电力调度自动化系统中的故障与对策研究

刘渝波，牛小俊

（国网四川攀枝花供电公司，四川 攀枝花 617000）

0 引言

在当前的电网工作中，所建设的电力调度自动化系统作为一个一体化的系统，在其中集成了电力数据的采集、整理以及分析等多个工作环节。通过自动化系统的运用，能够在信息层面上，对企业的各项决策提供强大的支持和保障，促进各个部门工作的协调运作。为提高系统功能应用的便利性和灵活性，结合实际工作需要，把握系统的发展特点，对其工作内容进行调整和优化，确保该系统具有较强的实用性。

1 电力调度自动化系统运行结构体系

1.1 集中式

在自动化系统中，对于电力调度来说，其运行的集中式结构就是围绕着一个核心服务器所开展的电力调度，以星型拓扑结构作为其中的典型代表，如图1 所示。

图1 集中式体系结构

对于这一结构而言，在设计的过程中，主要的调度中心就是数据采集与监监视控制系统。而且还要在外界周边，进行其他类型设备的设置，从而起到辅助的作用。通过数据采集与监监视控制系统，主要就是针对调度系统中的数据信息，进行集中的采集处理和计算，从而促进系统中心和其他位置之间的通信交流。在这种结构之下所进行的调度系统的设计，要通过监控主机，针对其厂站端的各种电力设备进行相应的控制。所以也从性能角度上，提出了较高的要求。但是在系统中的设备具有较广的分布范围，而且分布特点呈现出显著的分散性。所以对于系统来说，不具有较强的抗干扰能力，运行的稳定性较差。而且对于现实的运行而言，在调度系统的中央服务器内，进行全部运行数据的统一接入，因而该系统的设计难度系统较大。

1.2 分布式

在中压以及低压变电站的运行过程中，较为常见的自动化系统运行结构就是分布式体系。在这一结构中，围绕电力监控装置，进行多个控制装置的设置，从而开展调度工作。按照具体的环境，进行相应的装置类型的组合。在任务处理的过程中，通过所分布的装置，能够对于各项操作和作业实现统一完成，并进行处理结果的整合，从而得出具体的调度结果。在设计的过程中，主要借助网络技术或者是通过串行的方式，让各个装置之间能够实现通信连接，这样就能够促进数据信息的联结和传输。

1.3 分散分布式

对于这种体系结构来说，其于分布式有着较为接近的结构特点，但是也具有不同之处。这种体系结构主要应用于间隔设备以及一次回路设备中，典型的作用就是调度控制线路保护单元。在具体应用的过程中，对于该结构的设计，要将智能监控设备设置在每一个控制节点上。这样就能够针对监控设备所产生的运行数据，做好采集工作。同时还要根据具体的对象，进行各个单元保护接线的安装。并且要在开关柜上，对具体的装置的布置，呈现分散的特点。通过这一系统设计，能够在双向数字信号的组织过程中，实现更高的效率和精准性，确保调度系统运行的可靠性和稳定性，有助于系统运行经济性的实现。通过该结构，以群体协同作业作为其最显著的特点，同时还带有开放集成性[1]。

2 电力调度自动化系统常见故障与分析方法

2.1 电力调度自动化系统常见故障

电力调度自动化系统涉及多种软硬件，具有较高的复杂性，不仅有着广泛的涵盖范围，而且面临着复杂的通信环境。所以在运行过程中，受到人为、设备等因素的影响，就会造成故障的出现，比如说遥测数据不刷新、服务器故障、遥信位置不对应、通信中断、网络故障等。在故障发生后，将会对电力系统的运行造成一定影响，致使其稳定性丧失，甚至会影响供电的连续性，从而对居民正常用电产生阻碍。各类设备故障，根据发生部位的不同，也具有不同的表现。如网络系统故障通常表现在网络传输受阻等方面。一旦电力调度自动化系统受到黑客的攻击，或受到病毒入侵的影响，都会导致数据安全性下降。唯有做好安全防护，才能减少或消除故障。环境故障发生通常体现在室外自然环境方面。电力系统中，大量设备都会在室外的自然环境下运行。一旦发生雷雨、闪电、冰雹、大风等恶劣天气，各类设备的故障风险就会显著提高。

2.2 电力调度自动化系统故障分析方法

2.2.1 观察排除法进行调度故障分析

对于观察排除法来说，这种方法在自动化系统硬件故障的分析中较为常见，属于一种常用的方式。观察排除法就是在观察推理的基础之上，进一步分析调度故障。通过应用这一方法，能够站在客观的角度上，针对整个系统的外部环境以及内部运行情况，展开具体的分析。同时还要综合各个板块，进行相应的推理，对于该系统故障出现的表面和运行参数，经过类比、对比，从而得到故障分析的结果。如果所涉及的是一些疑难故障，具有一定的特殊性，单纯依靠对于外部运行环境状态的观察，无法确保故障排除的准确性，所以面对这种情况，相关的人员就要充分的结合自身的工作经验，通过分析系统设备的内部结构和运行原理，再根据过去所发生的故障问题的对比，结合正常的运行状态，从而对系统故障类型以及原因，进行具体的分析和判断[2]。

2.2.2 监测分析法进行系统故障的分析

这种方法就是依靠监测系统，对于系统的运行情况以及所产生的各种数据参数，做到实时的监视和掌控。这样就能够通过系统所存在运行故障的现象，在分析的基础之上，有效的识别和判断故障类型和原因。对于这种故障分析方法来说，其在具体运用的过程中，要求相关的技术人员具有扎实的理论基础，能够对于电力调度自动化系统各个功能模块和监测系统的各项专业知识以及理论做到深入的了解和把握，从整体上掌握系统的运行情况。在具体的监测过程中，要针对系统在运行的过程中可能会存在的故障状况，做到全面的分析和考虑，这样才能够针对系统风险，提前加强监测管理。在进行设备检测管理时，根据重要程度安排顺序，同时还要针对系统中的元件，进行主要和次要的划分。

2.2.3 测量换件法对于调度故障的分析

对于电力调度自动化系统来说，其在运行的过程中会涉及多个部分作用的综合发挥，其中还包含海量的数据共享和信息交互，具有较高的复杂性。但是针对数据的传输而言，无法通过肉眼实现直观地观察。因此，在系统运行的过程中，如果出现部分功能故障，那么就可以通过分析连接方式，对具体故障出现的部位，做到大致的确定和判断，这样就能够锁定出现故障的位置。在实际的操作中，可以通过对于监测设备的运用，从而针对故障分析环节，起到辅助的作用，有助于验证工作的顺利开展。为了有效地运用这一方法，进行故障的分析，就要以高专业水准的仪器设备为媒介，这样才能够提高故障分析以及位置确定的精准性[3]。

2.2.4 系统故障的解决方法

首先，要从整体上，对整个系统的运行状态进行确认，并且明确发出危险信号的位置，确定故障类型。针对一些简单的故障，采取维修方法进行直接的解决。如果发现是由于某个装置或者是设备存在损坏所带来的故障问题，也要第一时间上报，进行元件的更换。如果具体的部件配备不够齐全，要和厂家取得联系与沟通，在这一过程中暂停系统的运行[4]。

3 应对措施

3.1 分站设备遥信信息

对于电力调度自动化系统而言，组成部分就是调度中心以及调度终端。调度终端通过各种类型的监控设备，对于四处分散的数据进行采集和整理。通过数据的汇总，这样就能够对设备实现统一的监控和管理。在这种设计模式之下，能够让电力系统具有更大的监控管理范围，从而确保数据信息获取的全面性和完整性，同时还能够借助显示设备，对于系统的实时运行数据进行直接的运用。依靠数据展示，能够对于当前系统的运行情况，做到快速掌握，从而精准判断和分析故障出现的位置。如果在系统的运行阶段，网络链路或者运行设备出现异常问题，那么在系统中设置的报警程序，就能够第一时间进行故障情况的监测，从而进行警报的发出。这样相关的工作人员就能够在具体的故障情况的基础之上，并综合以往的工作经验，从而有效的分析和判断故障位置。对于系统的运行来说，在其中会使用很多应用终端，而且主站端和厂站端设备的连接也具有较高的复杂程度[5]。

3.2 连接光纤

对于电力调度的自动化系统运行而言，其中涉及多个终端和设备，通过这些终端和设备之间的连接，从而构成一个完整的系统。一般来说，设备之间以光纤连接为主，从而实现数据信息的传输和共享，具有较高的传输效率。而且对于系统运行而言，为了避免对于故障设备的错误判断，通过光端机所开展的脉冲编码调制，能够针对具体的故障，进行独立的判别和解释。在故障判断显示的过程中，能够通过各种颜色的指示灯，从而有助于工作人员对于故障位置和设备进行快速精准的确定。现阶段，对于我国的电力工作来说，在具体的电力调度系统中，所应用的光纤类型能够符合电力系统的运行要求，促进数据信息采集以及传输功能的实现。但是对于实际的运行而言，在外力的影响之下，就可能会导致光纤设备产生运行故障。对于调度系统的各项工作的顺利开展，造成不利的影响。

3.3 主服务器

在电力调度系统中，以主服务器作为核心。如果在实际的运行阶段，产生主服务器的异常问题，就会对于整个系统的应用，带来不良影响。严重情况下，还会导致系统崩溃。对于主服务器所产生的故障，也具有多种类型表现，其中涉及中心设备故障、前置机设备故障等。而在前置机中，包含多个模块，比如监控、电源、通信。各个模块都分别设置了指示灯，进行具体运行状态的显示。如果指示灯存在长期不亮的问题，那么就能够针对这一模块，进行异常问题存在的初步判断。通过观察法，对此展开具体的排查。并对于模块进行换新操作，这样才能够在最短的时间内，确保系统恢复正常运行状态。主服务器电力故障分析系统如图2 所示。

图2 主服务器电力故障分析系统

在进行故障分析时，要运用各项装置和设备，在这其中，以电能分析装置作为其中的主要元件。在这一装置中，以电能分析仪为主，涉及三部分的内容，分别为信息调理模块、A/D 转换器、微控单元，能够实现对于变电站电流行波的到达时间的检测。通过对时间差的运用，进一步的确定故障所出现的线路。这样工作人员就能按照故障位置所存在的故障情况，进行后续的分析和处理工作。

4 结语

综上所述，在电力调度工作中，自动化系统占据着重要的地位。在各种因素的影响之下，调度工作可能会存在各种类型的故障，不利于攀枝花电网的安全稳定运行。因此，就要通过科学的方法，进行故障类型的分析和确定，从而实现自动化系统故障的有效解决。相关的电力工作者也要加大对于自动化系统故障的研究力度，不断地提高对于自动化专业的质量要求，促进运行方案的完善和优化，将调度自动化系统的作用最大化的发挥出来，实现高效率的系统运行。