變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)常見問題分析

摘要：變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)是利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代電子技術(shù)、通信技術(shù)和信息處理技術(shù)等實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站二次設(shè)備(包括繼電保護(hù)、控制、測(cè)量、信號(hào)、 故障錄波、自動(dòng)裝置及遠(yuǎn)動(dòng)裝置等)的功能進(jìn)行重新組合、優(yōu)化設(shè)計(jì)，對(duì)變電站 全部設(shè)備的運(yùn)行情況執(zhí)行監(jiān)視、測(cè)量、控制和協(xié)調(diào)的一種綜合性的自動(dòng)化系統(tǒng)。 它是一項(xiàng)提高變電站安全、可靠穩(wěn)定運(yùn)行水平，降低運(yùn)行維護(hù)成本，提高經(jīng)濟(jì)效 益，向用戶提供高質(zhì)量電能服務(wù)的一項(xiàng)措施。隨著自動(dòng)化技術(shù)、通信技術(shù)、計(jì)算 機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等高科技的飛速發(fā)展，變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)得到了迅速發(fā)展。在 筆者的公司， 近幾年來對(duì)大量常規(guī)變電站進(jìn)行了大規(guī)模的綜合自動(dòng)化改造，也投 產(chǎn)了數(shù)十座新的綜合自動(dòng)化變電站。

目前， 廣泛采用的變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)是通過后臺(tái)監(jiān)控機(jī)對(duì)變電站全部一 次設(shè)備及二次設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視、測(cè)量、記錄、并處理各種信息，對(duì)變電站的主要設(shè) 備實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方控制操作功能。然而，在實(shí)際使用過程中也隨之出現(xiàn)了一些問題，通 過對(duì)各個(gè)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行歸納總結(jié)，探討分析，就目前變電站綜合自動(dòng)化系 統(tǒng)在實(shí)際工作中出現(xiàn)的共性問題進(jìn)行綜合分析，此為筆者的寫作目的。

引言

綜合自動(dòng)化變電站是以高速發(fā)展的計(jì)算機(jī)技術(shù)為依托，將變電站中的電信號(hào)通過控制、 測(cè)量、變化、傳輸，然后匯總到總的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，完成所需要的相關(guān)功能，例如遙感、信號(hào) 采集等。特別是近年來，我國的高新技術(shù)發(fā)展迅猛，技術(shù)突破層出不窮，這些都為變電站更 可靠、更安全的工作提供了有力的保障。但是，變電站的有效管理作為變電站正常工作的基 礎(chǔ)，正發(fā)揮著不可忽視的作用，有效的管理模式將使得整個(gè)變電站運(yùn)行的更加合理、科學(xué)。

1 綜合自動(dòng)化變電站的特點(diǎn)

綜合自動(dòng)化變電站不同于傳統(tǒng)的變電站， 是以高科技的現(xiàn)代化技術(shù)為基礎(chǔ)， 通過有效的 設(shè)計(jì)，結(jié)合當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境而制成的機(jī)電一體化式的變電站，它有自身的特點(diǎn)：

1.1 采用新技術(shù)

與當(dāng)時(shí)比較前沿的科技相結(jié)合，應(yīng)用新技術(shù)，使得變電站擺脫了傳 統(tǒng)變壓器的弊端，安全性和可靠性更高。例如，采用新技術(shù)的綜合自動(dòng)化變電站，一次斷路 器設(shè)備呈現(xiàn)出無油化，無污染。二次控制元件也表現(xiàn)出了集成的模塊化，使得變電站工作更 加精確，減少了設(shè)備維修工作。

1.2 設(shè)備調(diào)度方便、快捷

現(xiàn)代化的自動(dòng)化變電站在調(diào)整電壓負(fù)荷、報(bào)表傳送等方面 具有比較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，指令操作簡潔，并且誤操作的次數(shù)大大降低，使得變電站的設(shè)備工作起 來更加的放心。而且，相互連接的各個(gè)測(cè)控單元既獨(dú)立，也保持相對(duì)比較高的集成性，相互 之間可以通過模塊化進(jìn)行信息共享，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和信息的傳遞，有利于結(jié)合當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境，變換 主體值班室的結(jié)構(gòu)和值守的方式等。

1.3 成本低

綜合自動(dòng)化變電站所占地面積比較少，空間利用率高，擺脫傳統(tǒng)的土地 建設(shè)投資大的劣勢(shì)，充分發(fā)揮了其自動(dòng)化的突出特點(diǎn)，降低了整個(gè)變電站的生產(chǎn)投入成本， 使得變電站更加趨于低廉、高效。

2 目前變電站所運(yùn)行中存在的問題

綜合自動(dòng)化變電站所在運(yùn)行過程中有許多的優(yōu)勢(shì)，信息傳輸迅捷、高效，大大提高了生 產(chǎn)傳輸效率，但是目前國內(nèi)的變電站所普遍存在著一些問題：

2.1 二次設(shè)備存在誤報(bào)、誤跳

綜合自動(dòng)化變電站在整體上表現(xiàn)出了集成性，各個(gè)模塊之間的信息傳遞簡便、快捷。但 是，普遍的變電站在報(bào)表、指令傳遞時(shí)存在著一些問題，例如變電站的二次設(shè)備在信號(hào)傳遞 的過程中可能存在信號(hào)誤報(bào)，偶爾發(fā)生誤跳，誤傳信息等，造成了信息的不真實(shí)，給工作人 員帶來麻煩。

2.2 抗干擾能力差

后臺(tái)監(jiān)控機(jī)經(jīng)常會(huì)上傳一些誤發(fā)的大批量的干擾信號(hào)，這嚴(yán)重的干擾了監(jiān)控人員準(zhǔn)確判 斷和監(jiān)控，有時(shí)難免會(huì)遺漏掉大量信息中的一部分，而正是這被遺漏的部分信息，恰恰可能 是關(guān)鍵的信息， 對(duì)變電站安全運(yùn)行造成隱患， 而這些干擾可能會(huì)演變?yōu)樵斐墒鹿驶蚴鹿蕯U(kuò)大 的重要因素。

2.3 運(yùn)行模式存在間歇性失效

自動(dòng)化變電站所在投入運(yùn)行實(shí)施之后， 模式也在發(fā)生著變化。 但是從傳統(tǒng)的人員值班的 模式過渡到無人操作的模式中去，很多的變電站所存在著失去管理的一些情況。例如，有些 變電站所沒有體現(xiàn)出減人增效的真實(shí)情況， 有些甚至仍采用原有的人員看管模式， 浪費(fèi)了人 力資源的同時(shí)，也增加了投資成本。

2.4 變電站設(shè)備安裝質(zhì)量不高

目前， 有些變電站的使用問題大多數(shù)是由于安裝質(zhì)量和產(chǎn)品質(zhì)量問題引起的， 主要存在 著安裝人員操作不合格，沒有按要求進(jìn)行安裝、調(diào)試，在運(yùn)行過程中表現(xiàn)出了很大的誤差， 使得變電站在實(shí)際的使用過程中存在著誤發(fā)信號(hào)等。

2.5 五防系統(tǒng)與后臺(tái)監(jiān)控機(jī)存在不安全因素

綜合自動(dòng)化防誤操作系統(tǒng)主要由五防管理機(jī)及后臺(tái)監(jiān)控機(jī)組成， 它們各自有獨(dú)立的防誤 閉鎖系統(tǒng)， 這樣就實(shí)現(xiàn)了雙重防誤閉鎖管理， 但執(zhí)行過程中只有通過五防管理機(jī)模擬操作傳 輸?shù)胶笈_(tái)監(jiān)控機(jī)才可在后臺(tái)監(jiān)控機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)方操作， 。但這也存在一些弊病，如果五防管理機(jī) 故障，就只有在后臺(tái)機(jī)上通過口令進(jìn)行全站總解鎖后進(jìn)行操作，這樣就增加了不安全因素。

2.6 監(jiān)控系統(tǒng)故障時(shí)不能及時(shí)發(fā)信

有的監(jiān)控系統(tǒng)只設(shè)置語音報(bào)警系統(tǒng)，所有事件報(bào)告、自檢報(bào)告等信息都?xì)w入其中，而無 事故音響信號(hào)，當(dāng)后臺(tái)監(jiān)控機(jī)或語音系統(tǒng)不能正常工作時(shí)，所有信號(hào)則不能及時(shí)發(fā)出，不能 直接提示監(jiān)控人員，這嚴(yán)重影響變電站的安全運(yùn)行。

2.7 告警信息不直觀

由于在設(shè)計(jì)上的原因， 為了方便檢修維護(hù)人員查詢， 而忽略考慮監(jiān)控人員從告警信息中 不能直觀明了地看出表達(dá)故障或事故的動(dòng)作原因， 往往需要監(jiān)控人員從一連串大量信息中查 找，而告警信息繼續(xù)發(fā)出，其窗口不斷滾動(dòng)，監(jiān)控人員又得從頭查起，不能迅速判斷，延誤 事故處理時(shí)間和查找事故原因，從而對(duì)事故處理和恢復(fù)供電帶來直接不利的因素。

3 提出幾點(diǎn)建議與應(yīng)對(duì)意見

3.1 逐步完善系統(tǒng)功能

對(duì)所有模擬量和狀態(tài)量變位進(jìn)行分類， 并用幾種顏色加以區(qū)分， 當(dāng)變電站有非正常狀態(tài) 發(fā)生和設(shè)備異常時(shí)， 監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)各個(gè)量分類提供給監(jiān)控人員使運(yùn)行監(jiān)控人員， 便于很直觀地 看出各類告警信息，設(shè)計(jì)合理的線路布局和制造工藝，切斷各種電磁耦合的途徑，另外從軟 硬件上采取屏蔽措施，優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)置，避免造成誤發(fā)信號(hào)或微機(jī)工作出錯(cuò)。完善系統(tǒng)定時(shí)自 檢、自診斷、自恢復(fù)處理功能，暢通環(huán)節(jié)上通信能力，必要時(shí)設(shè)置并啟動(dòng)備用通道，刷新遙信變位。后臺(tái)機(jī)防誤閉鎖功能加入，與五防管理機(jī)形成互切，互為備用。將保護(hù)監(jiān)控系統(tǒng)的 事故和預(yù)告音響信號(hào)獨(dú)立出來，與后臺(tái)監(jiān)控語音報(bào)警系統(tǒng)相互一致又不受后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)控 制， 防止發(fā)生后臺(tái)監(jiān)控機(jī)不工作或語音報(bào)警系統(tǒng)故障時(shí)發(fā)不出音響信號(hào)。 為了更好實(shí)現(xiàn)自動(dòng) 化功能，應(yīng)不斷強(qiáng)化該系統(tǒng)各類報(bào)表、負(fù)荷變化曲線等功能，以便使監(jiān)控人員更為直觀地看 出潮流變化情況，月供、年供電量等。

3.2 加強(qiáng)運(yùn)行管理

在運(yùn)行中往往因裝置使用不當(dāng)?shù)热藶橐蛩卦斐呻娏ο到y(tǒng)的不安全， 因此要制定相應(yīng)的運(yùn) 行規(guī)程，并嚴(yán)格按照規(guī)程各項(xiàng)規(guī)定執(zhí)行，定期執(zhí)行巡檢制度，可定為 24 小時(shí)一次。完善巡 視內(nèi)容，如自檢和報(bào)告信息、語音報(bào)警和保護(hù)監(jiān)控音響系統(tǒng)、工作電源運(yùn)行、各種信號(hào)燈指 示、連接片和切換把手位置，特別對(duì)不間斷電源(UPS)進(jìn)行切換檢查、通信系統(tǒng)是否正常 通信以及“四遙”功能是否正常。變電站自動(dòng)化系統(tǒng)是一項(xiàng)技術(shù)含量高而復(fù)雜的系統(tǒng)工程， 且電力系統(tǒng)的連續(xù)性和安全性的要求，一旦自動(dòng)化系統(tǒng)發(fā)生問題，必須及時(shí)迅速排除，使之 盡快恢復(fù)正常運(yùn)行， 這就需要正確分析判斷故障點(diǎn)， 出現(xiàn)異常問題處置措施并制定相應(yīng)的應(yīng) 急處理預(yù)案。建立相應(yīng)管理制度，包括：設(shè)備定期檢查維護(hù)制、檢修質(zhì)量驗(yàn)收制、崗位責(zé)任 制度等。

3.3 加強(qiáng)變電站設(shè)備故障的處理模式

變電站的相關(guān)設(shè)備和電子元件是變電站工作的載體， 是能進(jìn)行合理、 科學(xué)的信息調(diào)度的 根本保證。對(duì)于事故處理，要按照一定的步驟進(jìn)行，其具體步驟：(1)停止音響，記錄時(shí)間; (2)根據(jù)事故癥候，初步判斷并向中心報(bào)告;(3)安排相關(guān)人員進(jìn)行檢查并作記錄;(4)檢查過 程中出現(xiàn)放電、閃耀或其他故障，應(yīng)立即隔離;(5)全面分析故障，并做出相應(yīng)的處理;(6) 待專業(yè)人員對(duì)故障進(jìn)行合理的修復(fù)之后，及時(shí)恢復(fù)運(yùn)行;(7)向上級(jí)匯報(bào)并作相關(guān)記錄。

3.4 選擇科學(xué)的變電站管理模式

變電站從傳統(tǒng)的需要人員值班到無人值班， 其運(yùn)行管理模式發(fā)生了很大的變化， 整個(gè)變 電站在信息采集、信號(hào)發(fā)送、指令調(diào)度等與傳統(tǒng)的設(shè)備管理存在很大的不同。變電站的管理 模式一定要因地制宜，結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際環(huán)境情況，有效的選擇合適的、科學(xué)的控制模式。在 整體上使得變電站控制更加有效， 結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際的變電站運(yùn)行環(huán)境， 能夠讓變電站運(yùn)行過程 中更加得當(dāng)。具體管理模式有以下幾種：

(1) 以地區(qū)電網(wǎng)調(diào)度為中心的集中控制

無人值班變電站的日常工作和監(jiān)視等操作都由遙控來實(shí)現(xiàn)， 它是建立在地區(qū)電網(wǎng)調(diào)度中 心之上的管理模式，減少了工作人員的日常任務(wù)，工作效率比較高。這種管理模式一般是在 比較偏遠(yuǎn)的地區(qū)，變電站數(shù)量比較少的情況下才會(huì)采用，擺脫了傳統(tǒng)的“點(diǎn)對(duì)點(diǎn)”式的低效 率、高成本的模式。但是近年來，隨著電網(wǎng)的擴(kuò)大、電網(wǎng)技術(shù)的完善和無人綜合自動(dòng)化變電 站數(shù)目的增多，這種管理模式逐漸被淘汰。

(2) 分層管理、分級(jí)控制的模式

此種變電站控制模式已經(jīng)在很大程度上滿足了對(duì)較大規(guī)模電網(wǎng)的需求， 通過設(shè)立控制中 心，而下按照一定的依據(jù)將所要控制的變電站進(jìn)行分級(jí)。工作人員不參與變電站的控制，只 通過調(diào)度中心對(duì)變電站進(jìn)行統(tǒng)一管理，這其中包括分配所需電量，按時(shí)控制電壓等，其具體 的控制模式示意圖如圖 1：

通過圖 1 知，采用這種模式，可以大大的提高整個(gè)變電站工作體系的效率，使得變電站 在整個(gè)運(yùn)行中更加高效、快捷進(jìn)行數(shù)據(jù)和信息的上行和下行。

(3) 集控站管理模式

這種運(yùn)行模式是建立一個(gè)或者若干個(gè)集控站為基礎(chǔ)的控制管理體系， 它負(fù)責(zé)某一區(qū)域內(nèi) 的無人值班變電站， 根據(jù)相關(guān)指令完成變電站日常事宜的遙控操作。 其具體的模式圖如圖 2：

圖 2 集控站管理模式圖

圖 2 是在之前控制模式的基礎(chǔ)上演變的，但在整個(gè)變電站的工作過程中顯得更加人性 化，更加便于操作。對(duì)于日常維護(hù)和常見事故的處理過程中顯得更加及時(shí)、迅速。

現(xiàn)代化的變電站管理模式可以是以上三種模式的任意組合，可以通過適當(dāng)優(yōu)化形成新 的、符合條件要求的管理控制模式?，F(xiàn)在普遍采用以集控站為基礎(chǔ)的，其他管理控制為輔導(dǎo) 的組合形式。例如，以唐山供電公司豐潤分公司集控站為例，其所轄變電站近 20 座，通過 采用監(jiān)視加運(yùn)行加維護(hù)的集控站管理模式，由 3 人進(jìn)行監(jiān)控，實(shí)行換班制，相互監(jiān)督，使得 該公司能夠迅速的適應(yīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)境，在變電站安全工作的前提下實(shí)現(xiàn)快速創(chuàng)收。

3.5 加強(qiáng)變電站的安全管理意識(shí)

安全是變電站運(yùn)行全過程的主體， 是變電站正常工作的保證。 在變電站工作的相關(guān)人員， 一定要加強(qiáng)安全管理的意識(shí)，從一點(diǎn)一滴去注意細(xì)節(jié)，防止由于主觀原因出現(xiàn)安全隱患。例 如，對(duì)于值班員的工作過程中出現(xiàn)的不認(rèn)真、不仔細(xì)而造成的錯(cuò)誤，一定要嚴(yán)肅處理。對(duì)于 變電站的工作人員，可以通過開展一些專業(yè)技能培訓(xùn)使得他們更能適應(yīng)復(fù)雜的狀況。

變電站管理中一定要保證管理思想的端正性， 在實(shí)際的變電站運(yùn)行過程中一定要切實(shí)做 好各方面的工作， 在真正的實(shí)際操作中要懂得用自己的一言一行來表現(xiàn)自己的安全意識(shí)。 可 以結(jié)合變電站的實(shí)際情況，制定一系列安全操作規(guī)范，時(shí)常進(jìn)行考核等。例如面對(duì)著同樣的 設(shè)備檢查，我們不能只是簡簡單單的了事，而是采用一絲不茍的態(tài)度去完成任務(wù)，不要為了 圖省事或者所謂的幫小忙， 替其他的人員進(jìn)行相關(guān)檢查時(shí)也要嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范操作， 切忌 偷工省事。

對(duì)于日常維修檢查方面遇到的問題， 一定要找出出現(xiàn)問題的原因， 不能完全憑借相關(guān)經(jīng) 驗(yàn)進(jìn)行判斷。例如，面對(duì)著二次設(shè)備誤跳的事故，可以通過技術(shù)分析，合理的估計(jì)事故產(chǎn)生的原因。然后對(duì)各個(gè)可能引起事故的原因進(jìn)行有效的排查，一一排除，找出弊端所在。對(duì)于 是在無法判斷的事故，可以請(qǐng)有關(guān)專家和技術(shù)人員幫忙，力求達(dá)到事事都能妥善解決。

3.6 提高工作人員的操作技能

自動(dòng)化變電站的日常工作都需要比較專業(yè)的知識(shí)為基礎(chǔ)而進(jìn)行的一系列設(shè)備指令信息 的傳送、調(diào)度。在平時(shí)的事故處理中也需要有比較全面的設(shè)備問題解決能力，這些無疑都要 求操作人員技能水平高，業(yè)務(wù)水平扎實(shí)等。對(duì)于變電站操作人員，除了適當(dāng)培訓(xùn)之外，可以 采取定期考核的制度來提升工作人員的技能，對(duì)于沒有真才實(shí)學(xué)、魚目混珠的人員，要進(jìn)行 嚴(yán)格處理。例如，可以聘用一些專業(yè)水平能力強(qiáng)的高學(xué)歷人才，通過適當(dāng)?shù)膷徢芭嘤?xùn)，然后 快速上崗。對(duì)于工作中技能比較突出，管理才能又相當(dāng)優(yōu)秀的綜合性人才，可以通過適當(dāng)?shù)?獎(jiǎng)懲機(jī)制來鼓勵(lì)大家相互學(xué)習(xí)，積極進(jìn)取，提升操作技能。

4.結(jié)語

有效的管理是綜合自動(dòng)化變電站高效率、 低成本運(yùn)行的有效保證。 在變電站在由傳統(tǒng)向 現(xiàn)代化無人值班的變電站模式演化的過程中， 要切實(shí)保證變電站控制模式選擇的科學(xué)性， 采 用合理的技能培訓(xùn)和監(jiān)管機(jī)制來提高整個(gè)變電站工作人員的安全操作意識(shí)， 確保變電站日常 維護(hù)的合理性和有效性。

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