電力自動化系統發生故障的檢查方法及評價標準

周　猛

摘要:調度自動化是一項涉及多項專業技術的復雜的系統工程,而且是高技術設備的組合,加之電力系統的連續性和安全性要求,一旦自動化系統發生故障,必須及時迅速排除,使之盡快恢復正常運行。

關鍵詞:自動化;電力;標準系統

1 故障分析和檢查方法

1.1 系統分析法

應首先對自動化系統有一個清楚的了解:系統有哪些子系統組成,每個子系統作用原理如何,每個子系統均有哪些主要設備所組成,每臺設備的作用如何等等。利用系統工程的相關性和綜合性原理分析判斷自動化系統的故障方法即為系統分析法。系統分析法實際上是一種邏輯推斷法。如知道了設備的作用,就會知道該設備失去作用后帶來的后果,由此而來,就可知道系統發生什么樣的故障是有哪些設備原因造成的。

1.2 排除法

簡單地說,就是“非此即彼”的判斷方法。因為自動化系統較為復雜,而且它還與變電所的一、二次設備有關聯,因而應先用排除法判斷究竟是自動化設備還是有關聯的其它設備故障。例如:

①對斷路器進行遙控操作時位置信號不變。如主站操作員對變電所的某臺斷路器進行遙控操作時,調度端顯示返校正確但未能反映該斷路器變位。對于這種情況,可用系統分析法,如判斷主站和通道是正常的,那么問題出在變電所。先檢查該變電所斷路器在就地操作分合閘時其位置觸點是否正確,如斷路器無論在合閘或分閘時,其位置觸點狀態始終不變,則證明問題出在位置觸點上。如位置觸點狀態正確且相關電纜完好,則可以認為問題出在遙信方面,其它方面的問題可予排除。

②母線接地信號。當調度端反映某變電所發生有單相接地信號時,首先應運用系統分析法,判斷究竟是正確信號還是錯誤信號。如屬于正確信號則一定是某變電所母線或饋線真有單相接地發生,如屬于錯誤信號,則要分清究竟是自動化系統的問題還是相關聯的一、二次設備問題。在這種情況下,如短接或斷開XJJ觸點時,調度端能及時反映單相接地“有”和“無”信號時則證明自動化系統完好,故障不在此,可以排除,只需對XJJ觸點以上的部分(即不要懷疑母線接地),TV一、二次側保險熔斷),故障肯定在遙信部分。排除法不是絕對的,這需要遠動人員多積累工作經驗。

1.3 電源檢查法

一般來說,自動化系統經過一段時間運行后,進入穩定期,設備本身發生故障的情況比較少,但往往又發生了設備故障。這種情況應檢查電源電壓是否正常。如有熔斷器線路板接觸不良等都會造成工作電源不正常,因而導致設備故障。而且無論是微機、RTU、載波機等設備,其直流工作電壓有幾個,如其中一個不正常都有可能導致設備故障,檢查時應仔細認真。

1.4 信號追蹤法

自動化系統是借助數據通信來完成其功能的,而信號是看不見、摸不著的,但可以借助示波器,毫伏表檢測出來。通過示波器、毫伏表追蹤信號是否正常,也是判斷故障點的一種有效的方法。

1.5 換件法

如通過上述方法已找到故障設備,而這些設備都非常復雜,一時難以修復,可用備件換用,先恢復系統的正常運行,然后再修復故障設備。采用STD總線技術的RTU一般都配有備用模板,如發現某一功能失效,而且判定是某一功能模塊故障則可通過更換模板即可使RTU恢復正常。

2 對電力調度自動化系統進行評價時存在的認識誤區

2.1 重硬件輕軟件

電子計算機技術的發展日新月異,以每一到一年半就推出一代的摩爾定律速度向前發展,這為調度自動化系統提供了強有力的實現手段,但也為設計和應用人員出了一個難題。不選用最新型號的計算機,怕時間不久即顯得落后;選用最新型號的計算機,則又怕在以后的發展中遭到淘汰,或因技術尚不夠成熟而給系統的運行帶來不穩定因素。這確實是一個要特別慎重考慮的問題,但有人或過于保守而寧愿選擇已明顯過時的機型使系統在投運不久計算機即需換代,或過于激進而選擇尚無實時運行數據的剛面世機型而使系統一直不能穩定運行,都為系統的長期安全運行帶來了較大的不利影響,這些偏差都應避免。

2.2 重局部輕整體

有的設計和應用人員或因原來從其它專業轉來,或因原來從事系統中某一部分的維護或開發工作僅對其中一部分了解較多,故在評價分析系統性能時往往對某一部分重視較多而易流于片面,從而不能對整個系統作出較準確的把握。

2.3 重應用輕支持

有一部分設計和應用人員因對電力系統接觸較多,而且由于電力系統的有關技術和理論變化不大,對應用需求很熟悉,但對飛速發展、日新月異的調度自動化底層支持,如操作系統、數據庫系統、網絡通信、接口、相應國際標準和國家標準等了解不夠,造成在進行系統評價時對支持部分的輕視或偏差。

2.4 重人機輕內核

由于整個系統均通過人機界面與使用人員打交道,所以人們對人機部分最為熟悉,也最為重視。但客觀事實是,系統核心部分更為重要。人機部分可根據實際應用需求進行修改或補充,而核心部分卻難以隨時改動,所以應對內核部分更為重視。

除此以外,還有重外觀輕質量、重產品輕服務、重名氣輕實質等問題,也應在實際工作中加以避免。

3 建立調度自動化主站系統測試評價體系的主要難點

3.1 標準系統配置的設立

實際應用的系統配置是個不相同的,沒可能用唯一的一個系統配置來評價所有的系統。所以,目前比較可行的方法是建立一套標準的系統配置模型,據此測出相應的技術參數。但以不同的思路建立的模型在參數上的分散性較大,需綜合考慮。

3.2 計算機參考參數的確定

由于計算機技術的飛速發展,其硬件配置參數與軟件設計開發平臺都在迅速變化,一個時期制訂的標準過不了太長時間就可能需要調整。若長期不調整,則與實際的技術水平相差過大,失去了指導意義;但調整過于頻繁,一則工作量很大,二則具體應用人員不易適應,容易失去工作興趣。所以,如何根據新技術新產品的發展合理確定調整周期,仍是一個有待探討的問題。

3.3 標準系統與實際應用系統之間的差異

實際應用的系統總是與標準系統配置之間存在差異,所以,只能按相近的配置對實際應用系統進行測試,然后對照配置的差異評價實測數據的差異,這就會產生一定的誤差。如何將此誤差限制在一定的范圍內,仍需進一步試驗。

3.4 主觀性評價的差異

由于測試評價體系中有一部分項目尤其是人機界面部分屬于通過主觀判斷來確定的,不同人員的結論不可避免地產生一些人為偏差。如何盡量減少主觀性對總體測試評價的影響,也需進一步討論。

結語

針對電力調度自動化系統的評價標準和方法進行了初步探討,實際上許多方法可以類推或直接應用于變電站綜合自動化系統、發電廠監控系統、電能量計費系統等。筆者相信,如果能夠建立起一套完整的科學的可操作性強的電力自動化系統評價和測試體系,會對電力自動化系統的設計開發、設備選型、調試維護等帶來極大的益處。