电网调度自动化系统的不安全因素及对策

〔摘 要〕 分析了电网调度自动化系统运行中的4个不安全因素，提出了要大力开展人员培训、加大技改投入、改善设备运行环境以及更新观念、转变管理模式等防范对策。
〔关键词〕 电网调度；自动化系统；不安全因素
随着电网的迅猛发展和电力自动化水平的不断提高，调度自动化系统已在全国大量应用。尤其是近几年来，各种电压等级的变电站逐步采用计算机监控，实现了无人或少人值班，调度自动化系统各项指标逐步被纳入到电力生产的安全考核项目中，对其安全可靠性提出了更高的要求。
由于调度自动化系统技术新、发展快，对远动、调度及监控中心的人员和管理方式提出了更新、更高的要求。然而，有些单位和部门没有充分意识到这一点，观念不更新，管理不到位，对高科技存在盲目崇拜或依赖的心理，给安全生产带来了隐患。近几年来各类与远动直接或间接相关的事故从无到有、从少到多的事实给我们敲响了警钟。
因此，有必要对调度自动化系统运行中的不安全因素进行细致的分析，找出防范对策。

1 电网调度自动化系统运行中的不安全因素

1.1 人为因素
人是生产力中最活跃的因素。要使调度自动化系统安全、高效运行，目前亟待解决如下两方面问题：
(1) 安全意识不够，工作责任心不强。意识是行为的先导，安全责任意识淡薄，必将给安全生产带来灾难。调度自动化系统从作为辅助调度的“两遥”(遥测、遥信)起步，到目前的调度、集控人员全面掌控电网运行的“四遥”(遥测、遥信、遥控、遥调)系统，产生了质的飞跃。令人担忧的是，有些部门观念更新慢，还存在着“重现场操作，轻运行管理；重一次检修，轻二次维护”的倾向。尤其是调度自动化系统主站的维护，因远离变电站现场，有人就认为并无多少安全工作，不少从业人员安全意识不够，工作责任心不强，甚至连远动主站数据库的修改也存在较大的随意性。殊不知远动主站肩负着区域电网的实时监视及所有无人值班变电站的控制操作，安全措施并不局限在某一个变电站，因此潜在的危害性更大。例如遥控操作，从数据库填写到人机画面制作必须保证百分之百的正确，与现场开关精确对位，稍有疏忽，就有可能造成误控事故，中断电网的正常运行。有些地区还有着无功优化及电压自动闭环控制等应用软件，控制权均在远动主站，主站系统程序及数据库的定义必须保证万无一失，没有丝毫折扣可打，否则后果不堪设想！
(2) 综合业务素质不够，故障处理盲目性大。调度自动化系统科技含量高，技术更新快，对人员的综合业务素质要求高。因种种原因，一些单位的自动化专业人员整体素质较差。不少运行人员业务技能不精，对运行规程、设备系统的熟悉、掌握、理解不够，知其然不知其所以然，死记硬背的因素过多。运行规程所列的常规事故的处理原则、方法尚能掌握，但处理一些不常见、突发事件的设备故障、事故时，头脑不清醒，缺乏经验，盲目性大，不能在最短的时间内将故障点隔绝，及时排除故障，甚至造成事故扩大。还有对与本专业紧密相关的其它专业常识普遍掌握得有限，事故处理时，仅根据本专业报警现象片面地处理，专业之间的协调能力有待于提高。
1.2 系统自身缺陷
(1) 产品设计或工程施工环节不当，埋下安全隐患。自无人值班模式推广普及以来，大量老变电站相继进行无人值班改造。由于现场环境千差万别，如不认真细致设计改造方案，精心施工，就有可能留下安全隐患，引发事故。例如：2003-10-06，某变电站远动班人员在测控屏上进行遥控实验，造成该变电站110 kV母差保护动作跳开110 kV正母上所有运行开关的事故，正是因为该测控屏上存在几路开关共用一个遥控执行继电器的不合理设计造成的。
(2) 远动无用的告警信息过多。调度自动化系统告警种类繁多，功能齐全。实际运行当中，每逢现场检修、保护年检、装置复位、遥测波动、遥信接点颤动等，自动化远动装置总是多报许多无用的告警信息，这些类似“狼来了”的信息极易淹没真实的事故信号，为安全监控带来隐患。
(3) 装置老化影响系统运行率和安全可靠性。自动化远动装置一旦投运就要求长期保持良好的工作状态，24 h不间断运行。电子电路对环境温度、湿度和卫生条件都有严格的要求，但许多远动装置由于受运行环境、资金状况和检修期限的制约，一定程度上存在着长期超负荷运行的情况，设备提前老化状况令人担忧。例如：2004-02-14，某35 kV变电站就发生了因RTU遥控板芯片老化故障导致全站停电的事故。
(4) 通道是薄弱环节。调度自动化系统最突出的优势就是能够对电网实现远方实时监控，集中管理。不少单位在远距离连接变电站和调度端的通讯通道上，仍在使用单通道或假双通道(两条通道使用同种介质)的运行模式，造成系统通道环节薄弱，一旦出现通道故障短时间内恢复困难，使调度端无法监控。有的失步变电站在调度端呈现的死数据与其它正常数据并无分别，在通道报警关闭的情况下，极易给调度员造成错觉，干扰正常调度。例如：2003-08-06，某220 kV变电站发生了烧毁35 kV开关室的设备事故，造成淮北地区电压、无功潮流的波动，就是因事故时该变电站RTU失电，省调侧显示的遥测量均是假数据，致使省调不能及时判断事故地点，延误了事故处理。
1.3 环境因素
(1) 人机混杂，设备运行环境得不到保证。作为调度自动化系统核心的远动主站机房，其设备运行环境要求极为严格，不少单位并未引起足够重视。很多地方都存在人机混杂的情况，没有设置操作间，人员随意进出机房，随意开关空调、窗户，设备运行环境变化大，增加了设备故障的发生率，设备的安全可靠性也因此受到影响。
(2) 设备电源维护未受重视。调度自动化系统要求有可靠的电源供应，目前多采用UPS提供停电时的临时电源，许多单位的UPS自投运以来就放任自流，蓄电池长期不进行维护、保养。由于没有电源维护管理的相关措施，造成即使UPS失效也无人知道的局面，给设备安全运行带来隐患。
(3) 接口众多，系统防病毒形势严峻。电网调度自动化系统是其它非实时系统的实时数据源，拥有大量有价值的供电网原始数据信息，各职能部门争相与之接口。有些单位采用代理服务器双卡或三卡内桥式分段网络实现和公司MIS联网，没有实现物理级上的隔离，调度监控网络受到病毒及黑客的威胁。
1.4 管理因素
(1) 新装备、新模式下出现的管理上的漏洞。无人值班模式的应用，不可避免地带来了管理方式上的变化。例如：在无人值班变电站进行的不少影响远方实时数据的检修工作，许可人在现场，与调度、集控和远动人员互不沟通；又如：在部分单位，调度员角色错位，出现调度员在调度端计算机上直接遥控，充当操作人员角色的现象。这些都给安全调度、监控带来隐患，其根源均在于管理不到位，存在着漏洞。
(2) 以技术装备来代替现场管理。不少单位不注重安全基础工作，不注重现场管理，自恃设备性能优良，数据长期不做备份，缺乏反事故措施，以技术装备来代替现场管理，掩盖安全隐患。
(3) 技术管理不到位，运行规程编写得不完善，内容过于简单。有的单位使用的规程仍是上世纪80年代编写的旧规程，许多设备的变动、改造等情况，没有及时编进规程中。

2 不安全因素的防范对策

2.1 以人为本，更新观念，大力开展人员培训
安全管理归根结底是对人的管理，面对新形势，首先管理层要更新观念，提高素质，建立一支思想开阔、能管善管的安全管理队伍，以满足新形势下安全管理工作的要求。破除墨守陈规、不思进取的保守思想，以避免思想上对安全认识不到位、疏于管理、放任自流、制度措施落实不力的现象发生。
其次是在职工身上下功夫，加强综合业务技能培训，提升职工整体素质，以增强对系统故障判断的识别能力及应对突发事件的应变能力。
提高职工素质是安全管理之本，笔者认为调度自动化系统要培养高素质的职工队伍，就要在培训方面突出3个重点：
(1) 要狠抓基础培训、全员培训。基本业务知识和技能是维护自动化设备所必须具备的能力，在安全生产上起着至关重要的作用。通过运用现有设备，开展多种形式的、全员的培训，把理论与实际操作、正常与非正常、现场与课堂结合起来，健全培训及考核制度，努力培养出一支技能熟练、责任心强的职工队伍；
(2) 要狠抓综合业务的培训，特别是要加强与自动化专业相关的保护、调度、通讯等专业的基础知识及技能的学习，了解各专业的相互依赖关系，拓宽知识面，提高本专业及不同专业之间的协调能力；
(3) 要强调培训的针对性、实用性，突出学、用结合，杜绝重理论、轻实践的现象，着力提高职工的实战技能，使其学以致用。业务技能和综合素质得到明显提高后，就能在实际工作中随机应变，迅速适应科技发展的要求，当好安全生产的保护神。
2.2 加大技改投入，减少设备自身缺陷
对自动化运行设备日常检查和管理工作中发现的共性问题，应迅速制定防范措施。同时，通过技术改造减少设备自身缺陷，使新技术在生产应用中逐渐成熟起来。
对远动装置，首先应在设备采购环节上把好质量关，选用设计周密合理的产品和方案；其次要把好施工关；最后在投运之前还要把好竣工验收关。运行期间尽量改善设备环境，坚持设备巡检制度。对服务器等重要设备采取冗余技术，数据备份、备品备件等均应有相应的制度并贯彻实施。对在运行中暴露出来的诸如装置老化问题等要及时采取措施，对影响系统安全可靠性的设备要坚决停运或更换，杜绝因设备自身缺陷造成的事故发生。
远动无用的告警信息过多的问题，可根据不同情况进行改进。如：通过改进远动主站程序，实现报警方式组合设置；增设检修状态屏蔽报警功能；利用数字滤波技术，对接点进行防颤处理等。
远动通道应采用不同介质的双通道结构，实现主辅通道自动切换及通道异常报警功能。同时，改进调度端失步厂站显示方式，如：颜色变灰或在画面醒目处打上失步标志，将其与其它正常变电站区分开来，防止调度员产生错觉，影响正常调度。
2.3 加强运行管理，改善设备运行环境
调度自动化系统运行的好坏，很大程度上取决于运行管理。笔者认为，自动化系统主站由于是各种信息集中的地方，因而也是实施运行管理的最佳切入点。通过完善运行值班等一系列规章制度，密切监视自动化系统的运行状况、机房温湿度变化、设备健康状况等，并登记在运行日志里。
对调度自动化系统的核心——远动机房，除保证温湿度及卫生条件外，还应改变人机混杂的状况，设置操作间，将设备与工作人员隔开，以保证机房的运行环境及运行设备的安全稳定性。
对UPS要定期测试、记录，有条件的地方可定期对蓄电池进行保养。当蓄电池损坏时，要及时采取措施。
调度自动化系统不要轻易对外提供接口，也不要不经杀毒就轻易拷入外来程序。系统与MIS之间宜采用经国家安全部门认证的物理隔离装置。
2.4 管理上实现人为控制向制度控制转变
搞好安全工作，单靠科技、素质、热情和良心是不够的，还必须要有一套完整的、行之有效的监督机制和管理考核制度。加强对现场作业过程的检查和监督，发现并及时处理动态过程中的安全隐患，消除形式主义，封堵新模式下出现的管理上的漏洞，明确调度、远动、集控人员各自的职责，实现由人为控制向制度控制的转变。
通过建章立制，明确安全责任，做到有章可循。管理制度化，使人人都有“制度就是高压线”的意识，从而杜绝以技术装备来代替现场管理的现象。
总之，电网调度自动化系统已成为电力生产的重要组成部分，但若疏于管理，就会埋下隐患，引发事故，尤其在当今我国电力供应紧张的形势下，保障电网安全监控显得尤为重要。这就要求我们做好安全基础工作，及时发现安全隐患，采取防范措施，保障电力生产供应的安全。