电网调度自动化系统安全遥控与故障诊断黄毅杰

电网调度自动化系统安全遥控与故障诊断黄毅杰

黄毅杰

（国网福州供电公司福建省福州市310004）

摘要：随着电网规模不断扩大，为保证安全高效地实现远方自动化设备操作，调度自动化系统急需改进遥控技术。通过采用遥控全过程监视和故障诊断的方法，使得调度人员乃至变电站运维人员能掌握命令执行最后结果成功或失败，减少了排查故障时间。

关键词：调度自动化系统；遥控；安全；故障诊断

引言

电力系统自动化水平的不断提升，变电站数量逐渐增加，多数变电站采用了无人值守的运行模式，变电站通过综合自动化系统进行遥控和遥调[1]。但在实际运行过程当中，变电站的遥控和遥调误操作状况时有发，这给无人值守变电站的安全带来了隐患，同时也会影响电力系统的安全性和可靠性。电力调度控制操作只在远方进行，不会对操作人员的人身造成伤害，但误操作仍会对一次设备和电网造成事故后果。因此，如何保证遥控全过程的透明和快速诊断故障变得尤为重要[2-5]。

1现状与需求分析

面对日益庞大和复杂的电网，尤其是当电网出紧急情况时，调度人员在短时间内需要处理海量信息，容易出现认知障碍。在这种情况下，即使验丰富的调度人员，要保证及时、准确地进行决策力不从心。从认知学角度看，随着系统复杂性的加，人的认知和判断能力随之下降。国外学者研究表明，当压力过大时，调度人员反应速度将急剧下降[6]，两者关系如图1所示。

图1压力水平与调度人员反应速度的关系

面对巨大的压力，即使训练有素的调度人员要及时判断问题的根源也很困难。同时，随着调度人员的工作调动或退休，其积累的经验很难形成知识并在组织内传承。

在变电站接入监控系统过程中，进行遥控时采用双人工作方式。此方法需考虑工作人员的疲劳和认真程度会严重影响变电站设备的遥控正确率[7]。

因此，实现遥控全过程监视和故障诊断提高智能电网调度控制安全性成为亟待解决的问题。

2安全遥控与故障诊断功能实施

2.1遥控检查

该功能对控制点当前状态进行分析判断，给出分析结果。分析结果枚举出该控制点不能进行遥控操作的原因。

判断如下：

a）数字控制表没有对应记录

b）当前用户无遥控操作权限

c）当前用户无责任区权限

d）当前厂站遥控闭锁

e）当前状态为禁止控制

f）当前状态为非实测

g）当前状态为控制中

h）无控制权，需进行集控权切换

同时，在厂站的随机菜单增加，“厂站遥控点检查”右键菜单，对数字控制表中该厂站的遥控点进行以上分析（第一条原因除外），同时以列表的方式表示出来。

遥控检查成功的控制点，有遥控测试权限的用户将弹出“是否进行遥控测试”界面，可以进行遥控测试，遥控测试不下发遥控执行命令，仅测试人机，SCADA，前置，设备之间通道是否畅通。

2.2遥控操作流程

A.人机客户端结合用户和责任区权限以及状态位等信息，判断该控制点是否可以进行遥控操作。

B．对于允许遥控操作的控制点，右键菜单弹出遥控操作界面。

C．进行调度号，间隔，厂站等信息的校对；监护登录，根据具体情况，可以分别进行双机/单机/无人监护。进行点表比对，点表不对不成功的退出遥控操作。

D．防误校验。

E.点“遥控预置按钮”，人机客户端将下发消息给SCADA应用。

F.SCADA应用接收人机消息，并转发给前置，等待前置返校。

G.前置收到遥控预置事件，进行校验，并返回结果。

H.前置发送给子站，并返回子站校验结果。

I.“返校成功”的控制点可以进行下一步操作，即“遥控执行”或“遥控取消”。点击“遥控执行”/”遥控取消”按钮，人机客户端将下发消息给SCADA应用。

J.SCADA应用转发“遥控执行”/”遥控取消”给前置。

K.前置收到遥控执行事件，下发给设备。

L.SCADA应用等待遥控执行结果，判断遥控成功/失败

2.3扩展“过程监视”框

人机客户端“遥控操作”界面增加可扩展框--“过程监视”框，实时接收各进程的遥控判断结果事件，事件中包含操作时间、详细描述（遥控过程以及成功/失败原因）等信息，将其按照先后顺序显示在监视对话框中，失败信息红色突出显示。“遥控执行”，或者“遥控取消”后，遥控操作界面最小化，遥控成功后自动关闭。遥控失败后推出该遥控操作界面，并且把失败信息醒目提示，由用户自行关闭，如图2所示。

同时在遥控操作界面上增加“遥控过程动态监视”，绿色箭头代表过去的状态，黄色箭头代正在进行的状态，如下图所示，在非扩展状态下，遥控过程动态监视”能清楚的表述出，当前为“操作预演”阶段，操作预演反校信息正在由前置服务发送给scada服务。

点开可扩展图，将会展现实时监控效果，如下图所示，遥控过程动态监视”表述当前是遥控执行阶段，遥控执行命令已经成功的下发给了设备。人机客户端在等待SCADA服务判断遥控执行结果。

在遥控预置发送给前置后，前置模块将返回点号和链路号。此时人机将会在前置信息中显示具体的前置库库中点号、控制对象、链路名称，并以红色醒目标注，引起操作人员的警示，操作人员可以对比下发的控制对象，从而降低误操作。

图2遥控操作

3实施效果

3.1误操作次数降低

统计月平均人工误操作率，通过遥控效果统计图3可以看出，我们误操作次数降为0。

图3遥控效果统计图

3.2故障诊断实践减少

考虑每次遥控总会花费大量时间在排查故障和等待最终命令的执行结果，根据日常工作统计，一年中平均每天都遥控1个站，普通间隔至少有遥信保护10个，采用遥控全过程监视和故障诊断每个可节省时间10分钟，则每年至少可以节省的时间：1（天）*10（个）*10（分钟/个）*365（天）=36500（分钟）。

4总结

随着电网规模不断扩大，同时国家对电网运行的安全性和可靠性日益重视，电网调控人员面临着新形势下的严峻考验。电网调度自动化系统安全遥控与故障诊断保障遥控操作安全性：减少不必要的现场危险性，保障人身安全，为电网稳定运行保驾护航。提升执行效率和管理水平：对偏远站或常见的无人值守变电站提供了快速远程操作，节省路途时间，提升了调控管理工作质效。我们将继续关注电网调度自动化系统安全遥控与故障诊断进一步改进。

参考文献：

[1]郑浩泉，陈刚，吴淑玮.电力生产管理系统应用集成平台[J].计算机系统应用，2015，24（2）：82-86.

[2]高健，于子涵.电网智能调度在电力系统中的应用研究[J].科技创新与应用，2017（13）：186-186.

[3]马韬韬，郭创新，曹一家，等.电网智能调度自动化系统研究现状及发展趋势[J].电力系统自动化，2010，34（9）：7-11.

[4]林静怀，米为民，李泽科，等.智能电网调度控制系统的远方操作安全防误技术[J].电力系统自动化，2015（1）：60-64.

[5]袁青.电网调度自动化系统中数据采集及安全监控[J].电子世界，2014（24）：17-17.

[6]郭晓军，刘华毅.面向对象技术在电网调度自动化系统前置机软件中的应用[J].计算机系统应用，2001，10（10）：37-40.

[7]常境洳，吕立，刘达.智能电网调度管理系统[J].计算机系统应用，2011，20（6）：1-5.

作者简介：

黄毅杰，男，汉族，研究生硕士，主要从事电力调度自动化系统运行维护方面工作。