电力系统调度自动化的故障及措施

学术论文 2018-02-11 10:23:33
    电力系统调度自动化技术应用多种科学技术的实用性技术,对现代化电力系统起到重要的作用,电力系统调度自动化技术主要包括以下几点:第一,电力系统调度自动化技术能够及时对电网中各元件、子系统或整个系统运行数据进行实时化和精确的采集、检测。第二,根据系统各元件的技术、经济等指标和电力系统的实际运行状态,为调度工作人员进行调度和控制提供重要依据,对调度控制的决策具有科学意义。第三,这项技术能够保证整个电力系统的安全、可靠、经济地运行,并且进行综合协调,同时也实现了供电的优质和高效。第四,电力系统调度自动化技术有效的提高了系统调度工作效率,保证了机器设备的使用年限,减少了事故发生的概率,能够使整个电力系统安全可靠的运行,对整个电力系统的崩溃和大面积停电等事故的发生得到了有效的避免和控制。
    1主站故障
    主站故障主要发生在前置机、服务器、软件、硬件、通道板、网络、数据库等。如果故障出现在应用程序上,可重新安装应用程序,设置数据库,连接数据源,恢复数据备份。
    1.1前置机故障
    前置机作为SCADA系统的组成部分,其任务是对全网实时数据进行采集和预处理,监视各分站通道的工作状态;收集并加工各RTU送来的信息;对分站规约进行转换;对信息进行识别、检错、纠错处理;与后台机通信以及向RTU传送控制命令。前置机主要由电源模块、监控模块、通信模块组成。电源模块是否正常可通过指示灯来判别;监控单元发生故障不会影响数据交换;通信模块正常与否可通过指示灯来显示,如果运行灯间隔固定时间闪烁说明正常,故障灯在系统正常时不会亮,Rx和Tx灯正常时闪烁,接口的接发正常时闪烁,不亮则说明通信板有问题或未有信号收发,灯一直亮则可能收发的信号不正常。发现通道板出现故障,要及时更换同型号通道板(严禁带电插拔),如无备件,可将通道板上备用芯片与故障芯片对调。如出现主备机切换故障,前置机主备机切换不了,应检查切换装置的电源是否正常、该装置与系统的连接是否有松动、人工及自动切换的转换开关位置是否正确。为方便日常运行维护和对远动故障的正确及时处理,应根据远动专用仪表的配置标准,配备相应的调试仪器及必要的备品备件。
    1.2网络故障
    网络出现故障,首先应该考虑故障机器的网线插头是否接触良好,HUB是否死机,此外还要考虑故障机器网卡设置、IP地址是否冲突或该节点名是否在系统的域控制器中、网卡驱动损坏等因素。
    1.3数据库故障
    第一,实时数据库有错误,不能定义。应检查数据库的遥测数据存盘描述是否有空的或做了重复记录。第二,事件告警记录中某厂站有频繁的遥信变位出现。排除该厂站端辅助接点故障后,则可确定数据库中的遥信表有重复填写;若开关位置不对,则检查数据库中极性是否取反,或接线图与数据库是否一致。第三,遥信、遥测正常,遥控发不下去或返校时间超时,确定通道无故障,则检查数据库中该设备的信息号是否填写或填写正确,是否限制可控,是否单人操作;站端设备告警,调度端未告警,则检查是否定义该信息或者信息号是否正确。以上仅是数据库定义错误的一部分情况,上述情况产生原因也很多。
    1.4电源故障
    电源故障有UPS故障及交流失电后蓄电池超时供电UPS关机。如果UPS故障致使无交流输出,调度自动化系统主服务器将自动关机,系统退出运行。此时首先关闭电源屏上的UPS输出总开关以及各分路开关,然后关闭各服务器及工作站的电源开关,将主服务器、前置机的负荷转移到市电上,恢复系统运行。如果交流失电,由蓄电池组供电,自动化维护人员要迅速减少调度自动化系统(设备)负荷,停用部分冗余及相对不重要设备(远动维护工作站、隔离服务器、打印机、部分显示器)以尽量延长系统运行时间,保证最小调度自动化系统的运行。要密切监视UPS放电情况,随时注意其运行状态的指示灯和报警信号等。当蓄电池电压降低至最低允许值之前,必须按照正常的系统操作步骤保存历史数据、退出进程,以免发生非正常关机系统数据库出现错误的现象。
    1.5病毒故障
    如果网络结构不符合安全区的要求,接口众多,系统防病毒形势会非常严峻。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。(下转第187页)(上接第169页)网络连接不能有效抵御病毒、黑客等的恶意破坏和攻击。不同安全等级的系统互联时未作有效隔离,也不符合网络安全的要求。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。必须采用软、硬件结合的有效安全隔离措施、保证网络数据共享的同时,实施对非法信息的隔离。在网络传输层,为了保证数据网络的安全,又能向外传输必要的数据,必须在调度专用数据网与企业办公自动化系统(OA/MIS)之间有效安全隔离,加装物理隔离装置,采用单向传输的方式。在系统和应用层面,应采用计算机防病毒技术、安全的操作系统(如服务器采用 UNIX 操作系统),应用系统的关键软硬件要采用双机冗余配置。
    2 通道故障
    有些单位在连接变电站和调度端的通信通道上,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,短时间内很难恢复,使调度端无法监控,造成调度员的监控盲区。而光纤故障一般很少,多由于外力破坏造成断裂。如某站信息不变化,遥测数据不更新,为一直线,该站产生的告警信息接收不到,而其他变电站信息正常。如果检查该变电站RTU正常,可判断是该站通道故障,考虑是否规约问题,用电话听筒在通信设备远动出口端听有无断续的信号声,没有则是通信通道故障。远动通道应采用双通道结构,实现主辅通道自动切换及通道异常报警功能。
    3 分站设备(综自或RTU)故障
    综合自动化是采用微机保护,它由监控、通信、主变差动、主变后备、馈线等模板组成,一块模板对应一条线路,每块模板同样都有相应指示灯指示是否正常,包括运行灯、故障灯、接收灯、发送灯等,通过观察指示灯可初步判断故障模板。对有当地监控的变电站,如果调度机数据不正常而后台机数据正常,多是通信模板故障,如果调度机数据和后台机数据都不正常,则多是监控模板故障。事故时,遥信的正确性是电网调度自动化系统的一项重要指标。引起事故遥信错误的原因是多方面的,包括触点接触不良、电磁干扰、交流电串入遥信回路、前置机处理出错等。可以采取双信制遥信、优化接线工艺及通过跳閘控制回路的电位来判断断路器位置信号手段来解决遥信不准确故障。如出现遥控无法执行情况,故障原因为:该站下行通道断、RTU遥控出口继电器损坏、RTU遥控执行板损坏或遥控执行继电器触点接触不良、RTU遥控输出压板没投、主站或分站设备参数定义错误、分站设备转换开关在“就地”位置、没有在“远方”位置。光端机问题,可以通过各模块的指示灯来判断是否正常,模块故障可用相同型号模块替换。
    4 结语
    国际上正在制定相应的自动化系统网络安全标准,国内也开始进行相关课题的研究,对于调度自动化系统及数据网络的安全防护措施,首先应在网络技术体制方面,采用光纤+SDH+IP的数据专网模式,在全系统实现电力调度专用数据网络与其它公用信息网络、电力生产控制系统与办公自动化系统等的安全隔离,同时在调度专用数据网及各相关应用系统上采取必要的安全防护技术手段,建立严密的安全管理措施,以确保电力调度系统和电力系统的安全。
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