浅析如何提高电网调度自动化系统可靠性

2022-12-19陈忠

科学与信息化 2022年21期

陈忠

国网江苏省电力有限公司盐城市大丰区供电分公司江苏盐城 224100

引言

电网调度自动化系统在电网中占据核心位置，它的发展历程可包括集中式、分布式和开放分布式3个阶段。从目前我国应用的电网调动自动化系统的结构来看，它是由自动化系统主站、传输通道和厂站组成，在运行过程中涉及了各种先进技术，比如自动化技术、通信技术、计算机技术等。

1 电网调度自动化系统可靠性概念

电网调度自动化系统的结构比较复杂，可包括调度主站系统、远程站点数据采集、执行指令系统等，简单来说即时主站、调度主站、厂站通信和监控系统等。电网调度自动化系统在运行过程中，运行人员需要根据电力工作要求设定固定的时间和工作任务，只有在此时间内完成安排的电网调动工作任务，才能体现出自动化系统的稳定性。如果自动化系统在固定的时间内完成的任务量越多，系统可靠性也会随之增强，所以要采取有效的优化措施提高系统的工作量。在应用自动化系统进行电网调度工作时，运行人员需要做出精准判断，如果不确定系统可靠性，则不能贸然使用自动化系统[1]。电网调度自动化系统在运行过程中必须依靠先进的科学技术，这说明自动化系统的应用可减少劳动力的输入，大大降低人工成本投入，对提高电力企业的经济效益有着重要的作用。电网系统需要经历长时间的调度工作，这就要求自动化系统长时间保持运行状态。为了使自动化系统处于正常的运行状态中，就需要对其进行全程实时监控，而计算机系统的应用可实现这一目的，以此来保证自动化系统的正常运行。另外，随着社会经济水平的不断提升，人们的用电需求越来越大，这给电力企业带来了巨大的挑战和机遇。为了满足人们日益增高的用电需求，就需要利用电网调度自动化系统促进电力企业的进一步发展，这样能够保证电网系统正常、稳定的运行。

2 影响电网调度自动化系统可靠性的原因

2.1 系统自身原因

电网调度自动化系统自身因素需从自身设计和结构两方面进行分析。首先，自动化系统设计方面是指在产品设备在设计过程中就存在功能缺陷或者在设备安装过程中，由于操作不规范遗留下来的安装问题。这些情况导致系统设备在投入运行过程中出现异常运行状态，进而影响自动化系统的稳定性和可靠性。其次，自动化系统结构方面是指产品设备是长时间的使用过程中，因为外界因素导致设备性能下降，系统运行状态不佳，进而引发降低系统安全性和可靠性的问题。自动化系统设备在实际运行过程中，需要长时间维持工作运行状态，加之外界因素的影响以及后期保养、维修工作落实不到位，极有可能导致自动化系统设备受到损坏无法及时补救，不仅会影响运行中的可靠性，还会减少设备的使用寿命。再次，电网调度应用自动化系统时，需要根据实际情况制定主备机的值班选举策略，如果没有及时发现主机问题，或者在发现主机问题后没有及时解决，都会降低电动调动自动化系统的可靠性。

2.2 管理原因

为了实现电网调度工作的自动化，电力企业在制定管理模式时推出了无人值班模式，在此模式管理过程中，电力企业的管理效果发生了很大的改变。但是由于电力企业的管理制度和体系不完善，在应用无人值班管理模式时，无法根据相关制度进行变电站设备的维修养护工作，进而影响了电网调动自动化系统的稳定运行。与此同时，很多电力企业将调度人员和集控人员混为一谈，对这两个岗位的工作职责也没有明确的区分，导致管理人员的管理职能落实不到位，大大影响了管理工作效率，提高了安全事故的发生概率。

2.3 人为原因

运行人员是电网调度工作运行的基础，同时也是影响自动化系统可靠性的主要因素。在系统实际运行过程中，一部分运行人员不具备较高的业务技能，安全工作意识较低，使得系统运行过程中存在较多的安全隐患。由于运行人员的业务水平和综合素质对自动化系统的运行过程起着决定性的作用，如果运行人员出现操作偏差或者失误，有可能为后续的运行埋下各种隐患，不仅会导致设备出现运行故障，还会降低自动化系统的可靠性。另外，随着无人值班模式的逐渐盛行，已经广泛应用到各个电力企业中，如果运行人员没有根据外界因素影响对施工改造方案进行优化改进，或者运行人员在操作过程中存在操作失误，都有可能引发操作事故，会对系统后期的运行造成负面影响[2]。

3 提高电网调度自动化系统可靠性的对策

3.1 重视系统自身维护

3.1.1 计算机系统。计算机系统是电网调动自动化系统的重要组成部分，从自动化系统的实际运行来看，如果计算机系统的CPU负载率过大，会影响到自动化系统的正常运行，其稳定性也会受到一定程度的影响。因此，为了增强电网调度系统的可靠性，应加强计算机系统的维护工作，合理调控CPU的负载率。比如，适当提高计算机主机CPU的内存空间，将其设置在有效的范围内，同时还需要定期清理计算机系统内存，对使用率较低的软件进行删除处理，有效释放CPU，降低负载率；另外，还需要检查计算机系统中是否有垃圾文件，可利用碎片功能对垃圾文件进行粉碎处理，避免占用过多的CPU内存；这些方式都可以在最大限度内减少CPU负载率，使计算机系统以正常速率运行，减少死机情况的发生，从而增强计算机系统的稳定性，保证电网调度自动化系统的可靠性。

3.1.2 前置机。前置机也是电网调度自动化系统设备的重要构成之一，在系统运行中起着重要的作用，它能够有效保证自动化系统的可靠性。在自动化系统运行过程中，需要对前置机进行科学合理的设置，比如MTBF设置为20h，RTTF设置为5h，这样可有效提高自动化系统的稳定性。同时，还需要采取有效的措施对前置机进行升级，保证其数据的有效处理，避免出现前置机运行故障，从而提高自动化系统的可靠性。

3.1.3 运行通道。运行通道运行状态可直接影响电网调度自动化系统的安全性和可靠性。对运行通道的相关数据分析可知，通道故障时间可占据自动化系统故障时间较大的比例，最高时比例可达2/3，直接降低了自动化系统的可靠性。为了避免电网调度自动化系统出现运行故障，需要优化改善运行通道，从而减少自动化系统的故障时间，提高系统可靠性。比如对运行通道进行科学设置，使其成为双重配置，并将微波和光纤等通信性能较强的通道应用到其中，可有效防止外界因素干扰运行通道。如果主通道发生运行问题，所设置的双重就会发挥作用，保证自动化系统正常运行，从而提高自动化系统的可靠性、稳定性和安全性[3]。

3.1.4 软件系统。可靠性测试是软件系统的主要维护手段，在测试过程中可及时发现发生频率较高的缺陷问题，从而提高自动化软件系统的可靠性。度量工作是软件系统的重要评估手段，在完成可靠性测试后，可利用度量方式对软件系统进行可靠性评估，为后续的自动化系统运行提供重要的参考依据。由于软件是自动化系统的重要构成，保证软件的正常使用，便可提高自动化系统的可靠性。因此，需要重视查找软件缺陷工作，加大度量力度，以此来有效保证电网调度自动化系统的可靠性。在软件运行的过程中，需实时观察各个运行参数并对其进行深入调查，再对软件系统进行定量分析和定性分析，根据分析结果可提高软件的设计质量。接着，对软件系统进行可靠性测试，保证系统能够正常有序的运行。

3.2 完善技术管理体系

电网调动自动化系统的稳定运行离不开科学技术，也离不开科学合理的管理模式，所以需要构建完善的技术管理体系，为电网调度自动化系统运行提供技术机制保障，从而提高系统运行的安全性和稳定性。首先，需根据电力系统运行情况建立完善的技术档案，其中不仅要包括自动化系统运行管理规章制度、运行规程，还需要包括投入设备的试验和验收报告、厂站施工接线图纸、技术说明书等文件。其次，需根据电网调动工作情况建立自动化运行和停运日志记录，实时监控所有设备的运行状态，对停运情况进行详细记录，比如拒动次数、遥控误动次数、运行中断等，并将其作为参考，分析自动化系统的运行状态，以此来总结出提高自动化系统可靠性的有效措施。再次，对自动化系统设备进行有效的维修养护，使计算机、厂站、主站处于正常的运行状态，确保收发两端的遥信正确率和遥测精度，如果数据出现偏差并高于规定数值的范围，或者发生遥信拒、误动等情况，需要及时查找以上情况的发生原因并及时处理。针对通信设备，不仅要做好运行维修工作，还需要定期对其进行调测，确定其中的运行故障并及时处理，保证通信设备运行的畅通性。电网调度系统具有较强的综合性，由多个系统组合而成，运行人员需要实时观察各个系统的运行状态，做到及时发现问题、及时解决问题，从而有效提高自动化系统的可靠性[4]。

3.3 提高运行人员专业素养

运行人员在电网调度自动化系统运行过程中发挥着关键作用，但是电网调度自动化系统涉及的科学技术较多，而且技术内容较为复杂，其中使用频率较高的技术有通信技术、计算机技术、一二次通路技术等，这就要求运行人员应该具备较高的技能业务水平和综合素养，这样才能保证电网调度自动化系统可靠性。电力企业应加强培训力度，为运行人员提供更多的学习技能机会。对于技能水平较高的运行人员可让其外出学习、深造，如果电力企业有一定的经济实力，可聘请拥有扎实电力基础知识的教师或者丰富工作经验的企业外员工，让他们到企业内部进行知识授课和工作指导。在运行人员接受完培训后，可组织技能业务考核活动，对于考核成绩较为突出的员工需进行物质奖励，对于技能水平较高的运行人员，可为其提供提升文化素养的资金支持，帮助其成为全面优秀型人才。除此之外，企业还可以和外部企业加强沟通联系，开展电力企业交流活动，做到取长补短，弥补自身不足，使电力行业建立良好的社会市场关系，从而促进所有电力企业的同步发展。

3.4 加强统一管理

电网调度自动化系统运行中的数据参数是其他系统运行的重要参考依据，因此，自动化系统的状态可直接决定整个电力系统运行效率。目前，很多电力企业在构建自动化系统，但是大多以自主设计的方式构建方案，而且在采购设备和进行管理时也是独立开展。这种自主化设计、独立式发展并不利于电力行业的整体建设。针对这种情况，级别较高的电力企业应采取有效的措施，制定对应的管理部门，对各个辖区的不同级别的电力单位进行统一管理，这样可使电网调度自动化系统得到统一规划，从而实现自动化设备选型、结构相统一，推动各级电力企业电网调度自动化系统的进一步发展建设。另外，电力企业还需要充分了解电网调度自动化操作的各项规范要求，并以此为依据制定出科学合理的自动化运行计划。同时，还需要根据自身企业的运行情况，制定自动化系统运行管理机制，要求所有运行人员严格按照运行管理机制开展工作，此机制还需要包括运行值班机制，以此来保障自动化系统的正常运行[5]。