电力系统及其自动化技术的安全控制策略

谢次贤

（湖南省郴州建设集团有限公司，湖南 郴州 423000）

0 引 言

当前社会发展进程不断加快，人们对于电力需求逐渐增大，电力企业面临着更多的挑战。因此，必须要加大电力系统自动化建设力度，以实现电力资源的最大化利用。但电力系统在实际运行过程中，仍然会暴露一些问题，影响了电力供应的质量。如何更好地控制电力系统成为了电力系统运行过程中的一项重要任务。许多相关控制技术已经应用到电力系统实际运行中，如专家控制系统、综合智能控制系统等，发挥出了极大的作用。

综合智能控制系统是利用现代化智能管理手段将计算机技术、硬件技术、软件技术、通信技术、网络技术、数据分析技术以及电力故障诊断和排查技术等多重技术相结合的电力自动化控制系统，其响应迅速、灵敏度高、兼容性好、数据处理迅速且异常诊断排查能力较强，再加上其自诊断能力，稳定性和可靠性都比较强，所以成为了目前电力系统自动化控制改造中的重点发展方向。综合智能控制系统能够合理调节电网内部各个区域的配电情况，在确保基本需求前提下合理利用电力资源达到最优化，达到区域供电较为均衡。

1 电力系统及其自动化技术

1.1 内涵分析

电力系统自动控制技术的中心任务就是通过智能连接将强电网、弱电网连接在一起，实现对整个电网的高效控制。自动化电力技术的研究是电力产业的重大突破，推动了我国的现代化工业发展。在工业电力系统的控制中，通常会有多种自动化的电气技术。

（1）远程视频监视技术。该技术需要以多台电脑的互联互通为基本工作依据，实现对同一网络中各类装置的远程监视。远程网络监视系统除了可以避开空间和距离的限制，还可以极大提高系统的灵活程度，保证系统的安全和稳定，而且可以达到高效地节省费用的目的。

（2）分散式遥测技术。它将以实现整体监测为核心，在多个分散的服务平台上进行即时连接，方便了业务运行和管理。中央分散式控制由于其本身的特点，对数据中心的处理效率有很大的影响，同时也增加了系统的开销。

（3）现场总线的监测。该系统在工业上已经得到了推广，并要求用户按照不同的行业特点来设计和开发出适合于实际的产品。

1.2 工作流程

电力系统自动控制技术采用计算机控制多个设备和系统，结合国内的实际需要，建立相应的控制网络，使之达到智能传输的目的。自动网络技术能迅速地将监测电脑资料与周围各种安全监测软硬件进行互联，从而促进实时监测技术的发展。该联网流程既可以实时地进行信息录入，又可以实时监控，达到了资源的共享[1]。

2 电力系统及其自动化技术安全控制中存在的问题

2.1 人为操作失误

在电力系统中发生人为操作失误故障将会严重影响电力自动化系统的正常运行，如断路器位置发生遥控错误、接线人员因一些客观原因在狭小空间出现接线失误现象、接线断路器安装失误等。

2.2 切入控制

随着计算机技术的飞速发展，有些不法分子为了获取不正当利益，通过利用计算机侵入到电力系统及自动化控制系统中，将会对电力系统的安全性造成严重威胁，同时也对电力自动化系统的服务质量造成了不利影响，带来诸多安全隐患。

2.3 人为恶意控制

尽管与切入控制较为类似，也会影响电力自动化系统的正常运行，但人为恶意控制并不是技术层面上的，它仅仅是通过简单的物理手段来破坏电力自动化正常工作，从而影响供电质量。所以在日常工作中，电力自动化系统的工作人员必须具备一定的专业技术水平以及较高的安全意识才能确保电力自动化系统安全稳定的运作[2]。

2.4 环境因素

电力控制设备长期处于潮湿或极端温度的环境中，会导致无法准确收集所监测设备的信息；小动物等外部破坏导致信息的误报、遗漏；操作管理不当导致操纵错误。由于这些原因，导致设备故障率增高，严重影响企业正常生产，也会降低设备使用寿命及安全性。因此，强化设备运行管理是消除这类问题的关键所在。

2.5 遥信发生误报

遥信系统发射信号，主要是靠电力自动化系统场地内开关及刀闸辅助触点和信号继电器触点，由于它们长时间接触空气，表面极易产生氧化现象，使触点接触不良，导致遥信信号报错，从而影响电力系统及自动化的正常运行[3]。除此之外，使用频率高，会导致辅助触点间隙大，无法使触点准确的接位。所以，为了提高遥信信号的准确性，必须要对其进行定期维护[4]。

遥信信号主要由采集装置供电。早期电力自动化系统多提供24 V直流电压，由于遥信采集回路工作于弱电压环境中，极易受电磁干扰，使遥信信号报错，从而影响电力系统自动化正常工作。

由于远程终端单元（Remote Terminal Unit，RTU）电源纹波系数大，再加上电压不稳，交流电干扰了运动通道，通道中出现误码，从而使遥信采集信号发生错误变动[5]。

在实际应用中，由于受技术制约，主站端计算机系统及RTU处理软件极易出错，对此将给遥信信号带来更严重影响，从而导致遥信信号报错。

3 提高电力系统及其自动化技术的安全控制策略

3.1 优化设计

针对我国电力系统及其自动化技术安全管控工作而言，不断提升优化设计方案至关重要。要从多个方面来完善和优化设计方案，真正实现电力系统自动化安全稳定运行的目标，主要包括电力生产与输送、电力生产与分配、电力生产与消费、电力生产与使用。除此之外，还要推进设备自动化综合设计水平的提高，要求积极借鉴世界上发达国家在此阶段的设计经验，并结合我国当前科技发展实际，在一定程度上加以完善，再投入到运用中去，从而不断提高自身设计水平。

3.2 提高二次防护水平

电力系统自动化技术在运用的过程中出现了诸多薄弱环节，要加强对该部分的监管，应事先制定出相应的对策。如自动化技术和信息化技术之间有着不可割裂的关系，因此要格外关注网络使用安全以及数据安全问题，最大限度地减少外来设备对系统的影响。对所用的外来设备要做好监督管理工作，经过严格检查确认不存在风险隐患才能够接入系统。工作站的接口处也要加强管理，防止危险介质进入系统内部造成隐患。同时对工作人员加强培训工作，提升他们的专业技能，提高自身综合素质，以更好地保证电网运行安全性和可靠性，确保用电质量。主站与工作站间设置一些隔离措施，能够有效避免工作站危险源延伸至主站[6]。

3.3 做好设备巡检备份

每日在进行设备检查时都要认真、仔细才能避免安全事故发生，及时发现隐患并处理，防止事故扩大，确保设备完好率，降低事故风险，保障人员生命安全，促进生产稳定有序发展。认真对待各个环节，鉴于所查明的全部问题制订合理、切实可行的防护措施，将优化后的技术应用于维修维护中，同时要做好对设备自身的质量检查，从根本上降低设备出现事故的概率，降低设备本身的不足，如系统的远动装置，购置时要严格按照相关标准执行，把住质量关，禁止不合格产品投入生产，挑选时要检查产品合格证，仔细观察外观。此外，要做好施工期的监控和管理工作，降低因施工失误而导致安全故障的发生率，杜绝使用不合格产品，一旦出现问题要马上报告，完成验收后认真审查，确保每一环节都符合标准后才可正式运行。

3.4 采取线路编号方式

遥控系统主要是通过对遥控信号点和主站端之间的线路数字进行处理与分析，从而判断出各个信号点对应的断路器编号以及相应的遥控水平，这也是导致设备出现错误操作的主要原因[7]。因此工作人员可以采用线路编号的方式，对信号点进行编号，控制断路器编号，提升遥控水平。这种方法不仅能够使信息更加直观，而且还能有效避免错误动作。简单来说，线路编号方式就是统一管理断路器，以达到安全掌控遥控的目的。

3.5 提高遥信取样电压

为了促使电力系统抗干扰能力增强，工作人员将早期普遍使用的RTU电源电压由24 V提高至220 V，该值比二次回路中180 V要大，从而有效达到抵御外界因素影响，增强了遥信信号精度的目的。就维护数据统计而言，采用这种方法，遥信信号误报次数大大减少。

3.6 开展电源测试

一般电力系统备用电源均为不间断电源（Uninterruptible Power Supply，UPS），即使出现意外情况也足以确保电网能够正常运转，所以要加强性能检测，做好日常性维修养护，实时监测蓄电池各种技术参数，并且确保能够及时发现问题，及时报警提示，促使维修人员及时排查和解决存在的问题。除蓄电池层面的检测外，在进行电源检测的时候还需要重视线路连接的检测，及时发现存在故障的线路并进行维护处理，保证系统的安全运转[8]。

3.7 提高工作人员的专业技术水平

我国电力设备的安装和施工中所涉及的各种工作都具有相当的特殊性，因此对专业施工和电力工作人员的业务水平提出了更加具体和全面的要求。相关技术人员要紧跟时代潮流，不断丰富和更新自己的知识与技能，提高自己的专业素质，树立“终身学习”的全新职业理念，以保证自己的技术和能力在最短的时间内得到补充及更新。开展多个项目的沟通与交流，如技术交流、技术培训等，以提高职工对电气传动等技术的认识，并通过实践使其能够熟练地运用所学到的各项技术知识，为以后公司的供电系统高效运行奠定基础。

3.8 完善监管机制

建立相匹配的安全监管体系和责任机制，进行适时的外部激励和制约，以保证电力系统安全运行[9]。因此，应不断强化企业技术品质的监测与控制，根据行业情况对工作开展进行科学的预测和分析，对行业今后的发展方向做出预测。

（1）对企业各部门的工作进行全面梳理，使电力企业对各个部门工作进行细致的定义。各部门在各自的工作领域中构建出一种具有高度适应能力的工作体系[10]。

（2）及时对各部门所应该拥有的运营模式和业绩考核体系进行了系统的整理与完善。例如，在对企业各类设备、硬件、物料等设施进行高效的清洗、维护等特殊检查和管理时，公司董事会需要依据公司各部门设备的质量需求，尽快制定出配套细则以及各项工作具体实施意见和操作细则。企业要投入适当维护、管理人员，强化维修与巡视的监督，以促进对各个装置、设施、物料进行持续、高效的控制。此外，企业在完善有关制度和规则的同时，还需要不断进行有效的监督，保证各项工作顺利开展，以防止实施该环节的制度规范变得模糊和空泛。

4 结 论

随着我国社会经济发展水平的不断提升和科技水平的不断进步，传统电力系统已经不能满足现代社会的需求。为了提高电网运行效率与安全性，需要对其进行全面优化升级改造，实现智能化管理。电力系统自动化技术的安全控制成为了电力系统自动化控制改造中的重点发展方向。