统的遥测数据，其具有一定的变化区间，若遥测值过大或过小，监控报警系统应该能够正确判断并发出越限告警信号。若遥测数据出现了跳变，短时间内变大或变小，也属于异常的情况，系统也应该能够识别并告警。对于事故、保护动作、开关变位等重要信号，监控告警系统应该能显示出来。采用人工值班的方式对自动化系统进行监控，一方面出现故障后不能第一时间发现和处理，另一方面也增加了人员的工作量。通过应用调度自动化监控报警系统，能够提高对自动化系统的维护能力，保障系统的正常运行。

1 监控报警系统的功能

监控报警系统能对电网调度自动化系统的重要数据进行不断实时查询，对自动化系统各个进程以及通道状态进行监控，出现异常情况后通知调度员进行及时处理，不需要派专门的人员进行值班，除了提高处理异常情况的效率之外，也避免了被动监控可能出现的漏掉异常告警的情况。对重要的服务器相关进程、网络节点以及数据库服务进行重点关注，收集整理系统的信息，对系统的进程作出判断，防止网络节点以及数据库服务发生故障。发现故障信息后，通过信息、语音、短信、网页画面等方式通知到调度员和相关负责人，并需要调度员进行确认。

2 监控报警系统架构

2.1 数据采集模块

数据采集模块用来采集报警信号，其主要包括机房温度和湿度、UPS工况、通信设备以及网路状态、电网的实时数据以及操作系统的数据。电网的实时数据包含了负荷功率、电流、电压、开关位置、远动通道以及其他重要的遥测、遥信数据。电网的数据一般来源较广，与各个设备性能相关，很难有通用的接口来采集这些数据，数据采集模块需要一个接口平台将各个接口管理起来。各个设备只需要将自己的动态库发送上来，由系统数据采集模块的接口平台下载。操作系统的数据包括CPU功耗、内存使用率、重要进程、硬盘容量等。由于系统的硬件和软件环境较为复杂，根据不同的操作系统，采集信息时有差异地进行编程以屏蔽各种差异。

2.2 数据传输模块

数据传输模块是将指定的文件通过文件传输协议根据设定的频率传送到目标节点。传输过程含有两个部分，一是要配置文件，二是守护进程。配置文件配置好文件所在的位置、文件名称、发送的IP地址、到达的目录、发送的频率、发送失败后再次发送的次数、发送方式等。守护进程由配置文件的内容，将数据采集模块生成的文件按确定的模式传送到目标目录。若文件还没有完成生成，则传送的文件将不能使用，因此数据传输模块要确保文件生成完成后才能发送。

2.3 系统管理模块

系统管理模块用于配置数据库，对系统内的信息进行配置，管理并监视进程。若监视到某个重要进程退出，则查看系统的配置，重启该重要进程，如果启动失败则发出告警。该模块还能够对系统的日志进行查询，有利于维护人员对系统发生的故障进行处理。系统还有监视界面，能够监视和控制系统中的进程的运行情况。

2.4 报警模块

报警模块能够为调度员提供报警数据，监测数据发生异常时，其表现可以为短信、语音、音响等形式。调度员可以定制手机短信，对发生重要故障时能缩短处理时间。调度员可以对报警选择各种声音以及报警次数，报警显示画面的颜色也可以进行选择。调度员确认后，报警信号能够复归。

3 监控报警系统设置原则

3.1 正常操作告警的设置原则

若报警系统中的报警信息不能区分是正常操作导致的开关变位，还是发生故障导致的开关变位，将对调度员增加工作量，同时也存在不能及时发现异常开关变位的风险。因此可以将正常操作告警设置为普通的告警音响，同时在报警栏内显示，调度员确认后报警信息停止闪烁。若出现异常开关变位的情况，则发出严重的告警音响，与普通开关变位区分开来。

3.2 电流电压越限告警的设置原则

电流越限告警的设置原根据其额定负荷值的90%～95%设置越限告警值。当自动化系统采集到的遥测量超过该定值时，预警系统则显示画面，显示电流以及有功功率值，经调度员确认后数值停止闪烁。

电压越限时电压棒的颜色随之改变，提醒调度员注意，其变色设置以220 kV电压等级为例，从209～231 kV电压棒显示为绿色；从231～242 kV电压棒显示为粉红色；当大于242 kV时，电压棒显示为红色，当电压为209～198 kV时，电压棒显示为蓝色；当低于电压198 kV时，电压棒显示为黄色。

3.3 事故告警的设置原则

当电网内发生故障导致保护动作断开断路器时，监控报警系统应该能够立刻在报警区显示报警信息，其中要包含断路器断开的时间、断路器的名称、厂站的名称、继电保护发送的信号等，同时要起动打印机将事故所有报警信息都打印出来。事故发生后，显示屏的画面上动作的开关应当闪烁，同时开启事故音响告警，调度员可以对其确认。

4 结论

电网调度自动化使用的设备众多，不能依赖人员对其有效监控。该文介绍了采用调度自动化监控报警系统的应用。该系统在电力公司调度专业广泛应用，对减轻调度人员的工作强度，提高自动化系统的维护效率具有重要作用。

参考文献

[1] 郭明.电力系统调度自动化智能报警研究[J].电源技术应用，2013（1）：38.

[2] 张伯明，吴素农，蔡斌，等.电网控制中心安全预警和决策支持系统设计[J].电力系统自动化，2006，30（1）：1-5.

[3] 谢宁，吴智韬.基于XML格式的配电网地理信息系统接口设计[J].电力系统自动化，2004（9）：77-81.endprint