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1、县级电网调度自动化系统常见故障及处理河南省许昌县供电公司 陈 超(461100)河南省许昌市许继集团 陈 燕(461000)摘要:调度自动化系统的广泛应用极大地提高了电网的运行效率,有利于调度专业人员更准确更快速的处理电网突发事件,为县级电网的发展和稳定运行发挥了巨大的作用。为使调度自动化系统更加稳定可靠地运行,自动化运行维护人员必须认真做好对调度自动化系统的故障处理工作,使调度自动化在电网经济调度及安全运行等方面发挥应有作用。关键词:调度自动化;故障;处理方法 随着电力系统技术水平和管理水平的日渐提高,县级电网调度自动化水平也相应的有了突飞猛进的发展,成为电网安全经济运行必不可少的一环。调度
2、自动化系统的广泛应用极大地提高了电网的运行效率,使得调度员能更准确、更快速的处理电网突发事件,为县级电网的安全、稳定运行发挥了巨大的作用。这也对调度自动化系统的稳定性提出了近乎苛刻的要求,一旦发生故障就必须立即采取措施,及时消除。为使调度自动化系统稳定可靠地运行,必须认真做好调度自动化系统的故障处理及维护管理工作,使其发挥出应有的作用。一、调度自动化系统常见故障 县级调度自动化系统经常出现的故障,无外乎调度主站、远动分站以及远动通道三方面的问题。在调度自动化日常运行中,常会出现下列故障:主站服务器死机、分站遥信不对位、数据不刷新、通讯中断、通道接口损坏、遥控失败、UPS电源故障、病毒等问题。
3、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。计算机通用硬件故障本文不再赘述。 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;与后台机通讯以及向RTU传送控制命令。前置机主要由电源模块、监控模块、通讯模块组成,电源模块是否正常可通过指示灯来判别;监控单元发生故障时不会影响数据交换;通讯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
4、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,不亮则说明通讯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。 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
5、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。 数据库的填写定义错误。调度自动化系统具有数据共享性,数据实时更新性,事件处理过程需时间限制的特点,数据库采用实时数据库,是传统数据库技术的提高和改进成果,调度自动化数据库原因常出现以下故障:实时数据库有错误,不能定义,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。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;开关位置不对,则检查数据库中极性是否取反,或是接线图与数据库是否一致。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
6、,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,考虑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。电源故障有UPS故障或者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(
7、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。同时要密切监视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等出现错误的现象,为恢复交流供电,启动系统做好充分准备。二次防护问题,主要有网络结构一般不符合安全区的要求。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。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
8、度监控网络受到病毒及黑客的威胁。网络连接不能有效抵御病毒、黑客等通过各种形式发起的恶意破坏和攻击,尤其是集团式攻击,使实时监控系统及调度数据网络容易受到破坏,由此引起电力系统事故。不同安全等级的系统互联时未作有效隔离,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,包括计算机防
9、病毒技术、采用安全的操作系统(如服务器采用UNIX操作系统)、应用系统的关键软硬件采用双机冗余配置等。2、通道故障 调度自动化系统的主要功能就是对电网进行实时监控。有些单位在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,用电话听筒在通讯设备远动出口端
10、听有无断续的信号声,没有则是通讯通道故障。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,它由监控模板、通讯模板、主变差动模板、主变后备模板、馈线模板等组成,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,这多是通讯模板故障,如果调度机数据和后台机数据都不正常,这多是监控模板故障。 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,故
11、障点包括触点接触不良、电磁干扰、交流电串入遥信回路、前置机处理出错等,可以采用双信制遥信、优化接线工艺及通过跳闸控制回路的电位来判断断路器位置信号等一系列手段来解决遥信不准确故障。如出现遥控无法执行情况,一般故障原因: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:光端机由不同模块组成,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,要求自动化及通信设备要有备品备件。二、故障查找与检查方法 处理故障的几个要点:做好
12、日常设备巡视,认真记录运行日志,熟悉设备各指示灯含义及故障时情况,以便出现故障后能迅速作出判断。掌握运用必要的工具和经验进行检查测试,运用排除法将可能的原因逐一排除,找出故障原因。故障解决后及时总结,分析故障原因,为以后更好地处理故障而积累经验。 排查故障常用方法:观察法,信号测量法,更换备品备件法,逐段排除法。 观察法:查看组成调度自动化系统主站及分站的各设备模块灯光指示是否正确,通道监控系统是否有告警信息,当地后台机数据是否正常,如出现告警指示,对照设备说明书进行分析处理。 信号测量法:调度自动化系统是借助数据通信来完成其功能的,而信号是看不见、摸不着的,但可以借助专用工具检测出来。如通过
13、前置机通讯功能对数据报文的收、发信息比较,示波器信号波形是否正常,用万用表测量前置机、光端机综合自动化的接收端、发送端与接地端的电压值,通过电压情况可判断出接收或发送通路在哪部分发生了故障。 更换备品备件法:通过以上方法确定故障点后,如一时难以维修,可用相同型号的备品备件对故障元件进行替换,及时恢复系统运行。 逐段排除法:要想快速故障查找,首先对调度自动化系统有一个清楚的概念。如系统的网络结构,系统由哪些设备组成,每台设备的作用如何,设备的功能模块有哪些,各模块有何功能等。知道了设备的作用,就会知道该设备失去作用后产生的相关信息,由此就可判断系统发生什么样的故障是有哪些设备原因造成的。在熟练掌握各设备性能的基础上,就可以逐一排除,分段分级进行检查排除,直到确定故障点。