SCADA 系统中遥测误差的检测计算

杨雪芳

（上海市电力公司浦东供电公司调度控制中心，上海 200122）

随着各级电网调度自动化系统通过实用化验收，调度对数据采集与监视控制（Supervisory Control and Data Acquisition，SCADA）系统的要求和依赖越来越强烈.为确保SCADA系统的安全可靠运行，相关工作人员有责任维护好整个SCADA系统的设备及实时数据的正确性［1］.但目前SCADA系统存在着一个很大的问题，即大量遥测数据中存在错误信息，难以检测发现及剔除.遥测误差不仅使调度人员对遥测数据的正确性产生怀疑，久而久之还会对SCADA系统产生一种不信任感，严重影响电网调度的安全运行［2］.因此，切实解决遥测数据误差的检测计算问题，是各级电网调度自动化人员的一项重要工作.

1 SCADA系统遥测数据处理现状

在电网监控系统中，为了实现对电网的有效监视和控制，首先必须获得表征电网实时运行状态的遥测量值［3］.在实际工作中，会定期安排人员进行遥测量的核对.但面对有几千个遥测数据的实时动态系统，采用传统方法效率太低，无法及时发现遥测缺陷，为电网的安全运行埋下了隐患.且按现有统计方式，每人每月只能完成所有变电站工作量的1/3，导致其统计的数据误差大、实时性差.

目前日常电流型遥测核对工作过程中常遇到以下3个问题.

（1）工作效率低SCADA系统因计算量大（目前所管辖35 kV变电站有335个10 kV主变压器开关、3 000多个10 kV出线开关），完成手工统计的工作往往需要半个多月的时间.速度慢，易出错，返工量大，工作效率低.

（2）数据准确性差手工运算易造成误差，其原因是电容器的补偿情况时刻在发生变化，导致统计时点的工况不一致，而电容器电流是不计入运算式之列的，因而其准确性差.

（3）时效性差人工抄录的数据本身具有实时性，而人工统计工作跟不上实时数据变化，存在滞后性［4］.

2 遥测数据误差的检测方案分析

针对难以快速、有效地发现遥测缺陷这一问题，本文提出如下3种方案.

方案1联系运行中心，进行部门间合作协调工作，对目前所管辖的所有变电站的遥测数据进行定期核对.其优点是所监视到的遥测数据与系统运行设备状态数据相一致，核对过程中可当场发现问题.其缺点是需要动用外部资源.

方案2沿用手工统计方法，对某一时刻变电站的“主变压器10 kV电流与10 kV出线开关电流之和”作平衡比较，以观察数据是否正确，以此来分析、判断数据的准确性，便于发现遥测缺陷并及时处理.其优点是操作简单，缺点是实时数据滞后，准确性差，工作效率低.

方案3运用计算机进行遥测数据的统计.

造成遥测数据检测工作效率低，准确性、时效性差的因素主要有两个，即：人的因素和技术因素［5］.

（1）人的因素作业时间受限制.如果作业时间在上午8时以后，此时电容器因补偿电网无功功率已基本“合上”，主变压器电流等于电容电流与10 kV出线电流的矢量和，而电容电流是不计入运算行列式的，误差难以消除.最佳运算时间应在凌晨3时至4时，此时电容器已基本拉开，但此时段人员的工作效率较难保证.另外，电流之和就是加法运算（根据经验不考虑各10 kV出线之间的矢量差），工作人员用手工方法将电流数逐个相加，周而复始，操作繁琐且工作量大，实际操作中抄错、加错的现象很多，返工频繁，效率低下.

（2）技术因素运算中面对的数据是不断变化的实时数据，主变压器10 kV开关电流与10 kV出线开关电流之和作为2个运算比较的对象都在不断变化，而人员操作速度远跟不上变化速度，造成误差很大，且误差程度无法量化［6，7］.

因此提出如下解决方案：

（1）运算数据取自凌晨3时至4时的数据，此时电容器组已基本拉掉，主变压器10 kV开关电流与其10 kV出线电流之和相比更趋向于同一工况条件;

（2）利用计算机指令运算，可选择任意一天中任意时刻的数据;

（3）每组相关运算对象（电流值）必须取自同一天同一时刻的数据;

（4）考虑到运行方式的变化，指令可方便修改运算条件;

（5）考虑到数据库安全，采用T-SQL语言中的查询指令进行运算［8］.

3 基于T-SQL语言遥测误差检测

本文利用T-SQL语句在SUN工作站建立一个可执行文件，通过SYBASE数据库来快速查询相应数据，进行批处理，以达到提高工作效率、准确性和及时性的目的［9，10］.执行文件如下：

4 算例分析

基于上述原理，对上海地区某一35 kV变电站的电流遥测数据进行误差分析，原始数据如表1所示.

表1 某变电站电流遥测数据

根据遥测精度要求，并由经验确定判别缺陷的条件值为10%（可调）.“差百分比”大于10%的为异常.由表1可知，陶家宅1#主变压器、陶家宅2#主变压器、吴家厅2#主变压器的“差百分比”分别为109.70%，169.00%，177.00%，远远超过缺陷判断条件值，需要作进一步的分析.

（1）调用陶家宅1#和2#主变压器的一次模拟图，并根据运行方式作进一步的分析、判断，发现陶家宅1#主变压器和2#主变压器负荷平衡确实有异常，立即汇报调度并通知继保有关人员，要求去厂站端核对，检查结果是厂站端RTU装置的遥测板损坏，引起上传的数据不正常.

（2）调用吴家厅2#主变压器模拟图，发现该主变压器负荷不平衡，汇报调度并通知运行相关人员去厂站端核对处理［11］.

5 结语

本文介绍了SCADA系统中遥测误差产生的原因，并阐述了一些检测遥测数据误差的方法.提出运用T-SQL语言中的查询指令对数据库中凌晨3时至4时的数据进行查询运算，可有效避免电容器组带来的误差影响，准确判断出遥测数据中的不正常信息，其计算速度快、工作量小，具有重要的工程实用价值.

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（编辑胡小萍）