電力系統調度自動化故障分析及處理措施探討

溫嘯宇

（國網鹽城供電公司，江蘇 鹽城 224000 ）

0 引 言

近年來，隨著電力系統的不斷更新，電力系統的水平也在逐年提高，逐步向智能化方向發展。同時，為了保證電力系統的安全、穩定，調度中心必須有一個完善的信息傳輸通道，對電網的整體運行狀況進行實時監控，一旦出現異常，就會立即啟動應急預案。可以說，調度自動化系統的正常運轉是保證調度員正常工作的必要條件，然而在目前的階段，由于存在著各種各樣的問題，不但給調度工作帶來了極大的困難，而且喪失對電網的整體防護能力，如果出現一些突發狀況，就有可能導致電力系統的癱瘓，從而導致巨大的經濟損失[1]。

1 電力調度自動化系統概述

電力調度自動化系統是一種能夠對整個電力系統進行監測和調度的系統，其主要是依靠遠程通信網絡來采集電網的運行情況，并對其進行分析，以評估電網的實時運行狀況，預測電網的負載，實施遠距離的調控，以保障電網安全、穩定、可靠的供電，保障電力系統的供電質量。從這一點可以看出，電力調度自動化對整個電網的運營起到了至關重要的作用。如果電力調度自動化系統出現故障，調度中心就不能精確地了解電網的運行狀況，無法保證電網的安全穩定。電力調度自動化系統包括3個方面，即調度中心、廠站端、通信端。

2 電力系統調度自動化故障原因分析

2.1 管理人員缺乏良好的專業素養

作為電力調度自動化體系的重要組成部分，管理者的專業技能和綜合能力將直接影響到整個電網的運營。當前，我國許多電力企業的經理人才素質水平參差不齊，加之信息技術更新周期短，發展速度快，對管理者的素質要求也越來越高。因此，管理者必須根據現實情況不斷地更新自己的知識，提高自己的專業知識認識的廣度和深度。許多企業在使用現代設備時，往往缺乏熟練的技術和快速的應變能力，當出現安全事故時，無法及時處理，造成電安全隱患。另外，部分員工的責任心不強，對企業的安全工作職責認識不清。電力調度自動化系統自身的復雜性，如果有關部門不注意安全保護，尤其是各過程的連接，會造成不利影響，從而發生電網安全問題[2]。

2.2 電力系統未得到及時更新

電網調度自動化的出現，使電網軟件、硬件設備不斷升級。我國現行的電力體制改革相對滯后，并未完全實現信息技術與電網的一體化。一些企業在進行電力調度自動化系統升級工作時沒有考慮到系統的運行周期等因素，造成了較大的損害，影響了后續安全保護工作。一些人在進行計劃設計時，沒有從系統化的視角出發，導致了設計的片面性，容易出現安全隱患，影響系統正常工作[3]。

2.3 欠缺健全的網絡備份系統

電力信息是電力系統的重要組成部分，但是在很多時候，由于工作人員的疏忽或者外部因素的干擾，導致大量的數據出現了畸變，且很難進行復原。電力系統的不健全給電力企業的改革與發展帶來了很大的影響。只有加強電力系統數據備份，從根本上解決數據失真、遺漏等問題，以便在發生緊急事故時及時從備用數據中獲取數據，從而保證電網安全運行。

3 電力系統調度自動化常見故障分析

3.1 主站故障

主站故障是電網調度自動化運行中較為突出的一個問題，其主要集中在電網和前置機上。在電網調度中，當發生主站故障時，要對其進行檢修。一些設備因為出現了一些問題，無法用修理方法來修復，這時需要進行設備的替換。盡管更換設備會加大投資，但若不及時更換，將帶來一系列問題。此外，由于電力調度系統在運營期間必須與電網相連，因此在以后的控制工作中要考慮網絡的異常情況會不會對整個電網的正常工作產生影響，嚴格控制數據信息在合理的范圍內，盡量降低網絡數據對設備的損害[4]。

3.2 環境故障

環境因素也是造成電網調度自動化失效的一個主要原因。大部分的裝置都是在戶外工作，因此裝置在使用時很容易受到各種自然條件的干擾，很有可能會出現問題。如最常見的雷雨、暴雨之類的天氣，由于沒有固定的規則，很難事先加以防范和控制。在使用期間，如果遇上惡劣的氣候條件，可能會對設備的正常使用帶來損害。設備受損，增加了事故發生的概率，從而增加了電網調度系統的風險。

3.3 人為故障

在電網調度的自動化操作中，由于人為的原因對設備造成一定的影響，導致系統失效。產生這些問題的原因主要是一些工作人員在實踐中缺少專業技能。在進行電力調度和運行工作時，要結合實際的設備運行狀況作出科學、合理的決策。在以后的運營中，嚴格按照項目的內容和進度安排具體的工作。

3.4 監測體系故障

由于電力調度系統自身的內部結構比較復雜，為了確保其自動工作的順利進行，須在以后的發展過程中建立相關的管理系統，并運用該系統進行實際的控制。另外，必須嚴格遵守監控機制的規定，對檢驗系統進行管理與維護。當前，我國電網調度中仍有很多電網調度制度不合理的問題，并且在實際操作中缺少科學合理的治理手段。

4 電力系統調度自動化常見的故障排除分析方法

4.1 觀察及排除法

在分析和解決電網調度自動化故障時，首先采用觀察排除法。觀察儀器的指示燈，看看其是否還在工作，然后觀察報警裝置、計算機設備和信息網絡，如果這些都是正常的，那么就可以進行排除工作。排除法的工作原理是對設備和輔助設備進行檢查，在實際的檢測中，先對電氣設備進行檢查才能提高檢測的效率。實踐證明，觀察和排除法是最適合對電力系統比較熟悉的人，可以迅速找到問題所在，而對于一個初學者來說，這樣的測試方式很不友好。

4.2 系統分析法

系統分析的基本原理就是通過運用各個部件的功能和原理，對可能出現的故障進行反向推算，并通過這種邏輯推理方法正確判斷故障位置，從而對其進行有效的維修和處理。系統分析方法的應用要求員工具有系統維護的基本知識，熟悉電網的運行特點，掌握系統的主要組成和功能特點。該方法適用于大多數對電力系統比較熟悉的人，應用范圍更廣[5]。

4.3 工具測量法

在電力調度自動化系統中，其全部工作都依賴于數據傳送系統，因此要獲得這些傳送的數據，必須要有專門的儀器，如各種電壓計和電流計。儀器測試方法是通過使用專用儀器，對整個系統進行相應的測試，并根據測試結果處理相應的故障信息。其測量是通過光端機和自動控制終端上的電壓來進行的，通過測量和分析來確定系統的故障。例如，在檢查系統的接收端電壓和接地電壓時，可以使用萬用表對系統進行檢查，當測量電壓為0.2～2 V時，說明該系統處于持續的保護狀態。

4.4 換件法

通過對故障進行檢測，找出故障的確切部位再進行替換，完成線路的維修。在更換部件時，要特別注意采用同一型號的原始部件，以免損壞。

5 針對電力調度自動化故障的處理措施

5.1 備份與恢復技術的運用

備用恢復技術可以對電網運行中的關鍵信息進行實時備份，在出現運行信息丟失、電網操作系統崩潰等情況下，及時準確地恢復相關核心信息，確保電網運行的安全、可靠。如果操作人員具備很好的備份和恢復技術，就可以對電力系統的關鍵服務器和電力信息化設施進行科學的集成與規劃，避免任何一個設備或者電力供應過程發生突發故障，導致電力系統癱瘓。另外，采用信息化的安保裝備也是一種有效的防范措施。在不開放開放式最短路徑優先（Open Shortest Path First，OSPF）的情況下，使用簡單網絡管理協議版本 2（Simple Network Management Protocol v2，SNMPv2）和更高版本的安全保護協議，同時增加8個數字的系統口令，以增加安全。在實際運行中，員工應定期進行口令更新，并將臨時停用的網口關閉，提高電網調度自動化系統的安全保護能力。

5.2 電網調度的可視化技術

電力系統調度可視化技術是將電網調度過程中所產生的一組數據，通過圖形、表格等以更加直觀的方式呈現。可視化技術有平面可視化與三維可視化，二者的基本原理基本一致，都是基于可視化原理對信息進行現代運算，從而使信息的表達方式發生變化。將可視化技術應用于電力系統調度，可以使工業企業對數據有更多的直觀認識，進而實現對電力系統的監測。

5.3 信息數據集成化促進效率提高

隨著我國電力系統的發展和自動化技術的發展，電力系統的管理水平也在逐步提高，并逐步向信息和數據的一體化發展。電力系統的調度和運營數據的整合與升級不僅提高了調度的效率，而且改進了數據和交通安全，大大提高了網絡的安全性。

5.4 完善電力調度的通信系統

電力企業在正常運營和發展中，其基本目標就是確保電網的安全、穩定，從而獲得相應的經濟效益。電力調度自動化系統在實際操作中，由于各種因素的影響，使其出現了許多問題，從而引起了嚴重的故障。在解決這些問題時，應從現實出發，更多地關注電力調度與通信系統。該方法既可以為調度自動化的運行提供精確、高效的數據支持，又可以促進調度系統的通信功能。例如，將其與現實相結合，能夠有效提高調度自動化通信技術的使用水平和質量。在實際工作中，大力推廣光纖通信技術，其基本目標是對電網的自動調度狀態進行有效的維護，保證整個系統的安全、穩定。

在此背景下，必須結合電網調度自動化的特殊要求，建立滿足實際需要的光纖通信信道。在實際應用中，運用這種方法既能促進電網調度自動化，又能在一定程度上促進光纖通信的發展。同時，通過將實際情況相結合，得出了在實施廣播通信方法的過程中對電力調度通信系統也能起到很好的改善作用。科學、合理地建立和應用光波通信方法，不但可以解決電網調度自動化過程中的某些電磁干擾（Electromagnetic Interference，EMI）問題，也可以有效地保證電網調度自動化的執行。另外，還可以防止通信干擾。

5.5 選擇適當的排查方法

電力系統調度自動化系統在實際應用中受多種因素的影響，產生了許多故障。為了確保系統在使用時的安全、穩定，應根據現場實際情況采取相應的措施，最大程度減輕和解決故障。在檢查各類故障時，應盡量選用與實際情況相適應的方法，以達到故障診斷的目的。在電網運行初期，如果出現電網的調度失效，則可以合理運用觀測手段，對電網運行中的各類設備進行全面的觀察和分析。綜合上述信息，能夠對各類故障作出科學、合理的判斷，從而為故障處理提供可靠、高效的數據支撐。另外，在處理某些復雜特性的操作故障時，應合理運用排除方法進行故障診斷。在此基礎上，專家們可以對其進行分析，并給出相應的解決方案，確保系統在使用中的安全與穩定。

6 結 論

電力調度自動化對電網的安全運行具有十分重要的意義，如果系統自身發生故障，將會對整個電網的調度造成很大的影響。隨著電力工業的快速發展，一批新的信息技術出現在電網調度系統中，使得整個電網的調度工作質量得到了顯著提高。但是，目前國內電網調度自動化系統的使用存在著許多問題，應加強對電網調度自動化系統的研究，提高其智能化、自動化水平，從而有效推動我國電力調度行業實現平穩順利發展。