Gewone Foute en Behandeling van Substasie-automatiseringsisteme
1. Strukturele Klassifikasie van Onderstasie-automatiseringsstelsels
1.1 Vervreemde Stelselstruktuur
Die vervreemde stelselstruktuur is 'n tegniese argitektuur wat data-insameling en -beheer deur die samewerkende werking van verskeie gedesentraliseerde toestelle en beheereenhede realiseer. Hierdie stelsel bestaan uit verskeie funksionele modules, insluitend monitering- en data-opslag-eenhede. Hierdie modules is met mekaar verbonden deur 'n betroubare kommunikasienetwerk en bereik onderstasie-automatiseringsoperasies volgens voorafgestelde beheerlogika en -strategieë.
In 'n vervreemde struktuur het elke eenheid onafhanklike verwerkingsvermoë en besluitvormingsfunksies, wat outomatiese beheer en foutdiagnose in 'n plaaslike area moontlik maak.
Terselfdertyd kan hierdie eenhede data in real-time na 'n gesentreseerde beheerstelsel oplaai, en kan die onderstasie deur 'n afstandelike moniteringplatform slegs beheer word. In vergelyking met tradisionele gesentreseerde beheerstelsels het vervreemde stelsels hoër buigsameheid en redundansie, wat die impak van enkelpuntfoute effektief kan vermy en die stabiliteit en betroubaarheid van die stelsel verbeter. Die vervreemde stelselstruktuur kan meer komplekse automatiseringsfunksies ondersteun, wat onderstasies in staat stel om vinnig te reageer in die lig van komplekse kragroosteromgewings en die veiligheid en stabiliteit van die kragverskaffing verseker.
1.2 Gesentreseerde Stelselstruktuur
Die gesentreseerde stelselstruktuur neem 'n sentrale beheereenheid as kern en bestuur en koördineer die operasie van verskeie toestelle in die onderstasie deur middel van gesentreseerde data-verwerking en -beheerfunksies. Hierdie struktuur bestaan uit 'n sentrale beheerstelsel en intelligente elektroniese toestelle. Die sentrale beheerstelsel is verantwoordelik vir die ontvangs en verwerking van data van verskeie toestelle, en gee bevels volgens beheerstrategieë om geïntegreerde beheer en bestuur van verskeie onderstasietoestelle te bereik.
In 'n gesentreseerde stelsel is alle monitering- en beheerfunksies in die sentrale beheereenheid gekonsentreer, en verskeie toestelle in die onderstasie is deur 'n hoëspoedkommunikasienetwerk verbonden. Alhoewel hierdie struktuur hoë eenheid en gemak in stelselbestuur en -onderhoud het, aangesien alle beheer- en besluitvormingsprosesse op 'n enkele sentrale beheerstelsel leun, kan 'n mislukking van die sentrale stelsel lei tot die verlies van beheer of onderbreking van die operasie van die hele onderstasie, wat die veiligheid en betroubaarheid van die kragstelsel beïnvloed.
1.3 Gestapeld Stelselstruktuur
Die gestapeld stelselstruktuur is 'n argitektuur wat stelselfunksies in verskeie liggings verdeel, met elke liggings onafhanklik verantwoordelik vir spesifieke take. Hierdie struktuur sluit tipies vier hoofliggings in: die veldligging, beheerligging, moniteringligging, en bestuursligging. Data-uitruil en -beheerkoördinasie vind tussen elke liggings deur 'n hoëspoedkommunikasienetwerk plaas.Die veldligging is aan die onderkant van die stelsel en word hoofsaaklik saamgestel uit intelligente toestelle en relaibeskermtoestelle in die onderstasie. Die veldligging is verantwoordelik vir basisoperasies soos die insameling van elektriese parameters, monitering van toestand van toestelle, en die uitvoering van plaaslike outomatiese beheer.
Die beheerligging is geleë tussen die veld- en moniteringliggings en word hoofsaaklik saamgestel uit afstandelike eindtermienehede en programmeerbare logiese beheerders. Die beheerligging is verantwoordelik vir die verkryging van data van die veldligging en die beheer van veldtoestelle volgens beheerlogika en -operasie-strategieë, waardoor die outomatiese skedulerings van toestelle in die onderstasie voltooi word.Die moniteringligging is in die bo-middelgedeelte van die stelsel en word gewoonlik saamgestel uit 'n supervisoriese beheer- en data-verwerking (SCADA) stelsel. Die moniteringligging is verantwoordelik vir die gesentreseerde verwerking en opslag van data van die beheer- en veldliggings, die monitering van die operasietoestand van die onderstasie in real-time, en die voorsiening van funksies soos alarms en toestelbestuur.
Die bestuursligging is boaan die stelsel en is hoofsaaklik verantwoordelik vir die algehele bestuur en besluitvormingsondersteuning van die onderstasie. Die bestuursligging bied funksies soos geïntegreerde monitering en onderhoudsbestuur van die kragstelsel om die gekoördineerde operasie van die onderstasie in die gehele kragrooster te verseker.
2. Algemene Foute in Onderstasie-automatiseringsstelsels
2.1 Kommunikasienetwerkfoute
Die kommunikasienetwerk van die onderstasie-automatiseringsstelsel speel 'n belangrike rol in moderne kragstelsels, verantwoordelik vir die realisering van real-time data-oorsewing en -informatiedeling tussen verskeie toestelle. Egter, kommunikasienetwerkfoute kan ernstig die outomatiese beheer en afstandelike monitering van onderstasies beïnvloed, wat lei tot onstabiele operasie van die kragstelsel.
Kommunikasietoestelle kan weens ouderdom of kwaliteitskwessies misluk. Hardewarebeskadiging aan switse of routers kan voorkom dat data normaal vorentoe gestuur word, en die ontkoppeling van oorsendinglyne kan lei tot kommunikasieonderbreking. Kragverskaffingskwessies is ook 'n belangrike oorsaak van hardewarefoute. Onstabiele kragverskaffing kan voorkom dat kommunikasietoestelle regtig werk.
In die kommunikasienetwerk van onderstasies kan elektromagnetiese interferensie tydens toesteloperasie die kwaliteit van kommunikasie-signale beïnvloed, veral vir lae-frequentiesignale of draadlose kommunikasie. Die sterk elektriese en magnetiese velde wat deur hoëspanningstoestelle in die kragstelsel gegenereer word, kan ook lei tot signaalvermindering of -vervorming, wat die betroubaarheid van data-oorsewing beïnvloed. Signaalvermindering in langafstandsoorsendinglyne is ook 'n algemene probleem, veral wanneer kabelkommunikasie gebruik word. Die teken vermindert geleidelik tydens oorsending, wat kan voorkom dat die ontvanger eind akkuraat data ontvang.
2.2 Data-insamelingsfoute
Data-insameling in die onderstasie-automatiseringsstelsel is die basis vir die realisering van afstandelike monitering en skeduleringsbestuur. Die data-insamelingsstelsel is verantwoordelik vir die verkryging van real-time data van verskeie toestelle in die onderstasie en die oorsending daarvan na die sentrale beheerstelsel of SCADA-stelsel. As data-insameling misluk, kan dit die normale operasie van die onderstasie beïnvloed en selfs die veiligheid van die kragstelsel bedreig.
Die data-insamelingsstelsel is afhanklik van 'n groot aantal hardewaretoestelle. As hierdie toestelle misluk, kan data-insameling nie regtig werk nie. Sensorbeskadiging of ouderdom kan lei tot onakkurate meting van sleutelparameters soos stroom of temperatuur. Kragmislukking van afstandelike eindtermienehede (RTUs) of intelligente elektroniese toestelle (IEDs) kan voorkom dat die toestelle begin of stop met werk, wat die data-oorsewing en -insameling beïnvloed.
Data-insameling is afhanklik van 'n stabiele kommunikasienetwerk om data van veldtoestelle na die sentrale beheerstelsel te oorsend. As die kommunikasienetwerk misluk, soos tekenverlies of data-oorsewing-vertraging, kan dit lei tot die mislukking van data-insameling. Kwessies soos beskadigde kommunikasie-lyne, defektiewe netwerkswitstoestelle, of protokol-onvereenstemming sal direk die betroubaarheid en real-time-aard van data-oorsewing beïnvloed.
As die toestelle in die data-insamelingsstelsel nie regtig geconfigureer of gekalibreer is nie, kan die ingesamelde data onakkuraat of verlore wees. As die toestelle nie met parameters volgens spesifikasies geïnstalleer is of nie gereeld gekalibreer word nie, kan dit ook lei tot data-insamelingsfoute. Die normale operasie van die data-insamelingsstelsel is afhanklik van die ondersteuning van die gepaste sagtewareplatform of -program. As daar gaten in die sagteware is of versie-onvereenstemming, kan data-insameling nie regtig uitgevoer word nie.
2.3 Valse Alarmfoute
In die dagelikse operasie van die onderstasie-automatiseringsstelsel kan dit die toestand van kragtoestelle in real-time moniteer en alarmtekenale uitsend sodat gepaste maatreëls tydelik geneem kan word. Egter, valse alarme is een van die algemene fouttipes in automatiseringsstelsels. Valse alarme kan nie net die normale operasie van personeel beïnvloed nie, maar kan ook lei tot brongverspilling en onnodige interferensie. In erg gevalle kan dit selfs lei tot onpassende noodmaatreëls.
Die alarmfunksie van die onderstasie-automatiseringsstelsel is gewoonlik afhanklik van ingestelde drempelwaardes. As hierdie drempelwaardes te sensitief ingestel is of nie ooreenstem met die werklike operasietoestande nie, kan dit lei tot frekwente valse alarme. Groot spanningsfluktuasies of tijdelike veranderinge in toestelle onder sekere operasietoestande kan foute verwar word en alarme triggervaar. Daarom is redelike drempelwaarde-instelling krities om valse alarme te vermy.
Operasiekwessies deur operators is ook 'n algemene oorsaak van valse alarme. Tydens stelselkonfigurasie of toesteldebugging kan foute deur operators lei tot onredelike alarmtoestande of valse alarme. As operators nie die stelsel volgens standaardoperasieprosedures konfigureer nie, of nie alarmparameter herkalibreer wanneer toestelle vervang word nie, kan die toestand van die toestelle nie ooreenstem met alarmtoestande nie, wat lei tot valse alarme.
3. Maatreëls vir die Hanteer van Algemene Foute in Onderstasie-automatiseringsstelsels
3.1 Verbetering van die Hardeware-toestel Bestuurstelsel
Die vestiging van 'n gesonde toestelbestuurstelsel is 'n vereiste vir die voorkoming van hardewarefoute. Onderstasies moet gedetailleerde bestuurspesifikasies vir die hele lewensiklus van toestelle formuleer, insluitend aankoop en onderhoud, om seker te maak dat elke toestel 'n streng kwaliteitsinspeksie en aanvaarding ondergaan voordat dit geïnstalleer word en tegniese vereistes voldoen wanneer dit in gebruik geneem word. Terselfdertyd moet vir verskillende tipes toestelle spesifieke onderhoudsiklusse en inspeksiestandaarde ingestel word, met gereelde inspeksies en opdaterings om die lewensduur van toestelle te verleng en foute veroorsaak deur toestelouderdom of -beskadiging te verminder.
Ten tweede moet onderstasies die monitering en opname van toestelle tydens operasie versterk. Deur middel van real-time monitering van toestelle kan potensiële foutgevaren tydig opgespoor word. Gebruik 'n aanlynmoniteringstelsel om die operasiestatus en sleutelparameters soos stroom van onderstasie-automatiseringsapparatuur voortdurend te moniteer en die data na die sentrale moniteringstelsel te oorsend. Op hierdie grondslag moet gereelde foutdiagnose uitgevoer word, gedetailleerde data van toesteloperasie opgeneem, historiese lêers gevorm, om foutvoorspelling en -analise uit te voer, om effektief ongewone veranderinge in toestelle te identifiseer en voorkomende maatreëls te neem om foute te vermy.
3.2 Gereelde onderhoud en bedieningstake
Gereelde onderhoudswerk moet die onderhoud van die sagtewarestelsel van die automatiseringsstelsel insluit. Die kern van die automatiseringsstelsel is die rekenaar-moniteringstelsel en -beheersagteware. Die stabiliteit van hul operasie beïnvloed direk die automatiseringsvlak en foutdiagnosevermoë van die onderstasie. Onderhou die sagtewarestelsel gereeld, insluitend die opdatering en optimalisering van die bedryfstelsel en beheeralgoritmes, om seker te maak dat die sagteware nie "misluk" of "kras" wanneer dit komplekse operasies hanteer nie.Gereelde backupwerk is ook krities, want dit kan help om stelselonderbreking te vermy as gevolg van programbeskadiging of data-verlies. Dus is gereelde stelselbackup en data-herstel-oefeninge 'n deel van die onderhoudswerk.
3.3 Implementering van die Eliminasie Metode
Die implementering van die eliminasiemetode vereis duidelike definisie van die foutverskynsels en die maak van gedetailleerde rekords. Operators moet vinnig die manifestasie van die fout identifiseer gebaseer op stelselalarme en toestelverrigting, en die basiese situasie van die fout begryp. As die stelsel data-verlies of -oorsewing-vertraging ervaar, moet operators eers die kommunikasiekoppels van alle dele van die stelsel kontroleer om seker te maak dat die data-oorsewingkanaal nie onderbreek is nie. Deur deurgaansige observasie kan sommige duidelike foutoorsoke uitgesluit word, wat verseker dat die volgende foutopsporing meer gerig is.
Die implementering van die eliminasiemetode moet sekere stappe volg. Neem byvoorbeeld data-insamelingsfoute in die onderstasie-automatiseringsstelsel. Eers moet die insamelingsapparatuur self, soos sensore en transformateurs, geïnspekteer word om die operasietoestand van hierdie toestelle te bevestig. As die insamelingsapparatuur korrek werk, moet verder die kommunikasiekonneksies en data-oorsewingprotokolle tussen toestelle geïnspekteer word. As die kommunikasietoestelle en netwerk-konneksies normaal is, moet dan geïnspekteer word of die sagteware-instellings van die automatiseringsstelsel korrek is, en of daar ongewone konfigurasies of programfoutte is. Laastens, deur stap-vir-stap eliminering, word die foutbron uiteindelik bepaal. Hierdie metode verklein effektief die omvang van foutopsporing, wat blinde inspeksie en brongverspilling vermy.
4. Gevolgtrekking
Tot slot, die onderstasie-automatiseringsstelsel behels 'n groot aantal toestelle en tegnologieë, met 'n wye verskeidenheid van stelselfoute, en hoë kompleksiteit in foutlokalisering en -hanteer. Terselfdertyd, tydens die operasie van die onderstasie-automatiseringsstelsel, kan sommige toestelle weens faktore soos ouderdom en veranderinge in die eksterne omgewing misluk. As hierdie foute nie tydig hanteer word nie, kan dit lei tot toestelbeskadiging en verminderde stelseloperasie-effektiwiteit, wat die onderhoud- en herstelkoste verhoog. Daarom is maatreëls soos die verbetering van die hardeware-toestelbestuurstelsel, die uitvoering van gereelde onderhoudswerk, en die implementering van die eliminasiemetode nodig om die vermoë van foutopsporing en -voorkoming te verbeter.
