【摘要】随着国民经济的不断发展,人们对电能的需求量也呈逐年上升趋势,电能就如同我国的经济命脉,是发展社会经济的基础保障。而如何最大限度的减少停电故障,确保电力事业的安全、稳定发展,这已成为当下人们关注的一个重点话题。大量研究证实,可靠的电网调度自动化系统可以为电力系统的安全、稳定运行提供可靠的保障。为此,本文对电网调度自动化系统的可靠性进行了分析和研讨,以期为确保我国电力事业的长远发展提供一些参考依据。
【关键词】电网调度自动化系统;可靠性;措施
0.引言
电网高度自动化系统可以从全局来监测、控制整个电力系统,利用通信来实时监控电网,实现对整个电网运行状态的负荷预测、实时监测、远程调控以及安全性评估等,在保证电网运作安全性、稳定性以及提升电网的经济性和供电质量等方面发挥着积极的作用。电网调度自动化系统能否实现可靠运作直接关系着整个电网的安全性,如果电网高度自动化系统功能出现故障,那么必定会影响控制中心对电网运作状态的监控,进而做出错误的决断,影响电力系统的安全运作,甚至引起安全事故。因此,对电网调度自动化系统的可靠性进行分析具有至关重要的现实意义。
1.电网调度自动化系统论述
电网调度自动化系统的结构经过了三个阶段的演变,从最初的集中式转变为后来的分布式,最后又转变成了开放分布式,其主要由厂站端与信息通道、主站系统以及控制系统三大部分组成,依据其功能不同,可将电网调度自动化系统分为人机联系子系统、信息采集和执行子系统、信息处理子系统以及信息传输子系统等四大部分。电网调度自动化系统是电力系统建设中一个非常重要的部分,其运作可靠性是保证整个电力系统安全、稳定运行的基础。
2.影响电网调度自动化系统可靠性的因素
2.1信息传递速率过低
2.1.1综合自动化变电站内部间隔层装置之间数据传递速度过低
目前已有的自动化变电站内部的设备往往是由不同厂商生产的,其型号完全不同,而且均是采取串口等方法来实现那些设备之间的通信,而其网络传输通信协议却是各不相同的,在具体的通信过程中,因为不同数据传输协议与接品之间在进行通信时,必须转换协议,这样方能实现数据标准的统一,而这一过程会大大削弱系统的性能,甚至还有可能破坏或丢失数据。所以,最好选用通信协议相同的综合自动化设备[1]。
2.1.2主站与综合自动化厂站之间的数据传递效率过低
目前,调度自动化主站系统和综合自动化变电站系统之间的数据传递方式主要是低速数据传递与模拟四线E/M数据传递,在具体的使用过程中,因为此两种通信方法的硬件接口速率有限,所以,其传递数据的速率非常低,一般情况下,数据通道的数据传递速率最高为600bit/s,而模拟通道的数据传递速率最高为1200bit/s。随着现代电网规模建设的日益扩增,电网运作产生的各种数据传递量也急剧增多,而现有的数据传递环境必定会大大延缓数据传递速率,大大降低电网调度自动化系统运作的可靠性。因此,可借助光纤通信网络将网络设备设置于变电站内,以实现网络化传递变电站远动信息,这样不但可以大大提高远动通道传递数据的速率,而且可以为数据传递通道安全、可靠地传递数据提供可靠的保障,同时,还可以通过远程网络命令来进行远程维护,最大限度地减少系统维护时间及成本。
2.2雷电危害
雷电灾害被视为便于十大自然灾害之一,雷电灾害会给社会带来巨大的破坏,甚至危及人们的生命安全。近些年,雷电袭击事件呈逐年上升趋势,严重阻碍着社会的发展。
对于电力系统而言,雷电袭击除了会对通信管线造成损坏外,还极易对设备造成破伤,甚至还有可能烧毁某些变电站所有的通信设备及通信管理器,严重影响电网调度自动化系统的可靠运作,所以,做好防雷措施就显得非常有必要。
2.3保护与监控一体化问题
因为管理体制和技术本身存在着一些缺陷,电网监控与保护始终处在相互独立、互不干扰的状态[2]。然而,随着现代信息科技的不断发展以及电力管理体制改革的不断推进,对于低电压等级的变电站而言,大部分均是采用监控与保护相结合的一体化系统,此种系统的整合性非常强,可以实现变电站保护与监控的有效结合。然而,另一方面,此各系统的构造较为繁琐,维护难度较大,且维护成本较高。在此种系统构造下,如果一体化单元出现故障,由于保护与监控之间是整合在一起的,这样便会增加判定故障的难度。从目前的形势来看,若想把保护与监控分离开来,则必须适当地调整、优化现有的管理体制,同时还必须不断提升技术人员的操作技能,以提高维护效果。
3.电网调度自动化系统可靠性控制措施
3.1数据传递可靠性控制措施
首先,在选取通信通道时,应对主站SDH设备、主站变电站PCM设备、主设备PCM以及SDH设备变电站等加以充分考虑,以提升变电站自动化主站的可靠性。
其次,调度数据网是保证电网系统正常运作的专用服务网络,是保证各变电站和调度控制中心之间数据有效传递的前提,由此可见,调度数据网的可靠性会对电网运作的可靠性与安全性产生直接影响。应依照《电力干净系统安全防护规定》中的有关要求,将纵向加密认证装置安装于防火墙和分站端路由器之间,以保证数据的安全性。
3.2防雷对策
3.2.1电源防雷对策
电网调度自动化系统中的每个设备均是由不同的电源进行供电的,电源自身的可靠性会对整个电网调度自动化系统的可靠性产生直接影响,因此,做好电源防雷对策就显得尤为重要。对于直流电来说,应将48V电源防雷器安装于通信电源的输入端;而对于交流电而言,则应将电源防雷器设置于所有的交流输入端。因为变电站内所有的电能表、测控、保护及直流屏等均是采取串口的方式来实现与通信管理机的数据传递,接着再通过串口方式,由太网向后台与主站进行通信,倘若通信管理机出现故障,那么必定会影响主站与后台的数据接收,所以,必须对通信管理机进行精细电源保护,这样方能保证电网调度自动化系统的可靠运作[3]。
3.2.2通信通道防雷对策
目前,电网调度自动化系统的数据信道主要包括104网络通道和专线通道两种。专线通道是由通信设备及线缆共同组成的,而104网络通道的组成部分主要是网络线路及网络通信设备。考虑到两种通道的特点,在对通信通道进行防雷处理时,应将防雷设备设置于各个通信设备、通信管理机及网络设备等设备的接口处,防雷措施主要分为两种,即通信串口防雷及网络接口防雷。同时,应将放电电流不超过10KA的百兆以太网信号浪涌保护器设置于通信柜内的网络信号端口,而且应将串口浪涌保护器设置于信号数据线路的两端,以保证通信通道的可靠性及安全性,确保电网调度自动化系统运作的可靠性。
4.结语
总而言之,电网调度自动化系统是保证电力系统稳定、安全运作的基础,因此,我们必须认真做好数据传递可靠性控制措施、通信通道防雷对策以及电源防雷对策,这样方能有效的提升电网调度自动化系统的可靠性,提高电力企业的经济效益和社会效益,为电力事业的长远发展奠定基础。
【参考文献】
[1]顾春华.关于电网调度自动化系统可靠性分析[J].电源技术应用, 2013 (8)
[2]姚雯雯,周洁.电网调度自动化系统可靠性的研究[J].中国科技投资, 2013 (30)
[3]吴宽.电网调度自动化系统可靠性[J].科技展望, 2015 (1)