調度自動化系統智能報警功能的設計

章杜錫 任嬌蓉

（寧波電業局，浙江 寧波 315000）

隨著電力自動化技術的飛速發展，對多個變電站實現集中調控的集約化運行模式在電力系統已日益普及。調控系統的逐步發展，在實現了所轄變電站集中調控的同時，給負責運行與維護調控系統的自動化人員提出了更高的要求。為能及時準備地發現調控系統的異常運行狀態，本文提出了在調控系統引入智能報警平臺，實現對調控系統及相關運行信息的全面監控。

1 研究背景與必要性分析

在用電負荷高，行政區域面積大的省市電力公司，因所管轄變電站數量眾多，為實現減人增效，提高管理機制，通常采用一個調控中心（或監控中心）+若干操作站的運行模式。為避免發生所轄無人值班變電站發生長時間失去監控的自動化事故，就必須確保調控系統及各遠程操作終端的穩定可靠運行，以及在系統發生異常運行時，能及時發現并快速恢復正常狀態。

但是由于調控系統具有規模龐大、所轄廠站眾多，服務器節點繁冗、拓撲結構復雜，及各操作站地域范圍分布廣等特點，以及自動化系統運行值班的專業特殊性，若靠人為去發現與判斷系統的異常或故障狀態，時常會遇到以下幾問題：

1）關鍵遙測如關口量，電能量等值不刷新或發生跳變，而值班人員僅在定期系統巡視甚至調度監控發現后電話通知才察覺，而此時已造成長時間關口量不正確，影響電網調度及AVC自動控制。

2）變電站冗余通道退出后，由于未對系統數據采集造成影響，未及時發現；當另一通道也退出時，該變電站已處于通訊中斷狀態。從發現廠站通訊中斷到通道緊急搶修恢復或者運行人員抵達變電站現場值班，對于較偏遠變電站，至少將在2～3h將失去監控，極大影響電網安全運行。

3）系統某服務器運行異常，如關鍵進程走死、磁盤空間用完等，僅在使用系統某些功能時才能察覺，而此時系統已非正常運行多時，造成大量關鍵數據丟失。而且，此類故障在日常值班巡視中很難發現，無法做好預防措施。

4）配置多座遠程操作站后的調控系統的拓撲結構復雜，交換傳輸設備繁雜，地域跨度廣，正常值班模式下無法監控各設備的運行狀況，若某處網絡設備發生故障時，受中間環節網絡設備的干擾，維護人員無法迅速做好故障定位判斷，甚至可能發生數次往返的尷尬局面。

為解決上述難題，在調控系統的實際工程應用中引入智能報警系統平臺，實現了自動化專業對調控系統采用無人值班的可能性。

2 智能報警系統平臺設計與數據采集

所謂智能報警系統平臺，就是對各類設備與系

統的運行狀態進行采集，并根據獲取的數據信息，通過程序運算后得到報警信號，選擇性地利用音響、短信、手機等提醒工具將各種報警信號在第一時間傳遞給值班人員和相關人員，使問題得到盡快盡早地解決。

2.1 報警平臺拓撲設計

為實現智能報警系統平臺替代自動化值班人員對整個監控系統及相關在線運行設備進行監視，出現異常和故障時及時通過多種途徑通知相關人員，并充分考慮各類設備運行狀態數據采集的可能性與調控系統的拓撲結構，本案采用如圖1所示的智能報警系統拓撲設計方案。

圖1 智能報警平臺拓撲結構圖

2.2 數據采集模塊的實現

為實現調控系統自動化無人值班的可能，本案實際實施過程中，加入了機房環境與輔助設備的智能報警監視功能。具體數據采集內容實現方式如下：

1）機房環境監視

（1）利用AMS_UPS采集協議采集艾默生UPS運行狀態。其中遙信包括：逆變器故障，整流器故障，蓄電池放電，蓄電池低電壓告警等；遙測包括：各輸入輸出線電壓，各輸入輸出相電流，各相輸出功率，輸出總有功以及蓄電池電壓、電流等。

（2）采用JWS智能型溫濕度采集機房溫濕度，采用力博特空調采集協議采集stulz空調運行狀態。其中遙信包括：加濕器啟動、空調漏水報警、壓縮機高壓報警等；遙測值包括當前機房溫度、濕度、以及溫濕度目標設定值等。

（3）實現機房門禁系統管理與視頻控制，非法人員入侵報警等。

2）系統運行狀態監視

（1）告警系統平臺與調控系統接口采用IEC101規約實現通信，由調控系統以遙信值方式向智能報警平臺轉發當前各變電站廠站通信工況、通道工況等。

（2）通過IEC101規約，由調控系統以遙測值方式向智能報警平臺轉發當前系統與各變電站的重要遙測量，包括關口量、主變不平衡值、母線不平衡值。

（3）通過IEC101規約，智能報警平臺以遙測值形式從調控系統獲取各節點服務器的已用內存、已用CPU、數據庫已用表空間等運行狀態量；以遙信值形式從調控系統獲取各節點服務器的節點狀態、網絡狀態等。

（4）采用 SNMP協議實現報警平臺對調控系統中所有交換機的監管，并分別采集交換機運行狀況、端口狀態與各端口數據流量。

3 智能報警功能的實現

為提高智能報警系統的實用性，按各類告警信息對調控系統的影響程度分為三類：一般告警、重要告警、緊急告警，并分別采用語音、短信、電話三級告警方式。具體各類告警的定義見表1。

表1 智能報警分類定義方式

4 結論

智能報警在調控系統上的成功應用后，特別對各類告警信息表進行分層分類，不僅給自動化運行人員，預防故障的產生與擴大，還有助于自動化維護人員迅速判斷故障點，縮短事故處理時間，對于實現自動化系統無人值班，提高電網安全、經濟運行有著重要的意義和作用。

[1]黃煒,張杰明,綦孝文,李存義.調度集控一體化系統責任區管理和告警解決方案[J].電網技術,2007(31).

[2]嚴勝.智能電網變電站集中監控告警專家處理系統的研究與應用[J].中國科技信息,2009(17).