探讨电网调度自动化系统结构及运行

　　摘要：电网调度相当于一个电力企业的神经中枢，对整个电力企业发挥着至关重要的作用，它是电网运行的指挥中心，负责电网的运行、操作和事故处理等。而电力调度自动化系统则是电网调度的“千里眼”和“顺风耳”，可以对当前的电网运行情况进行实时的监控，保证电网安全、优质、经济运行。本文介绍了电网调度自动化系统的基本结构，并提出了电网调度自动化系统中的不安全因素和对策。
　　关键词：电网调度；组织结构；不安全因素
　　随着电力工业的发展，电网调度自动化系统在电网调度管理中的作用越来越重要，已成为电力系统发展的趋势。但近年来，因各种电压等级变电站逐步采用计算机监控，实现了无人或少人值班，以及对系统设备和管理不到位，造成各种不安全因素，影响系统对数据的采集、处理和传输，进而影响系统的稳定、可靠运行。因此，必须加强对电网调度自动化系统的认识。
　　1供电企业存在的问题
　　1.1对调度自动化系统安装调试过程不重视
　　在进行电网调度自动化系统的安装调试过程中，没有相关技术人员跟进。若厂家在安装调试过后，不将相应的资料移交或缺乏一定的人员培训，就会导致管理、维护后期较困难。
　　1.2对调度自动化系统使用方面存在误区
　　在调度自动化系统投运后，有数据显示在调度自动化系统的画面上，简单与子站对数据便完事，没有要求厂家进行相应的培训与技术指导，没能正常发挥电网调度系统应有的作用。
　　1.3对调度自动化系统的维护管理重视不够
　　在调度自动化系统投入运行后，没有设立专人对其进行后续的维护管理，致使在子站增容后，无法在调度自动化系统中相应地进行及时更新，更谈不上优化调度了。
　　2电网调度自动化系统的组织结构
　　电网调度自动化系统的基本结构包括控制中心、主站系统、厂站端和信息通道三大部分。根据所完成功能的不同，可将此系统划分为信息采集和执行子系统、信息传输子系统、信息处理子系统和人机联系子系统。
　　电网调度自动化系统组成部分主要有以下几个:
　　(1)主、备前置通讯机。通讯前置机负责数据采集、规约解释、数据处理以及接收并处理系统的控制命令。
　　（2）主、备服务器。服务器存放整个系统的实时数据、历史数据及应用数据，为主备前置通讯机、调度员工作站、后台工作站提供数据库服务，充当应用服务器。另外，服务器对各工作站的工作状态进行监控，管理计算机网络设备和SCA-DA系统终端设备(如打印机、显示器、投影仪等)，监控系统的任务进程，提供事件、事故报警，监视网络通信等。
　　(3)WEB浏览服务器。系统中配置WEB服务器，提供WEB主页实时画面公布。这种方式使得网上的工作站无需任何专用程序支持，使用Windows内置1E浏览器即可浏览实时数据。
　　(4)时钟同步系统(GPS)。接收全球定位系统(GPS)的时间作为系统的标准时间和系统频率，完成系统的时钟统一。系统的时钟统一包括与网络系统内时钟同步、与RTU时钟同步。
　　(5)多串口网络通信服务器。支持TCP/IP协议，可直接挂接在网络上，相当于网络组中的一员，便于主、备前置机的切换。它完全替代了以往的通道控制板和串行通道板。且该设备支持多种编程语言，操作简便。
　　3电网调度自动化系统运行中的不安全因素
　　3.1人为因素
　　人是生产力中最活跃的因素。要使调度自动化系统安全、高效运行，目前函待解决如下两方面问题:
　　(1)安全意识不够，工作责任心不强。意识是行为的先导，安全责任意识淡薄，必将给安全生产带来灾难。调度自动化系统从作为辅助调度的“两遥”(遥测、遥信)起步，到目前的调度、集控人员全面掌控电网运行的“四遥”(遥测、遥信、遥控、遥调)系统，产生了质的飞跃。
　　(2)综合业务素质不够，故障处理盲目性大。调度自动化系统科技含量高，技术更新快，对人员的综合业务素质要求高。运行规程所列的常规事故的处理原则、方法尚能掌握，但处理一些不常见、突发事件的设备故障、事故时，头脑不清醒，缺乏经验，盲目性大，不能在最短的时间内将故障点隔绝，及时排除故障，甚至造成事故扩大。
　　3.2系统自身缺陷
　　(1)产品设计或工程施工环节不当，埋下安全隐患。自无人值班模式推广普及以来，大量老变电站相继进行无人值班改造。由于现场环境千差万别，如不认真细致设计改造方案，精心施工，就有可能留下安全隐患，引发事故。
　　(2)远动无用的告警信息过多。调度自动化系统告警种类繁多，功能齐全。实际运行当中，每逢现场检修、保护年检、装置复位、遥测波动、遥信接点颤动等，自动化远动装置总是多报许多无用的告警信息，这些类似“狼来了”的信息极易淹没真实的事故信号，为安全监控带来隐患。
　　(3)装置老化影响系统运行率和安全可靠性。自动化远动装置一旦投运就要求长期保持良好的工作状态，24h不间断运行。电子电路对环境温度、湿度和卫生条件都有严格的要求，但许多远动装置由于受运行环境、资金状况和检修期限的制约，一定程度上存在着长期超负荷运行的情况，设备提前老化状况令人担忧。例如：某35kV变电站就发生了因RTU遥控板芯片老化故障导致全站停电的事故。
　　(4)通道是薄弱环节。调度自动化系统最突出的优势就是能够对电网实现远方实时监控，集中管理。不少单位在远距离连接变电站和调度端的通讯通道上，仍在使用单通道或假双通道(两条通道使用同种介质)的运行模式，造成系统通道环节薄弱，一旦出现通道故障短时间内恢复困难，使调度端无法监控。有的失步变电站在调度端呈现的死数据与其它正常数据并无分别，在通道报警关闭的情况下，极易给调度员造成错觉，干扰正常调度。
　　3.3环境因素
　　(1)人机混杂，设备运行环境得不到保证。作为调度自动化系统核心的远动主站机房，其设备运行环境要求极为严格，不少单位并未引起足够重视。很多地方都存在人机混杂的情况，没有设置操作间，人员随意进出机房，随意开关空调、窗户，设备运行环境变化大，增加了设备故障的发生率，设备的安全可靠性也因此受到影响。
　　(2)设备电源维护未受重视。调度自动化系统要求有可靠的电源供应，目前多采用UPS提供停电时的临时电源，许多单位的UPS自投运以来就放任自流，蓄电池长期不进行维护、保养。由于没有电源维护管理的相关措施，造成即使UPS失效也无人知道的局面，给设备安全运行带来隐患。
　　(3)接口众多，系统防病毒形势严峻。电网调度自动化系统是其它非实时系统的实时数据源，拥有大量有价值的供电网原始数据信息，各职能部门争相与之接口。有些单位采用代理服务器双卡或三卡内桥式分段网络实现和公司MIS联网，没有实现物理级上的隔离，调度监控网络受到病毒及黑客的威胁。
　　3.4管理因素
　　(1)新装备、新模式下出现的管理上的漏洞。无人值班模式的应用，不可避免地带来了管理方式上的变化。例如:在无人值班变电站进行的不少影响远方实时数据的检修工作，许可人在现场，与调度、集控和远动人员互不沟通;又如:在部分单位，调度员角色错位，出现调度员在调度端计算机上直接遥控，充当操作人员角色的现象。这些都给安全调度、监控带来隐患，其根源均在于管理不到位，存在着漏洞。
　　(2)以技术装备来代替现场管理。不少单位不注重安全基础工作，不注重现场管理，自恃设备性能优良，数据长期不做备份，缺乏反事故措施，以技术装备来代替现场管理，掩盖安全隐患。
　　(3)技术管理不到位，运行规程编写得不完善，内容过于简单。有的单位使用的规程仍是上世纪80年代编写的旧规程，许多设备的变动、改造等情况，没有及时编进规程中。
　　4不安全因素的防范对策
　　4.1加大技改投人，减少设备自身缺陷
　　对自动化运行设备日常检查和管理工作中发现的共性问题，应迅速制定防范措施。同时，通过技术改造减少设备自身缺陷，使新技术在生产应用中逐渐成熟起来。
　　对远动装置，首先应在设备采购环节上把好质量关，选用设计周密合理的产品和方案;其次要把好施工关;最后在投运之前还要把好竣工验收关。运行期间尽量改善设备环境，坚持设备巡检制度。对服务器等重要设备采取冗余技术，数据备份、备品备件等均应有相应的制度并贯彻实施。对在运行中暴露出来的诸如装置老化问题等要及时采取措施，对影响系统安全可靠性的设备要坚决停运或更换，杜绝因设备自身缺陷造成的事故发生。
　　远动无用的告警信息过多的问题，可根据不同情况进行改进。如:通过改进远动主站程序，实现报警方式组合设置;增设检修状态屏蔽报警功能;利用数字滤波技术，对接点进行防颤处理等。
　　远动通道应采用不同介质的双通道结构，实现主辅通道自动切换及通道异常报警功能。同时，改进调度端失步厂站显示方式，如:颜色变灰或在画面醒目处打上失步标志，将其与其它正常变电站区分开来，防止调度员产生错觉，影响正常调度。
　　4.2加强运行管理，改善设备运行环境
　　调度自动化系统运行的好坏，很大程度上取决于运行管理。笔者认为，自动化系统主站由于是各种信息集中的地方，因而也是实施运行管理的最佳切入点。通过完善运行值班等一系列规章制度，密切监视自动化系统的运行状况、机房温湿度变化、设备健康状况等，并登记在运行日志里。
　　对调度自动化系统的核心—远动机房，除保证温湿度及卫生条件外，还应改变人机混杂的状况，设置操作间，将设备与工作人员隔开，以保证机房的运行环境及运行设备的安全稳定性。
　　对UPS要定期测试、记录，有条件的地方可定期对蓄电池进行保养。当蓄电池损坏时，要及时采取措施。
　　调度自动化系统不要轻易对外提供接口，也不要不经杀毒就轻易拷入外来程序。系统与MIS之间宜采用经国家安全部门认证的物理隔离装置。
　　4.3管理上实现人为控制向制度控制转变
　　搞好安全工作，单靠科技、素质、热情和良心是不够的，还必须要有一套完整的、行之有效的监督机制和管理考核制度。加强对现场作业过程的检查和监督，发现并及时处理动态过程中的安全隐患，消除形式主义，封堵新模式下出现的管理上的漏洞，明确调度、远动、集控人员各自的职责，实现由人为控制向制度控制的转变。
　　通过建章立制，明确安全责任，做到有章可循。管理制度化，使人人都有“制度就是高压线”的意识，从而杜绝以技术装备来代替现场管理的现象。
　　5结束语
　　电网调度自动化系统是一个动态研究领域，需要不断加强对它的认识。此外，我们在做好日常工作的同时，要增强工作责任心，及时发现安全隐患，采取有效措施，确保电力系统的安全，更好地为经济建设服务。
　　参考文献：
　　1李广河;地区电网无功电压集中优化控制系统的研究与实现[D];郑州大学;2003年
　　2方蕾;电力系统远动规约及其相互转换的研究与实现[D];武汉大学;2004年

《探讨电网调度自动化系统结构及运行》

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