浅议电力调度自动化监控报警系统

石玥

摘要：电力行业作为担负着国民经济命脉的重要行业，拥有自身的独自特点。电力系统一方面担负着电力企业经营和管理上的重任，另一方面更要做好确保电网安全稳定运行时的监控工作。电力系统调度作为电网正常运行的重要环节，实现其自动化势在必行。

关键词：电力调度；自动化；监控报警

一、监控报警系统架构

1.1数据采集模块

数据采集模块用来采集报警信号，其主要包括机房温度和湿度、UPS工况、通信设备以及网路状态、电网的实时数据以及操作系统的数据。电网的实时数据包含了负荷功率、电流、电压、开关位置、远动通道以及其他重要的遥测、遥信数据。电网的数据一般来源较广，与各个设备性能相关，很难有通用的接口来采集这些数据，数据采集模块需要一个接口平台将各个接口管理起来。各个设备只需要将自己的动态库发送上来，由系统数据采集模块的接口平台下载。操作系统的数据包括CPU功耗、内存使用率、重要进程、硬盘容量等。由于系统的硬件和软件环境较为复杂，根据不同的操作系统，采集信息时有差异地进行编程以屏蔽各种差异。

1.2数据传输模块

数据传输模块是将指定的文件通过文件传输协议根据设定的频率传送到目标节点。传输过程含有两个部分，一是要配置文件，二是守护进程。配置文件配置好文件所在的位置、文件名称、发送的IP地址、到达的目录、发送的频率、发送失败后再次发送的次数、发送方式等。守护进程由配置文件的内容，将数据采集模块生成的文件按确定的模式传送到目标目录。若文件还没有完成生成，则传送的文件将不能使用，因此数据传输模块要确保文件生成完成后才能发送。

1.3系统管理模块

系统管理模块用于配置数据库，对系统内的信息进行配置，管理并监视进程。若监视到某个重要进程退出，则查看系统的配置，重启该重要进程，如果启动失败则发出告警。该模块还能够对系统的日志进行查询，有利于维护人员对系统发生的故障进行处理。系统还有监视界面，能够监视和控制系统中的进程的运行情况。

1.4报警模块

报警模块能够为调度员提供报警数据，监测数据发生异常时，其表现可以为短信、语音、音响等形式。调度员可以定制手机短信，对发生重要故障时能缩短处理时间。调度员可以对报警选择各种声音以及报警次数，报警显示画面的颜色也可以进行选择。调度员确认后，报警信号能够复归。

二、电力调度自动化监控报警系统的基本设置原则

2.1正常操作报警系统的设置原则及要求

目前，电力调度中心的监控报警系统只可以在线路开关跳闸时，很简单地显示出来，却无法辨别导致开关变位的真正原因，是由于正常操作还是线路故障，因此应该改进这种监控报警系统。如果是由于正常操作引起的报警信息，经过确认后便可以继续运行，同时发出次要警告音，如果是由于线路故障引起的报警，则要求预警系统可以发出重要保护的警告音，且警告信息应一直闪烁。

2.2设备异常报警系统的设置原则和要求

设备异常智能预警系统有两类，分别是为电流、有功功率越限告警和电压越限告警。①电流、有功功率越限报警的设置原则。设备主变压器电流、功率超过负载时越限报警的设置原则是：设定主变正常运行参数下的一个安全值，一般而言为90%—95%的总负荷。如果监测时的遥控值超过该安全值，则设备异常报警系统自动弹出警告信息窗口，同时运行参数显示的文字颜色开始闪烁变化。②电压越限报警的设置原则。电压越限告警的设置原则是，电压值超过临界值时，通过电压棒图开始迅速变色发出报警。通常如果以电动机负荷为主时，系统无功功率没有满足系统运行的要求，会造成电压过低，为了缓解运行障碍，电动机负荷便会占用大部分的无功功率，从而导致系统的无功功率更加不足。如果此时不加以遏制使其进入恶性循环，电网则很容易崩溃。因此，在进行电压无功综合控制装置推广的同时，要进一步加强电网的电压无功监控，尽量避免产生的装置的运行脱轨现象，此时，设置电压越限报警系统非常必要。

2.3事故告知报警系统的设置原则和要求

当电网发生事故时，线路的开关会自动变位或跳闸，事故告知报警系统应迅速显示发生事故准确的时间及位置、线路附件保护装置的动作信号，同时发出事故警报音，自动启动该设备相连的打印机，并且记录打印报警信息。

2.4智能综合监控系统的总体设想

与传统调度自动化相比，智能调度自动化可以更进一步进行对电网全景信息量获取的拓展，还会进一步优化各级电网控制，在整体上构建一个完全不同与传统电网的电网体系。近些年来，我国的电力调度自动化部门一直都在积极探索着实现智能监控报警的有效方式。目前，电力系统应用了第三代开放分布式的电网调度自动化系统（SCADA/EMS），出现了综合监控的特点，同时相继有完善的高级应用（PAS）、网络分析（NA）、调度培训（DTS）、以及调度管理信息系统（DMIS）等，都实现了电力调度自动化监控报警上真正的开放性。

三、电力调度自动化监控报警系统的改进措施

①最终选用Client/Server这种主从结构的分布方式系统，按照一体化设计思想，以实时信息服务平台为前提基础，合理扩展、大量集成和科学整合SCADA、PAS、DMS以实现各种各样应用功能、利用统一的数据库模型系统、人机交换界面等为终极目的，保证自动化监控报警系统的实时性、稳定性、安全性以及可靠性。②系统具备基本的的调度自动化系统SCADA功能：数据的采集、筛选、控制、计算功能；事件的记录及处理功能；人机界面交接、各种报警处理、工作状态记录、历史数据记录、打印记录信息、数据输出、模拟屏的智能控制等功能。系统具有功能强大、操作简单、画质高清、实时同步、遥测精准及事件记录反应迅速等极其鲜明的特点，最终实现全方位表征电力系统的运行状态，保证了调度工作人员科学合理的进行调度工作。③同时还具有部分针对系统潮流分析与调控的较高级应用功能（PAS）。PAS利用SCADA收集的电网信息，采用实时型、研究型模式实现对电网工作状态的综合分析，便于工作人员预测、调控系统的运行趋势。其中状态估计下的网络实时数据模型是其他高级应用计算的基础平台。通过对SCADA实时数据的剖析与计算，优化系统工作模式、校验SCSDA实时遥测遥信、指出异常的遥测遥信点。如状态估计模块“量测粗检测”可提示异常数据、母线不平衡、支路两侧不平衡等情况，使维护人员针对性地检查系统，提高工作效率。应保证状态估计计算收敛，出现不收敛现象，首先需找出有功、无功残差最大点，解决机器参数异常、量测错误、开关刀闸位置状态错误等现象；其次通过相关的粗检测、坏数据信息，找出、处理错误设备参数、错误开关刀闸位置状态、不平衡量测或量测模型错误。PAS的核心功能模块是潮流与短路计算。母线负荷分配、开关刀闸状态、相应估计值、设备参数等与潮流计算后计算收敛、负荷分布合理息息相关。PAS短路计算模块的维护：检查设备阻抗、外网等值机组、系统运行方式等。短路计算后应检验其是否与设定值匹配，最后有目的性地检查设备阻抗、修改机组不正常阻抗、更正开关刀闸位置状态等。

参考文献

[1]郭明.电力系统调度自动化智能报警研究[J].电源技术应用，2013.

[2]张庆.电力调度自动化智能报警系统的原理及设置原则探讨[J].机电信息，2013.