摘 要 电网调度自动化系统是确保电力系统安全、可靠运行的关键系统。而近年来，各类停电事故充分显现出现代电网运行固有的脆弱性，停电事故对人们的生活产生了严重的影响。如何有效避免停电事故，并将停电之后带来的影响降到最低，这就需要进一步提升电网调度自动化系统的可靠性，做好各方面的保护措施，全面确保电网调度自动化系统的安全运行，同时结合新技术提升电网调度自动化的运行效率，使其更好地发挥作用，为电力系统的安全稳定运行提供可靠的服务。
关键词 电网调度;自动化系统;可靠性
电网调度自动化系统对电力系统从全局进行监控，通过通信手段对电网进行实时监测，对整个电网的工作状态实现监控、安全性评估、负荷预测以及远程控制等，从而确保电网的可靠运行，保障供电质量的提高，使电网的经济性得到提高。调度自动化的可靠运行对电网安全意义重大，一旦调度自动化系统功能发生故障，控制中心就不能对电网的实际运行状态进行全面掌握，从而做出错误的判断，难以保证电力系统运行的安全，甚至造成重大事故的发生，导致重大的经济损失和不良的社会影响。
1 自动化系统可靠性的基本概念
自动化不仅仅在世界范围已经不是什么新鲜事物了，在国内也算得上很早就开始研究的行业了，现已经进入到了较为成熟的阶段了，自动化是一种综合性较强的学科。随着计算机科学不断发展，深入到各个行业之后，自动化与计算机的联系也越来越紧密，令自动化自动化系统在电网调度中的应用越来越可靠，越来越精密。自动化是一种系统工程，简单就是一种自动化工程。它包括五个部分。他们各司其职，联合协作，可以安全可靠的进行作业。而可靠性的意思就是在单位时间内，完成规定所需的能力，经常会用百分数来表示，自动化系统可靠性就是自动化系统，通过自身各个部位的协同合作，在规定时间内，或者其他人为规定的单位时间内，所完成的全部正确的安全的工作所占的百分数，换句话说如果自动化系统的可靠性低，也就是表明自动化系统所能完成的工作数量以及质量不高。这是十分致命的，如果自动化系统可靠性很低，我们反而不能提高速率，我们就违背了我们为何在电网里应用自动化系统的可靠性的初衷了，降低了生产率，不仅仅拖慢了工程的发展，还会浪费大量的人力物力，得不偿失。然而自动化系统可靠性是十分重要的，现如今在各种應用自动化系统可靠性的应用中，都必须选择安全可靠的自动化系统。所以提高自动化可靠性的有效途径是必须被发现，必须被提上日程上的，需要社会各界认识提起注意[1]。
随着经济的不断进步，我国在自动化系统可靠性的研究方面已经取得了较大的进步。但是距离世界最高水平还有很大的差距，还是停留在研究的初级阶段。大多数的成果还是依赖人的经验 ，没有数量上的衡量标准和具体评价指标。
2 调度自动化系统可靠性影响问题
2.1 信息传输速率过低
综合自动化厂站与主站之间的数据传输效率低现有的综合自动化变电站与调度自动化主站系统之间，采用了模拟四线E/M和低速数据传输两种方式进行数据通信。这两种通信方式在实际应用过程中，由于硬件接口本身存在速率限制，导致其数据传输效率处于较低的水平，模拟通道和数据通道在通常情况下，最高传输速率分别为1200 bit/s和600 bit/s。随着现代电网规模的不断扩大，电网运行的各类数据传输量迅速增加，在现有的数据传输条件下，数据传输会出现一定的延迟，影响调度自动化系统的准确、可靠运行。对于这一问题，可以利用现有光纤通信网络，在变电站加装网络设备，实现变电站远动信息的网络化传输。网络化传输不仅能够进一步提升远动通道的数据传输速率，同时还能有效确保数据传输通道进行数据传输的安全性和可靠性，并且可以利用远程网络命令直接实现远程维护功能，使系统维护的成本和所需要的时间进一步减少。
2.2 综合自动化变电站内部间隔层装置之间的数据传输速率较低
现有的自动化变电站内部，拥有多个厂家多个型号的各类设备，这些设备主要通过串口等方式进行通信，并分别基于不同的网络传输协议进行通信。在实际通信过程中，由于不同接口和数据传输协议之间在进行通信的过程中，须要进行协议转换，以统一数据标准，在这个过程中，系统性能会降低，而且还可能出现数据丢失、破坏等问题。针对该问题，建议尽量选择相同通信协议的综合自动化设备[2]。
2.3 监控与保护一体化问题
由于受到技术以及管理体制本身存在的不足问题，电网保护和监控一直处于各自独立，互不干扰的状态。但是随着电力管理体制的改革以及现代信息技术的快速发展，就低电压等级的变电站来说，其想要实现自动化控制，绝大多数所选用的都是保护、监控集于一体的一体化系统，这种系统具有较为良好的整合性，可以将变电站的监控和保护整合起来。但同时，这种系统在结构上来讲是较为复杂的，维护难度增加，并且导致维护费用增加。在这种系统结构下，一体化单元一旦发生故障，监控和保护之间由于没有明确区分，这会使得对故障的确定、诊断变得更加困难。就当前的情况来看，将自动化专业和电网保护相互独立地划分开来，需要对当前的管理体制进行改进和调整，并且也需要更高技术水平的人员进行维护。
2.4 信息误发
第一，在实际的设备运行过程当中，二次设备较为容易引起遥信误发。很多的隔离开关，其辅助接点机械传动都存在问题，例如触点氧化、作用点不到位等，这会导致接触不良的情况出现，并引起遥信误发，发生不动作或是误动作的问题。还有二次回路信号继电器的稳定性降低等情况，也会导致遥信发生误动作;部分开关的辅助接点出现簧片变形、单薄、无弹性或者氧化腐蚀问题。二次信号继电器有的采用老式干簧管继电器，常常会出现误动作。
第二，由于存在屏体空间，无法将强电和弱电相互区分进行接线，导致信号在传输过程中，存在静电和工频干扰问题，部分信号电缆与电源电缆同轴传输的情况，容易产生相互干扰;综合自动化设备接地不良或者不规范;电缆使用不规范，机械强度不够等，常常容易导致电缆发生断线等故障。这些问题都是日常中较为常见的引发自动化设备通信故障的问题。
第三，由于部分设备本身的设计缺陷，导致在应用过程中出现问题。比如设备电源箱经过长期运行之后，它输出的电源就可能出现波动，而且范围较大，这可能引起不定时误发遥信的情况出现。还有就是计算机软件，如果其容量增大，分辨率达不到其要求，会导致信息误发和丢失。
2.5 雷电危害
雷击是世界十大自然灾害之一，其破坏性仅次于洪涝灾害，近年来各类雷击事故频繁发生，造成了严重的社会影响。对于电力系统来说，雷击不仅容易破坏通信管线，还容易损坏设备，严重的可能导致部分变电站所有通信管理器和通信设备全部烧毁，对电网调度自动化系统运行的可靠性产生了严重的威胁，因此，防雷措施是非常重要的[3]。
2.6 系统缺陷和技术缺陷
电网调度自动化系统存在的系统缺陷和技术缺陷主要包括以下两个方面：
（1）产品自身存在的出厂设计缺陷以及电网设备安装过程中的操作不当等问题，均会造成变电站供电设备存在一定的安全隐患。
（2）变电站的供电设备性能退化使系统处于运行不佳的状态，并且造成系统安全性与稳定性降低。从设备运行角度来看，自动化装置在投入使用后，便将长期保持运行状态。受运行環境的影响（诸如温度、湿度等因素），以及供电企业对设备的维修保养投入程度的差异，因而极易导致自动化装置在长时间高负荷运转的情形下发生损毁，进而影响到装置的使用周期。
3 电网调度自动化可靠性控制策略
3.1 调度自动化可靠性
在整个电网运行系统当中，调度自动化系统是最为重要，最为核心的，其可靠性将影响到整个电网的可靠性。当前，最新的调度自动化系统可以帮助实现分区维护，提高智能化维护、控制的可行性。通过调度各级纵向分配到县级调度，支持技术平台进行整合，适应县级调度、监控和操作，完善管理责任区的维护，综合智能告警，Web信息发布等[4]。
3.2 数据传输可靠性
第一，在通信通道方面，应当选择专用的，其通信管理器要实现对变电站自动化主站的可靠性，主要涉及以下组成部分：主设备PCM、主站SDH设备、SDH设备变电站、主站变电站PCM设备。
第二，调度数据网属于电网系统运行的专用服务网络，是实现调度控制中心与各个变电站之间数据传输的关键和基础。对实时性、可靠性等提出了极大要求，这也将直接决定电网运行安全性和可靠性。同时根据《电力二次系统安全防护规定》的要求，在分站端路由器与防火墙之间配置纵向加密认证装置，进一步确保数据安全。
3.3 防雷措施
电网调度自动化系统中的所有设备都设置有独立的电源，电源本身的可靠性将直接决定系统的可靠性。电源防雷是保证电源可靠运行的关键措施之一。至于交流电，所有的交流输入端，都应当配置安装电源防雷器，直流电则需要在通信电源的输入端，配置48 V电源防雷器。由于变电站内所有保护、测控、直流屏、电能表等都通过串口与通信管理机进行通信，然后再通过串口和以太网向主站和后台传输数据，如果通信管理机发生故障，则会导致后台和主站都无法收到数据，因此需要针对通信管理机实施精细电源保护策略[5]。
就当前的基本情况来看，电网调度自动化系统的数据信道主要包括两种，一种是专线通道，一种是104网络通道。104网络通道主要由网络通信设备和网络线路组成，专线通道在组成上，主要包括了线缆和通信设备。基于对这两种通道自身特性的考虑，在防雷处理的过程中，需要在各个网络设备、通信设备和通信管理机等设备接口位置进行防雷，主要包括网络接口防雷和通信串口防雷。
3.4 电网调度自动化系统可靠性的优点
现如今人类的日常生活对电力资源已经接近与依赖的程度，而最近世界范围内发生的多次大停电事故又同时显示出现代电网运行固有的脆弱性，停电事故对人们生产生活的影响不言而喻，给人类带来的巨大人力、财力的损失。并且如何有效地避免停电事故以及在发生停电事故后如何把不利影响减到最少，这就需要通过提高电网调度自动化系统可靠性上入手。也就是说电网调度自动化系统可靠性的应用可以使得我国、甚至全世界范围内减少或避免电力运输过程中出现问题，带给人力质量更好，更为安全的电力资源[6]。
4 结束语
随着我国经济与社会的不断发展，我国民众的电力需求不断上升，整个社会对于电力的依赖性不断增强，可以说电力已经成为我国主要能源与经济命脉。近年来世界范围内出现的多次大范围停电事故又将现代电网运行存在的脆弱性推到了风口浪尖，如何有效避免停电事故发生，保证我国电力事业的稳定与安全已经成为我国电力事业发展必须解决的问题。在我国当下的电力事业中，完善的电网监控系统与经验丰富的调控员，能够将停电事故最大程度上扼杀于萌芽之中，而这些都需要电网调度自动化系统具备较高的可靠性才能够较好实现。
参考文献
[1] 李亚菊.基于电网调度自动化系统的可靠性应用研究[J].科技展望，2015，（30）：96.
[2] 杨振，李江，江波，等，蔡月漫.电网调度自动化系统可靠性分析[J].中国电业（技术版），2016，（05）：8-11.
[3] 张悦.电网调度自动化系统可靠性分析[J].中国高新技术企业，2016，（20）：64.
[4] 许诤.电网调度自动化系统可靠性[J].科技信息，2009，（06）：281.
[5] 邵国喜，张会.电网调度自动化系统可靠性的应用研究[J].科技与创新，2014，（09）：20，22.
[6] 姚雯雯，周洁.电网调度自动化系统可靠性的探究[J].中国科技投资，2013，（30）：115.