电力系统调度自动化故障分析与处理

国电南瑞科技股份有限公司国际业务分公司 邓 阅

1 引言

电力是现代社会的重要能源，电力系统的安全稳定对国家经济发展和人民生活至关重要。随着电力系统规模的不断扩大和电力负荷的增加，电力系统调度自动化已成为电力系统管理和调度的主要手段，其可以提高电力系统的可靠性、安全性和经济性，减少人为干扰，提高调度效率。

然而，在实际应用中，电力系统调度自动化也面临着许多问题，如系统故障、人为失误、设备老化等，这些问题不仅会影响电力系统的稳定运行，还会对国家经济和社会生产造成不利影响。因此，如何有效地解决电力系统调度自动化的故障问题，提高其可靠性和安全性，是当前亟待解决的问题。

2 电力系统调度自动化现状

电力系统调度自动化是指利用计算机、通信、自动控制等技术手段，对电力系统进行调度管理和控制，系统构成如图1所示。在电力系统调度自动化中，通过建立电力系统模型和监测电力系统运行状态，实现对电力系统的自动控制和优化调度，提高电力系统的稳定性和可靠性，降低电力生产成本，提高电力生产效率。

图1 电力系统调度自动化构成

当前，电力系统调度自动化已成为电力系统调度的主要手段，得到了广泛应用。

一是自动化程度不断提高：电力系统调度自动化程度不断提高，采用了多种自动化技术，如数字化、网络化、智能化等，实现了对电力系统的自动化控制和管理。

二是系统集成化：电力系统调度自动化系统的集成化程度不断提高，不同子系统之间的信息互通和数据共享更加方便，实现了数据实时处理和全面监测电力系统运行状态的目标。

三是信息化水平不断提高：电力系统调度自动化系统的信息化水平不断提高，实现了数据共享、智能分析、决策支持等功能，使电力系统的运行状态得到更加全面、准确的监测和分析。

四是远程监控控制能力提高：随着网络通信技术和控制技术的不断发展，电力系统调度自动化的远程监控和控制能力得到了不断提高，实现了对远程电力系统的实时监控和控制，提高了电力系统的可靠性和安全性。

当前电力系统调度自动化已成为电力系统管理和调度的主要手段，通过采用多种自动化技术，实现了对电力系统的自动化控制和管理，提高了电力系统的稳定性和可靠性[1]。同时，电力系统调度自动化的信息化水平和远程监控控制能力不断提高，为电力系统的智能化管理和优化调度提供了支持。

3 电力系统调度自动化故障分析

3.1 自动控制系统故障

自动控制系统故障是电力系统调度自动化中最常见的故障之一，可能导致电力系统出现不稳定的运行状态和甚至出现事故。自动控制系统故障如下。

一是控制逻辑故障：电力系统调度自动化系统中的控制逻辑是保证电力系统稳定运行的重要部分，如果控制逻辑出现故障，就可能导致电力系统的不稳定运行或者出现事故。二是通信故障：电力系统调度自动化系统中的通信是保证不同子系统之间信息传递的重要手段，如果通信出现故障，就可能导致信息传递不畅，从而影响整个电力系统的运行。三是控制硬件故障：电力系统调度自动化系统中的控制硬件是保证自动化控制正常运行的重要组成部分，如果控制硬件出现故障，就可能导致自动化控制无法正常运行[2]。四是软件故障：电力系统调度自动化系统中的软件是保证系统正常运行的重要部分，如果软件出现故障，就可能导致自动化控制无法正常运行，从而影响电力系统的稳定运行。

3.2 人员失误导致失败

人员失误是电力系统调度自动化中常见的故障原因之一，其表现形式多种多样。

一是操作错误：操作人员对自动化系统操作不熟悉，或者误操作导致自动化系统出现异常或失效。二是参数设置错误：操作人员对系统参数设置不当，导致自动化系统无法正常运行或者出现不稳定运行状态。三是技能水平低：操作人员缺乏必要的技能和经验，难以对复杂的自动化系统进行有效管理和维护。四是责任心不强：操作人员对工作不负责任，忽视自动化系统的重要性，导致自动化系统出现问题或失效。

3.3 前端机故障

前端机是电力系统调度自动化中的一个重要组成部分，是电力调度中心与各个下级电网和电力设备之间的桥梁，负责采集、处理和传输各种实时数据和控制指令[3]。因此，前端机的故障对电力系统的稳定运行和安全运行具有重要影响。

前端机故障的表现形式如下。

一是通信故障：前端机与下级电网和电力设备之间的通信出现异常或中断，导致前端机无法采集到实时数据或者无法传输控制指令。

二是硬件故障：前端机的硬件部件（如CPU、内存、磁盘等）损坏或出现其他故障，导致前端机无法正常运行。

三是软件故障：前端机的操作系统、应用程序或数据库等软件出现故障，导致前端机无法正常运行或者运行不稳定。

四是人为操作错误：操作人员误操作或者未按规定操作前端机，导致前端机出现异常或者故障。

3.4 病毒失效

病毒失效是电力系统调度自动化中的一种故障，指的是电力系统调度自动化系统中的计算机系统受到病毒攻击，导致系统无法正常工作或数据受到破坏。

电力系统调度自动化系统中的计算机系统是一个开放的系统，经常需要与外界进行数据交换，因此容易受到病毒攻击。一旦系统被病毒攻击，就会导致系统无法正常工作，甚至引发严重的数据安全问题。

病毒失效的表现形式如下。

一是电力系统调度自动化系统出现异常：系统出现无法预测的崩溃、运行速度明显变慢等现象，导致系统无法正常工作。

二是数据被破坏：电力系统调度自动化系统中的数据被篡改、删除、丢失等现象，导致数据的可靠性和完整性受到损害。

三是计算机系统受到病毒攻击：电力系统调度自动化系统中的计算机系统受到病毒攻击，导致系统无法正常工作或数据受到破坏。

4 电力系统调度自动化故障处理测量

4.1 采用多层次自动化管理系统

为了更好地处理电力系统调度自动化故障，可以采用多层次自动化管理系统来实现。这种系统可以将不同的管理层次进行分离，并实现相互协调，从而更好地处理系统故障。

多层次自动化管理系统构成如图2所示。

图2 多层次自动化管理系统构成

一是系统监控层：该层次负责对电力系统调度自动化系统的各个部分进行实时监控，及时发现和处理系统故障。二是故障诊断层：该层次负责对故障进行快速的诊断和分析，找到故障原因和解决方案。三是故障处理层：该层次负责根据故障诊断结果，采取相应的措施进行故障处理，包括维护、修复等。四是故障管理层：该层次负责对故障进行管理，包括故障记录、分析、总结等。

4.2 选择合适的故障排查方法

选择合适的故障排查方法是处理电力系统调度自动化故障的重要步骤，能够帮助准确找到故障原因并及时解决故障。

一是故障现场实地考察：对于一些比较复杂的故障，需要进行现场考察，了解现场的实际情况，找出故障的根源和具体的解决方案。二是数据分析：电力系统调度自动化系统会生成大量的数据，通过对数据进行分析，可以快速发现故障，找出故障原因。三是故障模拟：通过模拟故障情况，找出故障的根源和解决方案。四是实验室测试：对一些可能出现的故障情况，可以在实验室进行测试，以找出故障原因和解决方案。五是专家咨询：对于比较复杂的故障，可以咨询领域内的专家，获取更深入的技术支持和指导。

4.3 加强自动化控制技术的应用

一是采用先进的自动化控制系统：先进的自动化控制系统可以实现对电力系统的实时监测、数据分析和控制管理，提高系统的运行效率和稳定性。二是引入人工智能技术：人工智能技术可以实现对电力系统的智能化管理和优化调度，提高系统的运行效率和稳定性。三是开发适用的控制算法：开发适用的控制算法可以提高电力系统的控制精度和响应速度，有效避免故障发生。四是应用虚拟仿真技术：虚拟仿真技术可以对电力系统进行实时仿真，发现故障和优化调度，提高系统的运行效率和稳定性。五是强化自动化控制技术培训和人员素质提升：加强自动化控制技术培训和人员素质提升，可以提高操作人员的技术水平和工作效率，有效避免因操作失误导致的故障。

4.4 刚性执行各项工作制度

刚性执行各项工作制度是处理电力系统调度自动化故障的重要措施之一。电力系统调度自动化涉及许多重要的任务和流程，包括实时监控、数据分析、故障排查、维护管理等。为了保障电力系统的安全稳定运行，必须建立刚性执行各项工作制度，确保各项任务和流程能够有序进行。下面是一些建立刚性执行各项工作制度的措施：

一是制定详细的工作流程和标准操作规程：制定详细的工作流程和标准操作规程可以确保各项任务和流程能够有序进行，避免因操作失误等问题导致的故障发生。

二是强化管理和监督：强化管理和监督可以确保各项工作制度得到切实执行，避免因工作不规范或疏忽导致的故障发生。

三是建立科学的考核制度：建立科学的考核制度可以激励员工积极工作，保障各项任务和流程的高效完成。

四是开展定期培训和练习：定期培训和练习可以提高员工的专业技能和应对故障的能力，确保各项任务和流程得到高质量地完成。

五是加强信息共享和沟通：加强信息共享和沟通可以提高各部门之间的协调配合，确保各项任务和流程的有序推进。

5 结语

电力系统调度自动化是现代电力系统的重要组成部分，可以提高电力系统的运行效率和可靠性。然而，由于各种因素的影响，电力系统调度自动化也面临着故障风险。只有各方面的措施得到有效实施，才可以更好地保障电力系统调度自动化的安全稳定运行，为现代电力系统的发展和建设作出更大的贡献。