電力調(diào)度自動化監(jiān)控報警系統(tǒng)探究

　　【摘要】電力調(diào)度自動化監(jiān)控報警系統(tǒng)與電網(wǎng)的安全運行、人民日常生活、國民經(jīng)濟發(fā)展息息相關(guān)。本文從電力調(diào)度自動化監(jiān)控報警系統(tǒng)的重要性、總體設(shè)計以及結(jié)合實例分析其改進(jìn)措施三方面展開具體闡述，為實際工程提供相應(yīng)理論基礎(chǔ)。

　　【關(guān)鍵詞】電力調(diào)度自動化監(jiān)控報警系統(tǒng),總體設(shè)計,結(jié)合實例

　　1.電力調(diào)度自動化監(jiān)控報警系統(tǒng)的重要性

　　監(jiān)控報警系統(tǒng)可以實現(xiàn)：機房高度智能化、無需安排值班人員。多媒體技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了系統(tǒng)性能的提升，為了達(dá)到對機房環(huán)境、網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)、數(shù)據(jù)的多級全面監(jiān)測控制、報警等目的，結(jié)合了最前沿最科學(xué)的多媒體相關(guān)知識。系統(tǒng)智能化程度高：可以實現(xiàn)“數(shù)據(jù)級報警”。通過綜合分析EMS系統(tǒng)可能產(chǎn)生的各種不正�，F(xiàn)象，設(shè)計科學(xué)合理的報警邏輯系統(tǒng)，最終實現(xiàn)對系統(tǒng)的全面監(jiān)控以提高供電安全可靠性。

　　2.電力調(diào)度自動化監(jiān)控報警系統(tǒng)總體設(shè)計

　　2.1 監(jiān)控報警系統(tǒng)功能實現(xiàn)

　　根據(jù)不同的告警級別，常采用電話、短信、語音等方式告知相關(guān)工作人員。具體情況如表1所示：

　　表1 各類告警特點

　　告警級別 范圍 具體實例

　　緊急(電話) 系統(tǒng)運行及其不穩(wěn)定，超出正常范圍;重要服務(wù)器(設(shè)備)發(fā)生故障、異常;多處變電所失控;其它 火警、溫度過高;違規(guī)人員進(jìn)入;

　　前置(或應(yīng)用)服務(wù)不工作;核心交換機異常故障

　　重要(短信) 威脅服務(wù)器設(shè)備正常運行的異常信號;關(guān)鍵工作節(jié)點發(fā)生故障;個別關(guān)鍵數(shù)據(jù)沒有進(jìn)行刷新操作;其它 溫度較高;一般設(shè)備不工作;一般交換機異常故障

　　一般(音響) 數(shù)據(jù)沒有進(jìn)行刷新操作;工作站異常退出;交換機的端口發(fā)生異常故障;其它 某工作站不工作(或網(wǎng)口疏松);變電站主(或備)通道異常

　　2.2 報警系統(tǒng)設(shè)計原則

　　實際工程中按照分級分層預(yù)警的原則，將報警系統(tǒng)設(shè)置成如下所示的三種系統(tǒng)。三種系統(tǒng)的報警信息常采用聲音、字體閃爍等方式發(fā)出。

　　(1)正常操作預(yù)警系統(tǒng)

　　現(xiàn)階段系統(tǒng)僅能相應(yīng)地發(fā)出線路開關(guān)的跳閘信號，不能指出開關(guān)狀態(tài)變化是由正常操作還是線路故障引起。需做一定改進(jìn)：若為正常操作原因，系統(tǒng)發(fā)出一般告警音且繼續(xù)運行;若為線路故障原因，系統(tǒng)需發(fā)出重要保護告警音。

　　(2)設(shè)備異常預(yù)警系統(tǒng)

　　用電設(shè)備主變壓器電流和功率的預(yù)警設(shè)置應(yīng)遵循如下：設(shè)置主變壓器正常工作時的安全值(通常取最大負(fù)荷的90%至95%)。一旦實時監(jiān)控數(shù)據(jù)超出此限定值，設(shè)備異常預(yù)警系統(tǒng)相應(yīng)彈出警告信息窗口，運行數(shù)據(jù)隨著改變顏色、閃爍變化。電壓棒圖隨著設(shè)備的工作電壓超出預(yù)警限定值而變色。系統(tǒng)的主要負(fù)載是電動機且無功功率過低時，會出現(xiàn)電壓不足的現(xiàn)象，若不能及時調(diào)整無功，電動機負(fù)載會消耗更多無功維持運行，進(jìn)入惡性循環(huán)后電網(wǎng)可能最終崩潰。故加強系統(tǒng)的電壓無功監(jiān)控具有十分重要的意義。

　　(3)事故告知預(yù)警系統(tǒng)

　　電網(wǎng)事故引起線路開關(guān)自動跳閘，預(yù)警系統(tǒng)立即準(zhǔn)確顯示發(fā)生時間、位置以及線路繼電保護裝置動作等信息，并發(fā)出事故告警音，與設(shè)備相連的打印機相應(yīng)記載、打印報警信息。

　　2.3 監(jiān)控報警系統(tǒng)主要組成

　　根據(jù)系統(tǒng)功能的設(shè)計要求與設(shè)計原則，調(diào)度自動化監(jiān)控報警系統(tǒng)功能圖如圖1所示。

　　3.結(jié)合實例分析電力調(diào)度自動化監(jiān)控報警系統(tǒng)的改進(jìn)措施

　　1995年廣東北部發(fā)生了“12・15”范圍較廣的停電事故，最終調(diào)查結(jié)果表明：大停電事故主要導(dǎo)火線是韶關(guān)發(fā)電廠發(fā)電機組地運行故障。1999年，電壓棒圖顯示：廣州市的茶山變電站母線實際運行電壓為101kV(Uset=110kV);與此同時，加禾變電站母線電壓也出現(xiàn)較大異常，1號、2號母線相應(yīng)地分別為91.4kV、90.7kV。調(diào)度人員第一時間發(fā)現(xiàn)了故障信息，及時、合理地調(diào)整系統(tǒng)負(fù)載，進(jìn)行相應(yīng)無功功率補償，最終使電網(wǎng)恢復(fù)正常狀態(tài)。

　　雖然電力調(diào)度自動化監(jiān)控報警系統(tǒng)具有閃停、發(fā)出警告音、彈出警告信息等功能，但在合理有效篩選警報信息、細(xì)化監(jiān)控局部系統(tǒng)以及防止事故發(fā)生等方面仍存在較明顯不足。主要從以下方面經(jīng)過一定程度的改造：

　　(1)最終選用Client/Server這種主從結(jié)構(gòu)的分布方式系統(tǒng)，按照一體化設(shè)計思想，以實時信息服務(wù)平臺為前提基礎(chǔ)，合理擴展、大量集成和科學(xué)整合SCADA、PAS、DMS以實現(xiàn)各種各樣應(yīng)用功能、利用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫模型系統(tǒng)、人機交換界面等為終極目的，保證自動化監(jiān)控報警系統(tǒng)的實時性、穩(wěn)定性、安全性以及可靠性;

　　(2)系統(tǒng)具備基本的的調(diào)度自動化系統(tǒng)SCADA功能：數(shù)據(jù)的采集、篩選、控制、計算功能;事件的記錄及處理功能; 人機界面交接、各種報警處理、工作狀態(tài)記錄、歷史數(shù)據(jù)記錄、打印記錄信息、數(shù)據(jù)輸出、模擬屏的智能控制等功能。系統(tǒng)具有功能強大、操作簡單、畫質(zhì)高清、實時同步、遙測精準(zhǔn)及事件記錄反應(yīng)迅速等極其鮮明的特點，最終實現(xiàn)全方位表征電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)，保證了調(diào)度工作人員科學(xué)合理的進(jìn)行調(diào)度工作。

　　(3)同時還具有部分針對系統(tǒng)潮流分析與調(diào)控的較高級應(yīng)用功能(PAS)。PAS利用SCADA收集的電網(wǎng)信息，采用實時型、研究型模式實現(xiàn)對電網(wǎng)工作狀態(tài)的綜合分析，便于工作人員預(yù)測、調(diào)控系統(tǒng)的運行趨勢。其中狀態(tài)估計下的網(wǎng)絡(luò)實時數(shù)據(jù)模型是其它高級應(yīng)用計算的基礎(chǔ)平臺。通過對SCADA實時數(shù)據(jù)的剖析與計算，優(yōu)化系統(tǒng)工作模式、校驗SCSDA實時遙測遙信、指出異常的遙測遙信點。如狀態(tài)估計模塊“量測粗檢測”可提示異常數(shù)據(jù)、母線不平衡、支路兩側(cè)不平衡等情況，使維護人員針對性地檢查系統(tǒng)，提高工作效率。應(yīng)保證狀態(tài)估計計算收斂，出現(xiàn)不收斂現(xiàn)象，首先需找出有功、無功殘差最大點，解決機器參數(shù)異常、量測錯誤、開關(guān)刀閘位置狀態(tài)錯誤等現(xiàn)象;其次通過相關(guān)的粗檢測、壞數(shù)據(jù)信息，找出、處理錯誤設(shè)備參數(shù)、錯誤開關(guān)刀閘位置狀態(tài)、不平衡量測或量測模型錯誤。 PAS的核心功能模塊是潮流與短路計算。母線負(fù)荷分配、開關(guān)刀閘狀態(tài)、相應(yīng)估計值、設(shè)備參數(shù)等與潮流計算后計算收斂、負(fù)荷分布合理息息相關(guān)。PAS短路計算模塊的維護：檢查設(shè)備阻抗、外網(wǎng)等值機組、系統(tǒng)運行方式等。短路計算后應(yīng)檢驗其是否與設(shè)定值匹配，最后有目的性地檢查設(shè)備阻抗、修改機組不正常阻抗、更正開關(guān)刀閘位置狀態(tài)等。

　　圖1 監(jiān)控報警系統(tǒng)功能圖

　　4.結(jié)束語

　　電力調(diào)度自動化監(jiān)控報警系統(tǒng)正處于不斷完善階段，其在預(yù)防電力系統(tǒng)崩潰、縮短斷電時間方面發(fā)揮重要作用，極大地提高了人民生活水平、保證了經(jīng)濟發(fā)展需求。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1]張慶.電力調(diào)度自動化智能報警系統(tǒng)的原理及設(shè)置原則探討[J].機電信息，2013(36)：9-9.

　　[2]梁朝圣.電力系統(tǒng)調(diào)度自動化智能報警探討[J].中華民居， 2012(13).

　　[3]馬繼濤.電力調(diào)度自動化監(jiān)控報警系統(tǒng)的研究[D].北京：華北電力大學(xué)(北京)，2008.