調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)故障分析的路徑建設(shè)研究性論文
一、概述
電網(wǎng)不斷發(fā)展，其電壓等級(jí)也在升高，而且變電站向無(wú)人化發(fā)展，因此遠(yuǎn)程調(diào)度監(jiān)控越來(lái)越重要，調(diào)控中心作用越來(lái)越大，責(zé)任也越來(lái)越重，而在電網(wǎng)調(diào)度過(guò)程中占據(jù)著重要作用的是調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)。要使電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行得到確保，調(diào)控中心必須即時(shí)準(zhǔn)確了解電網(wǎng)運(yùn)作狀況，當(dāng)故障發(fā)生時(shí)能快速有效處理。調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，是調(diào)度人員正確監(jiān)控的前提保障，然而現(xiàn)有系統(tǒng)運(yùn)行狀況并不令人滿(mǎn)意，經(jīng)常出現(xiàn)問(wèn)題，嚴(yán)重影響了調(diào)度人員的正常工作，不能利用系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行電網(wǎng)監(jiān)控，當(dāng)電網(wǎng)出現(xiàn)故障時(shí)，不能及時(shí)切斷故障點(diǎn)，這有可能導(dǎo)致電網(wǎng)故障擴(kuò)大，甚至使整個(gè)大電網(wǎng)瞬間癱瘓和崩潰。
二、概述調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的常見(jiàn)故障
調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)是一個(gè)由工作站、服務(wù)器、通信通道、SCADA系統(tǒng)（數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)）、應(yīng)用軟件等組成的復(fù)雜系統(tǒng)，硬件設(shè)備多，軟件專(zhuān)業(yè)性強(qiáng)，設(shè)備分布位置不同，運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜，因此系統(tǒng)在長(zhǎng)期不停機(jī)運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)故障實(shí)在是在所難免的，如工作站服務(wù)器死機(jī)、數(shù)據(jù)亂碼、磁盤(pán)損壞、遠(yuǎn)程遙控失敗、遙信位置與現(xiàn)場(chǎng)不相符、廠站通道故障、遙測(cè)數(shù)據(jù)錯(cuò)誤等等。
三、故障排查方法
調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)復(fù)雜，涉及范圍廣，包括自動(dòng)化、通信、繼保等專(zhuān)業(yè)，而且故障多樣，故障點(diǎn)不確定，因此要快速準(zhǔn)確處理故障，必須采用科學(xué)合理的方法，迅速找到故障點(diǎn)。下午將詳細(xì)介紹常見(jiàn)的故障排查方法。
1 信號(hào)測(cè)量法：系統(tǒng)中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，時(shí)而是光信號(hào)，時(shí)而是二進(jìn)制的電流信號(hào)，它們都是摸不著，看不見(jiàn)，只能利用專(zhuān)業(yè)工具進(jìn)行檢測(cè)，如用萬(wàn)用表測(cè)量設(shè)備端數(shù)值與后臺(tái)遙測(cè)比較，數(shù)據(jù)誤碼測(cè)試儀檢測(cè)誤碼，通過(guò)系統(tǒng)前置通信通道檢測(cè)功能查看通信情況。
2 設(shè)備觀察法：觀察硬件設(shè)備的功能指示燈和是否有報(bào)警聲可判斷設(shè)備是否運(yùn)行正常，查看通道監(jiān)控系統(tǒng)信息可知設(shè)備運(yùn)行狀況。
3 元件更換法：確定故障點(diǎn)后，可用同型號(hào)設(shè)備元件進(jìn)行更換，以達(dá)到快速恢復(fù)系統(tǒng)的目的。
4 經(jīng)驗(yàn)分析法：維護(hù)人員要對(duì)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的概念了解清楚，例如系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，設(shè)備功能，各模塊有何功能等。這樣就會(huì)知道設(shè)備作用失去后，將會(huì)生成哪些關(guān)聯(lián)的告警信息，因此即可判別系統(tǒng)中什么樣的設(shè)備發(fā)生什么樣的故障。
四、調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)故障分析與處理
調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)主要由調(diào)度主站系統(tǒng)、通信通道、廠站端設(shè)備等構(gòu)成。在任何環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障，都會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)失靈，數(shù)據(jù)出錯(cuò)，調(diào)度監(jiān)控將失效。根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，可分為調(diào)度主站設(shè)備故障、通信通道故障、廠站設(shè)備故障等主要常見(jiàn)故障。
1 調(diào)度主站設(shè)備故障
（1）若果工作站或服務(wù)器操作系統(tǒng)無(wú)法啟動(dòng)，先對(duì)它進(jìn)行重啟，要是系統(tǒng)還不能正常啟動(dòng)，應(yīng)重裝操作系統(tǒng)，裝上應(yīng)用軟件，并導(dǎo)入備份數(shù)據(jù)。（2）若果工作站或服務(wù)器的應(yīng)用軟件運(yùn)行失敗，應(yīng)先關(guān)閉軟件，再重新運(yùn)行，要是軟件依舊運(yùn)行失敗，對(duì)工作站或服務(wù)器主機(jī)進(jìn)行重啟，運(yùn)行應(yīng)用軟件，要是問(wèn)題依舊，可判斷是軟件故障，重裝軟件。（3）若果不是上述問(wèn)題，可判斷為硬件故障，需對(duì)相應(yīng)硬件設(shè)備進(jìn)行排查，以確定故障元件并進(jìn)行更換。
2 廠站通道中斷
當(dāng)廠站通道中斷時(shí)，調(diào)度將無(wú)法監(jiān)視變電站設(shè)備的運(yùn)行狀況，從而屏蔽了監(jiān)控功能，嚴(yán)重影響著電網(wǎng)穩(wěn)定安全運(yùn)行，而且通信設(shè)備多，連接復(fù)雜，故障發(fā)生后不易短時(shí)間消缺。遇到中斷故障，處理方法如下：
�。�1）單廠站退出往往判斷為單設(shè)備故障，需逐級(jí)檢查，處理方法為：發(fā)現(xiàn)廠站通道中斷告警后，自動(dòng)化維護(hù)人員先觀察變電站數(shù)據(jù)可否刷新，通道板指示燈是否正常。確定為中斷后，維護(hù)人員先在調(diào)度主站端進(jìn)行排查，如果數(shù)字信號(hào)可用聽(tīng)筒聽(tīng)聲檢測(cè)，如果模擬信號(hào)可用萬(wàn)用表測(cè)量電平或頻率數(shù)值，可采用調(diào)度端通道自環(huán)法監(jiān)測(cè)，可判斷故障點(diǎn)是否在調(diào)度端，若不在，需到通信機(jī)房檢查通信設(shè)備，利用在線監(jiān)控系統(tǒng)、通道自環(huán)、聽(tīng)筒測(cè)聲、頻率測(cè)量等方法，確定此站通道正常與否，如正常，可判斷為廠站端設(shè)備故障。（2）若同一時(shí)間出現(xiàn)多個(gè)站點(diǎn)通道故障，系統(tǒng)數(shù)據(jù)不刷新，首先對(duì)各變電站的調(diào)度電話(huà)進(jìn)行連通測(cè)試，檢查是否在通信主節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障，不通為通信主設(shè)備故障，通為主站端故障，檢查調(diào)度端通信終端服務(wù)器是否異常，將服務(wù)器進(jìn)行主備切換試驗(yàn)。
3 廠站設(shè)備故障
廠站故障主要有：遠(yuǎn)動(dòng)裝置故障、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備故障、現(xiàn)場(chǎng)裝置故障。
（1）后臺(tái)通信正常，調(diào)度通信中斷而通信通道正常時(shí)，可判斷為遠(yuǎn)動(dòng)裝置故障，重啟裝置，若故障依舊，可確定為硬件問(wèn)題，如轉(zhuǎn)發(fā)元件故障、編碼器損壞等，需更換設(shè)備。（2）廠站端和調(diào)度端通信同時(shí)中斷，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)行正常時(shí)，可判斷為網(wǎng)絡(luò)設(shè)備故障，如交換機(jī)，光纜等故障，需更換或修復(fù)。（3）非全站通信中斷，只單一裝置通信中斷，可判斷為現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備故障，需到現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備消缺。
除按結(jié)構(gòu)分的三種故障外，調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)還有如通道誤碼多，遙信誤發(fā)漏發(fā)，遙測(cè)數(shù)據(jù)錯(cuò)誤，網(wǎng)絡(luò)故障等。
4 通道誤碼率高，誤碼多
通道傳輸?shù)?碼率是摸不著看不見(jiàn)的，維護(hù)人員只能利用系統(tǒng)軟件發(fā)現(xiàn)故障。通過(guò)系統(tǒng)的前置通信通道檢測(cè)功能，可知相應(yīng)通道是否出現(xiàn)誤碼，并能檢測(cè)是下行數(shù)據(jù)還是上行數(shù)據(jù)出錯(cuò)。對(duì)于誤碼故障，現(xiàn)時(shí)并沒(méi)有很好的處理方法，只能初步判斷為調(diào)制解調(diào)器故障，但由于從廠站端到調(diào)度自動(dòng)化主站的路徑中調(diào)制解調(diào)器設(shè)備較多，不能馬上具體判斷故障設(shè)備，只能采取設(shè)備更換法處理，從調(diào)度自動(dòng)化主站端的Modem板，到局端通信機(jī)房的PCM設(shè)備模塊，再到站端機(jī)房的PCM設(shè)備，最后到遠(yuǎn)動(dòng)裝置的調(diào)制解調(diào)元件逐個(gè)更換來(lái)進(jìn)行故障處理。
5 遙信誤發(fā)漏發(fā)
在通常情況下，遙信誤發(fā)漏發(fā)主要有以下情形：遠(yuǎn)動(dòng)裝置重啟時(shí)引起遙信誤發(fā)，現(xiàn)場(chǎng)接線與廠站端或主站參數(shù)庫(kù)定義不相同，保護(hù)、測(cè)控或智能裝置設(shè)備故障，刀閘開(kāi)關(guān)的防抖動(dòng)時(shí)間設(shè)置過(guò)長(zhǎng)或端子排接點(diǎn)接觸欠穩(wěn)等。遇到上面提到的問(wèn)題故障，操作人員應(yīng)該先檢查各個(gè)不同設(shè)備的節(jié)點(diǎn)處有無(wú)出現(xiàn)老化，或是機(jī)械的損壞，而且通過(guò)進(jìn)行核實(shí)主站數(shù)據(jù)庫(kù)的關(guān)聯(lián)參數(shù)，以此來(lái)確定問(wèn)題及進(jìn)行妥當(dāng)處理。
6 遙測(cè)數(shù)據(jù)錯(cuò)誤
遇到遙測(cè)數(shù)據(jù)與裝置不相符時(shí)，自動(dòng)化人員首先在維護(hù)工作站上觀察變電站全部遙測(cè)數(shù)據(jù)是否可刷新，若全不刷新，可判斷為廠站通信中斷，需按通信中斷方法處理，若只是單一遙測(cè)數(shù)據(jù)錯(cuò)誤，先觀察該數(shù)據(jù)可否更新，若不能更新可判斷為此線路測(cè)控裝置故障，及時(shí)通知檢修部門(mén)進(jìn)行處理，若有更新，但數(shù)值與現(xiàn)場(chǎng)裝置不符，可根據(jù)下面方法處理：（1）檢查遙測(cè)量的關(guān)聯(lián)是否正確，如有錯(cuò)誤需重新關(guān)聯(lián)。（2）檢查遙測(cè)的系數(shù)設(shè)定是否正確，若不正確，需通過(guò)組態(tài)工具對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)系數(shù)進(jìn)行修改，具體參考表1。（3）檢查數(shù)據(jù)庫(kù)中的遙測(cè)點(diǎn)號(hào)是否與遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)上送的遙測(cè)順序表一一對(duì)應(yīng)，如不對(duì)應(yīng)，需在配置工具中重新修改主站端遙測(cè)點(diǎn)號(hào)。（4）假如是計(jì)算量，需檢查計(jì)算公式是否正確，公式出錯(cuò)需重新更正。（5）假如設(shè)置了上下限值的遙測(cè)量，需檢查上下限值是否設(shè)置合理，若設(shè)置錯(cuò)誤，有可能將正常數(shù)據(jù)過(guò)濾，需利用組態(tài)工具對(duì)該遙測(cè)量的上下限值重新修改。（6）檢查系統(tǒng)數(shù)據(jù)是否有誤碼，利用前置通信通道檢測(cè)功能檢查數(shù)據(jù)包，如有誤碼，需按誤碼故障方法處理。
7 網(wǎng)絡(luò)故障
調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)引起的故障，必須先考慮網(wǎng)線水晶頭、尾纖、4M線等傳送介質(zhì)接頭是否接觸良好，若此網(wǎng)絡(luò)是采用交換機(jī)進(jìn)行互連，還需觀察交換機(jī)上的LED燈來(lái)判定是否設(shè)備故障，同時(shí)還應(yīng)檢查網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)有無(wú)IP沖突、機(jī)器網(wǎng)卡設(shè)置是否恰當(dāng)?shù)取?/p>
參考文獻(xiàn)
[1]呂長(zhǎng)征。電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)故障安全問(wèn)題探討[J]�？萍寂c企業(yè)，2012（05）。
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