电网调度自动化系统故障研究魏来

电网调度自动化系统故障研究魏来

魏来

中国电力工程顾问集团中南电力设计院有限公司湖北武汉430072

摘要：电网调度自动化系统是现代化电力系统体系中的重要组成部分，对实现电力系统运行监管，维护电力系统运行稳定、安全与可靠具有重要作用。因此，保证电网调度自动化系统运行稳定与安全，至关重要。基于此，电网调度工作人员在进行电网调度管理时，需对电网调度自动化系统常见故障具有准确、全面的了解与掌握，实现系统故障的高效处理，降低故障对电力系统产生的不利影响。

关键词：电网调度；自动化系统；故障研究

引言

随着电力资源自动化程度的不断发展，电网调度自动化已经成为了电力企业中不容忽视的系统工具之一，因为其可以对整个电网进行全面监控，并且快速准确的查找故障点，为整个电力系统的正常运行提供了重要的保障，因此对该项技术进行深入研究具有重要意义。

1电网调度运行常见故障

1.1母线故障

电网调度运行中，母线故障主要是母线单相接地，降低了母线电压，进而导致出现故障。一般情况下，出现故障时，要先确定故障原因。若无法确定故障原因，不得轻易尝试送电。确定故障原因后，还需要审查其他故障，确定故障等级。

1.2线路故障

电网调度中，线路故障主要包括两相短路故障、单相接地故障和三相短路故障。一旦出现线路故障，要依据故障情况、故障类型，选择不同的应对措施。比如：在出现线路瞬间接地故障跳闸时，投入重合闸的线路应自动重合，恢复运行。线路永久性故障跳闸后重合不成功，其他故障则不重合。在线路跳闸后，值班调度员应尽快控制有关断面潮流和母线电压在限值内，做好强送准备。正常情况下，需待现场检查开关的外部和线路保护动作情况后，确认开关无异常，判断保护动作情况无异常，可对线路强送一次。

1.3设备故障

电网调度中，由于线路微机问题会导致设备故障发生。若故障较为严重，还会导致系统接地问题，这些均属于设备二次故障。一旦出现此类故障，应当深入分析故障发生的原因，明确故障处理方式。比如：线路微机保护装置异常导致影响线路正常运行，应当尽快采取措施恢复装置正常，如不能恢复正常导致线路无保护运行，则应采取调整运行方式、控制负荷潮流等措施后停运该线路。

2电网调度自动化系统故障排查方法

2.1系统硬件设备运行状态观察法

即利用人眼对系统硬件设备实际运行情况进行观察，结合原有工作经验，通过分析设备指示灯状态、设备运行状态，实现系统故障判断。同时，也可通过查看系统通道监控系统，实现对电网调度自动化系统硬件设备运行情况的准确判断。

2.2系统分析法

在采用系统分析法的时候，通常需要工作人员具有一定的理论基础，对于电网调度自动化系统必须有一个全面的了解和掌握，具体的系统运行特点、主要组成部分以及每一部分各自的功能特点等等。而所谓的系统分析法就是利用系统内部之间每一个部分的功能以及原理，来反推预测功能故障的模块部分，通过该种逻辑推断的方式来推断故障，可以高效的完成故障处理，但是该种方法在专业知识丰富的工作人员中应用比较广泛。

2.3测量法及换件法

在电力调度自动化系统中，整个系统的运行都是通过数据传输处理来完成的，然而这些数据都是需要专业的测量仪器去测量，所以需要借助各种电压表电流表进行测量。而所谓的测量法就是依托光端机或者是综合自动化地接收端等处的电压值进行测量，将测量值与正常情况下的电压值进行对比分析，以此来判断系统回路是否存在问题。除此之外万能表以及电流表等也可以用于电路检测故障分析。当通过该种检测方法确定了故障的所在位置后，然后采用更换法，对损坏故障件进行更换就可以完成电路修复。

3电网调度自动化系统故障解决措施

3.1加强系统安全运行监管

监控人员只需要通过自动化功率控制系统的人机设备来监控PLC数据，其中需要监控的具体对象为：发电站机械设备、开关设备的参数、运行情况和全程操作。例如，母线的有功功率、电压、无功功率、频率、有负荷可能的线路、越限报警、输电线路潮流以及状态变化等。其中最后一项又可分为自动状态变化和受控状态变化，前者系保护装置或是自动控制动作所致，后者系自动控制系统的指令所引起。以上两种状变均可以进行记录并显示，且易区分。

3.2实现故障及报警

按照事件顺序进行记录，即反映设备、系统运行状态的离散变化记录法。系统出现故障时，自动传送出相应的实时故障画面（画面变色和闪光），并在显示屏上显示不对位信号。故障发生时，相应监控岗位上的报警器会发出语音警报并显示文字信息，且严格将故障和事故报警方式区分开，报警可自动或手动解除。在人机接口端可全部禁止语音警报，通过在线或离线编辑也可以允许或禁止某一单一的语音警报。制作事件和警报的顺序列表，严格记录每个重要事件的动作顺序、发生时间（如，×年×月×日×分×秒）、名称、性质，以及设定的发出的警报、报告。将顺序列表分类存储在工作站的数据库中，包括：故障一览表，事故一览表，状态变化一览表，操作一览表，越复限一览表和自诊断一览表。

3.3提高主站可靠性

主站的可靠性是整个调度自动化系统可靠性的核心，除了完善系统功能，使主站系统达到可视化、智能化、闭环化、动态化等要求外。还应注意相关系统软件的选择与应用，这是避免一系列系统软件问题的关键。首先是操作系统的选择。为了保证各项应用的顺畅运行，安全性、稳定性和可用性是操作系统的基本指标，例如凝思磐石安全操作系统等，可满足电力调度自动化系统可靠性要求。其次是数据库的选择。考虑调度自动化系统海量数据的分析与处理，应选择通用性强、运行稳定，并具备大数据管理与分析能力的数据库管理系统。另外，地县一体化也是主站系统可靠性提高有效途径。由于特高压电网的发展，各级调度联系愈发密切，一体化发展是必然趋势。地县一体化在节约生产成本的同时，也提高了调度管理水平。

3.4提高传输通道可靠性

电网调度自动化系统的传输通道涉及诸多设备和线缆，节点越多相应出现故障的几率也就越大。为了满足调度自动化系统的可靠运行要求，应建立调度数据网。而对于条件欠缺的地区，可在原有专线通道的基础上增配调度数据网通道，通信管理机采用双机冗余配置，通信线缆采用屏蔽信号线，并在接口处加装防雷设备，提高整体可靠性。

3.5提高分站可靠性

分站主要由通信管理机和变电站监控后台主机构成。应选择高性能嵌入式CPU的通信管理机，并具备实时嵌入式操作系统，可支持多种串口的接入及IEC60870、IEC61850等相关规约。同时，配置双套通信管理机，提高分站整体可靠性。为了避免病毒传播损坏变电站后台监控主机的运行系统，应拆除软驱、光驱、USB接口。

结束语

综上所述，电网调度自动化设备故障处理的方法比较多，针对不同的故障问题的解决基本原理和方法进行了简单的介绍，为保障运行质量，针对电网调度内的事故，应当做好预防工作，及时处理故障，引入各类先进技术，全面降低故障发生的几率，为人们的生活、生产提供保障。相关部门应在系统数据的基础上，精准分析常见故障，积极探索解决措施，为电网的稳定运行保驾护航。

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