电力调度自动化系统中的四遥异常现象分析及处理措施

张志鹏

（国网如皋市供电公司，江苏 如皋 226500）

0 引 言

电力在人们的日常生产和生活中起着举足轻重的作用，随着各领域对电力的需求量越来越大，电力供给的压力也越来越大，这就导致了电力系统的规模和结构一直在扩大。在这个过程中，尽管电力系统的功能和性能都得到了提高，但运行过程中出现的问题也越来越多，而且越来越突出。当变电所的正常通信被阻断或运行不顺畅时，就会发生电网的四遥异常，相应地其他远程控制等精细功能也无法实现。基于此，对电力调度自动化系统中的遥信、遥控、遥调、遥测（以下简称四遥）异常进行深入研究，并采取相应的对策来解决。

1 电力网络调度

电力系统的建设是一个长期且复杂的工程，对电力系统的发展和完善提出了更高的要求。在电网营销服务体系的构建中，电力物联网是实现电力系统的核心技术。国家电网所采用的新技术必须与物联网紧密联系在一起，总体上要求所需设备具有高度集成化、小体积、低能耗、低成本以及高性价比的特点，这是保障其稳定运转的关键。只有实现数据、服务和通信的有机统一，才能使整个电网的发展更加健康。电力网络调度核心技术是保障系统高效运行和健康发展的基础，通过对核心技术的深入探讨和研究，不仅能提高整个网络系统的全面建设水平，而且能促进我国电网的健康发展。通过电力网络调度技术创新，技术人员能够随时了解电力市场和各地区的用电量，并对其进行长期监控和动态分析。基于这些数据对现有的电网物联网进行相应的改进和完善，从而确保泛在电网物联网能够始终满足市场需求[1]。

2 四遥技术的介绍

2.1 遥测技术

遥测是远程测距的简称，其任务是将所监测区域的各种参数变量传输到电网自动调度终端。在遥测系统中，通常采用变送器屏、遥测板以及编码器。技术上，遥测把直流电压或直流电流传输到自动终端，自动终端的遥测面板接收到信号后将遥测信息变换为数字量，然后将数字量传输到相关的遥测编码器。编码器根据时间的先后次序将该数字信号变换为相应的序列数字信号，通过调制解调器将该数字脉冲信号变换为相应的正弦信号，然后传输到调度端。遥测系统如图1所示。

图1 遥测系统

在交流取样遥测系统中，采集电源二次侧电压、电流信号，用电压隔离器进行隔离，然后经过移相、滤波、放大等电路，将遥测数据变换为AC电压，经过一定的计算，得到频率F、电压U、电流I、功率P以及功率因数等，并将模拟/数字转换后的数据传送给编码器[2]。

2.2 遥信技术

遥信是远程状态信号的缩写，是通过信号的形式将被监视的地区的电力设备的工作状况远程传输给调度中心，工作状态信号通常包含断路器位置信号、保护电路跳闸信号、重合闸信号等。遥信可以通过数字信号直接传输到编码器，编码器将按时间顺序进行编码，然后传输到调制解调器，最后转化为一个正弦波，传输到调度终端。

2.3 遥控技术

遥控是远程控制的缩写，它能完成从调度下达的指令到远距离的操作。在实践中，通常只有2个状态指令，例如断路器的开关，它可以使用数字信号直接传输。远程控制技术是利用远程控制系统中的远程控制装置来实现对断路器等的控制，在实际应用中，通常是由调度端发出控制指令，远动终端接收指令并经过分析和确认后再将输出的结果反馈给调度端。调度端把接收到的信号和发出的指令进行对比，分析远程端的命令，然后发出一个执行命令。在远程控制的作用下，断路器根据有关的命令进行打开和关闭，数据传送如图2所示[3]。

图2 数据传送

2.4 遥调技术

遥调是远程调节的缩写，它的功能就是调节远方监视范围内的各种设备的参数，例如调节变电所的电压、无功等。就像远程控制一样，遥调通过调节有载分接开关或者电容器来调节变压器的负载和无功。四遥技术虽能促进电网的管理与控制，但在实际运用中经常会发生一些故障，从而影响到技术人员的决策，危及电网的正常工作。因此，对四遥技术进行改进与升级，及时发现问题，找到积极、有效的解决办法，具有重大的现实意义。

3 电力调度自动化系统中的四遥异常现象分析

3.1 遥信异常现象及原因分析

第一，通常情况下，部分从事电力调度工作的人员对电力技术的理解比较欠缺，这就造成了有关人员无法有效地掌握系统数据库中的信息定位。第二，在功率分配时，各信号发生偏移，极大地增加了信道阻塞的可能性，从而妨碍了整个通信的有效传递。第三，供电公司的员工在操作的过程中，由于没有做好充分准备而造成线路的松动，甚至会造成线路的故障，从而影响到电网的正常运行。第四，在电网调度中存在着切换失败的情况，这不仅会影响到调度的进度，还会导致线路和其他设备失效。由此，在进行电网调度时，要充分考虑各种影响因素，才能最大限度地减少异常现象的出现[4]。

3.2 遥测异常现象及原因分析

遥测是电力调度自动化系统的一个重要环节，但由于数据自动更新困难、数据不准确、遥测变化缓慢等，在实际操作中数据异常现象屡见不鲜。遥测流程化工程之所以很难实现其功能，其主要原因是数据库中的已知参数都是有限的，如果有偏差，则会造成程序上的错误。一般情况下数据库中的数据都会自动更新，一旦无法准确获得，就会在人为地调节环境中，不对数据进行解封，很难对遥测数据进行实时更新。由于电力调度自动化系统中的监控设备受到限制，使其在实际操作中出现了一些数据信息偏差。相应的服务器也会出现故障，无法及时监测和准确地控制数据，导致数据库的更新出现偏差[5,6]。

3.3 遥控和遥调异常问题分析

在电力调度自动化系统中，遥控的异常主要是由于电力数据的变化或者位置的误差而导致的。这种现象的原因有以下4点：一是调度人员无法对系统数据库中存在的问题进行精确定位；二是电力数据的信息传递渠道受阻，影响了远程通信的有效传递；三是调度值班操作员在线路接线时因疏忽大意而导致线路连接不紧密或者连接不当；四是因断路器开关出现问题，导致设备或线路出现不必要的故障。

4 电力调度自动化系统中的四遥异常现象的处理措施

4.1 针对遥信异常现象的处理措施

从相关角度来看，远程通信的异常可以采取如下措施。一是严格按照有关法规，对与遥信有关的设备进行安全防护，尤其要注意检查终端和主机终端的信号，看2者的信号是否一致，反之就说明遥信有问题。二是如果站内后台设备与主站终端的信号一致，并且防护装置无异常，应认真检查二者的传输信号。如果传输信号不正常，则表示遥信故障。如果传输的信号是不正常的，那么就必须对保护设备的信号进行进一步检查，并且还要对运行发动机的信号进行检测，看2者是否符合。三是当所有的仪器都发生故障时，有关的检验员必须根据现场情况，对其进行再次测试，并着重对其通信部件进行检查，以确定线路有无接错、松动、脱落，以免对系统造成严重的影响。四是当主站机、站端后台设备、保护设备发生异常时，必须对数据库进行检测，以确定数据和信号是否正常，并确认线路是否正常。如果主站信号正常，而终端无信号，应着重检查后台信号。

4.2 针对遥测异常现象的处理措施

由于遥测系统中出现的异常现象导致的后果非常严重，须针对这些问题采取相应的预防措施。在实际检验中，可以按照下列步骤进行。第一，对前置Modem进行全面的检测，如果出现异常情况，则对各厂商的相关设备进行检查。在此期间，还要精确地控制和分析数据库，保证二次电路一直处于正常运行状态，并对故障进行全面检查。对于单点不刷新的问题，要检查是否有被封住的资料库、画面定义是否恰当、二次回路是否有接触不良等问题。在对远程发动机进行检测的同时，要注意对后台监控系统的数据库和各个图像的信息进行检测，以确定其设置是否科学合理。远程测量遗漏是野外作业中经常发生的问题，其根源是遥测数据超出了可变参数的控制范围。要解决这种问题，就必须对遥测数据溢出的特定环节进行检测。如果计量设备被传送至远程终端单元（Remote Terinal Unit，RTU）的数目太多，则重新计划。当背景因子超出标准值时，须对因子进行缩减。

4.3 遥控及遥调异常问题处理措施

为了有效解决遥信异常，调度自动化相关工作人员必须采取下列措施。首先，调度自动化技术人员要对有关设备进行定期检测，同时实时监控变电站主站和后台计算机相关信号的一致性。其次，对各站点后台和主机的信号进行必要检测。如果无异常，则由调度自动化工作人员负责对各设备的信号进行检验。在确认了所有信号都没有任何问题后，他们还要检查一下主系统。最后，调度自动化工作人员还要对系统数据库中的有关资料进行分析与处理，如果发现站点无信号，则要对后台和主机的运行状况进行详细检查。

（1）当远程控制预命令传输工作中出现返校超时问题时，必须检查数据库的定义是否正确。若验证无误，可能会反复进行多次操作，从而达到远程控制。

（2）检查该遥控点是否可控，遥控指令是否发送到装置，并仔细检查设备本地和后台远程控制情况以及远程控制指令的发布情况。

（3）对厂、站、台的正常工作情况进行检验，确认主站和厂站遥控点号码是否正确和一致。另外，在进行厂、站之间的调试之前，要确保切换装置的遥控号和开关设备是一致的。

（4）严密地检查断路器的机械卡涩。在机械上直接操作，如果开关仍不能正常调整，就必须认真地检验机械的真实卡涩程度。

5 智能变电站中二次设备的检测与异常处理

智能变电所的线路保护原理类似于传统的变电设备，在测试时采用数字信号，利用光电数字探测器对网络端口的光纤电流和电压进行监控，并对外部光纤的接入进行严密检测，保证连接的安全性。通过对组合元件进行检查，检查操作是否正确，保证二次装置的稳定工作。对于二次装置的异常，要对系统中的防护设施进行检查，查明问题的根源后向调度中心传输故障信息，以便对其进行维修。智能终端的检测，如发现有异常情况，也要立即报告，在条件允许的情况下，可以重启设备，再进行作业。由于合并单元的问题往往是不同步且不连续的，通过分析问题的成因，可以发现问题所在单位的具体位置，并采取相应的对策。

6 结 论

总而言之，“四遥”异常产生的原因很多，很难从根本上消除，只有采取相应的对策，才能减少这种异常发生的机率。一方面，要加强对电网的质量监控与控制，选用优质产品，提高调度自动化系统的质量；另一方面，调度运行和自动化维修人员要有较强的责任感和管理意识，定期进行巡检，及时解决“四遥”故障，保证整个区域的安全、稳定运行。