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摘 要：了解县级电网调度自动化（SCADA）系统一般原理及基本功能。在其运用过程中，针对SCADA系统中出现的一些问题进行了评述与探讨。
关键词：自动化；调度；电网
20世纪80年代末，县级电网开始了调度自动化工作。当前，供电企业各级领导及工程技术人员对建设电网调度自动化（SCADA）系统的热情较高，期望值也日趋增加。SCADA系统中网络实时潮流的显示，为调度人员及时地按计划供电指标调整与控制负荷、避免上级调度部门对县网高压配电线路的拉闸、减少供电损失等均起到了显著的成效。
但是，由于我国调度自动化系统的建设还处于起步和探索阶段，许多问题还没有到达广泛共识，因而还不能盲目乐观，而必须清醒地看到在我国自动化系统的建设中存在的问题。为了使各地电网调度自动化工作程序化、规范化、有序化，1998年3月，原电力工业部颁布了电力行业标准DL/T 635-1997《县级调度自动化功能规范》（以下简称《规范》）。
1 县级电网调度自动化系统基本功能
县级电网调度自动化系统是配电网综合自动化系统的核心，是一个完善的满足实用化要求的县级电网调度自动化系统，是可以保证县级电网安全、可靠、经济运行和主要生产过程的自动化。横向扩展可以形成配电管理中心，纵向扩展可以形成配电网自动化系统。
拟定的标准调度自动化系统，实质上是监控和数据采集系统，即SCADA系统，其基本功能是按两遥（遥信和遥测）的要求来设置的，而遥控和遥调的功能是作为选配的项目来考虑的，而现在的情况是：
（1）由于配电网自动化和管理自动化的发展，有相当数量的县局已形成了计算机网络，调度自动化系统SCADA的主机只作为计算机网络的结点机。
（2）变电站综合自动化业务的发展，已将测量、监控、保护任务进行统筹考虑，特别是无人值班变电站的出现，必定促使调度自动化系统的功能按照遥测、遥信、遥控、遥调，即"四遥"功能来进行配置。
（3）新型的配电网远方终端，诸如配电线路/监控终端，即DLP/DLSC；综合电压/无功控制终端，即IVVC；电力负荷管理终端，即LM；以及自动抄表系统，即AMPS的出现，将为调度自动化系统增加了新内容。这不得不使我们对调度自动化系统的主机和远方终端的功能作重新的考虑。
2 县级调度自动化系统的模式
根据县级电网管理的特点组建的调度自动化系统，其总体设计为三级分布监控与管理结构，所谓三级管理：生产管理级、运行管理级、厂站终端级。所谓分布式是指系统的管理功能是分布的，即各工作站的任务是按电网的生产、运行、管理的分工不同而设计的。其分为两部分：（1）主站。即为远动系统的调度端。由生产管理级和运行管理级两级组成。（2）远方终端RTU。
如图：
3 县级调度自动化系统的实用化要求
自动化系统工程的原则是"巩固、完善、实用、发展"。应该追求的是系统的完善性、实用性，即使系统的各项指标到达自动化系统的规程要求，特别是对生产有影响的重要指标，如系统的负荷总加完成率，开关的动作正确率，信道质量，变送器精度等，应予以特别注意，而不应该追求系统的先进性，进行不断的更新。
3.1 信道建设
统计指出：信道故障占调度自动化系统故障的50％～60％。其原因是信道的抗干扰能力薄弱，失码率、误码率、故障率高，特别是在恶劣气候条件下，难以保证信息传输的要求。所以在这种原因下，在建设现代化电力企业标准中，要求建立双信道，互为备用，以保证实时信息的传输。
3.2 负荷总加完成率
负荷总加是调度自动化系统的一项重要功能，它代表着调度自动化系统对全网负荷的覆盖程序。规范和实用化考核要求各项指标应大于90％，给出这样的指标是基于下述考虑：（1）系统会有一些独立的负荷，这些负荷不全时，对整个系统不会产生很大的影响。（2）另外还会有一些负荷，为发出它们的实时信息，存在难以克服的困难。这个指标，它只能作为实用化的基本要求，因此，在组成调度自动化系统时，不可以到达该项指标为满足，应尽可能的超越该项指标，将全网负荷纳入调度自动化系统的控制范围之内。
影响这些指标的因素有：缺乏部分通道或通道传送误差大；远动设备配备不全；变送器精度不高等。
3.3 系统的可用率
为保证调度生产的正常运行，必须给出系统可用率，《规范》规定系统的可用率应大于98％。而对计算机系统双机工作而言，可用率应大于98％。这就是说，对全系统而言，年停用时间为175.2h，对计算机双机系统而言，年停用时间为117h。但是，如果故障确实发生在系统停运时间之内，整个电网将失去监视及控制能力，后果将是严重的。
由于硬件技术的发展，现在调度自动化的可用率高达99.98％，系统的平均无故障时间，对主站而言，可高达25000h，遥信动作正确率为99.99％，遥控动作正确率为100％。这就是说，系统全年停用时间只有1.8h。从系统的可靠性来看，可用率的概念是包括系统故障后经过修复，再行投运的过程。因此：我们不但要求系统要有良好的功能，而且要求系统故障时要有良好的自检和自恢复功能，以缩短故障的恢复时间，提高系统的可用率。
3.4 遥测的综合误差
按照《规范》规定，遥测量的综合误差率应不大于1.5％，遥测量的年合格率应不小于98％。尽管实用化考核中，对遥测量的考核没作具体规定，但上述两项指标也是到达实用化要求的重要指标。
4 调度自动化系统运用中的反思
4.1 系统时钟与事件顺序记录不一致性
SCADA系统应有统一的时钟，它一般是由主站向RTU对时，RTU向站内的其它设备对时，如微机保护装置等，受时钟来源、对时策略和通道延时等的影响，这样的对时，其过程和结果都不精确，不能保证所有时钟的统一和正确，误差不大，比较随机，但在变电站的数量较多时，就促以影响不同变电站中同时发生的事件顺序，这样就给调度人员处理事故及继保分析人员造成一定的困扰和难度。
4.2 负荷总加的不确定性
首先对10kV线路中当有小水电上网时，负荷较小且变化较快，有时会出现倒供现象时，数据处理的不正确问题。其次《规范》中对电网有功功率和无功功率总加中没有考虑旁路代换问题。再次在数据采集和总加计算中没有考虑采样同时性的问题，特别是在使用分散式采集装置或负荷较小且变化较快的条件下，经常出现进线负荷小于出线负荷，电网负荷小于实际负荷。脉冲量的上传速度一般较慢，所以在这种情况下，除了能看到电能量的增加的大致趋势外，有功功率与无功功率的总加结果没有任何时效性。功率因数的计算一般用P、U、I或P、Q完成，在有些情况下只能用其中的某一种，对于前一种方法起决于三种数的采样同时性，对于后一种计算结果的精度还取决于采样的精度，在同时性较差或量值变化较快的情况下，计算结果的有效性也很差，甚至出现功率因素大于1的情况。
4.3 微机保护装置的误发性
微机保护由于起步时间的较晚。规范对其稳定性和可靠性无明确的统一标准。在厂站使用微机保护装置的条件下，因设备及抗干扰等原因，造成传送较多的运行和动作变位信息，甚至会出现设备误跳闸，造成大面积停电的严重性。
4.4 远动装置的数据的不稳定性
《规范》中要求遥测合格率不小于98％，其遥测值的误差范围却没有明确的标准。一般情况下零漂值要求在－0.2～+0.2（5A额定值时）或－0.1～+0.1（1A额定值时）。但在长期使用中，往往会达不到要求，甚至经常会出现当线路停电时，SCADA系统的画面上会出现一个较大的零漂值，有时较大的零漂值会给观察者造成比较大的视觉错误。对于这种普遍存在的情况，没有一个明确的软件调试标准。这样就给管理及维护人员造成比较大的困扰。
5 县级调度自动化系统安装工程中的问题
5.1 管理方面
调度自动化是一个系统工程。首先，管理人员、维护人员及调度人员素质方面要求应高。其次，在产品供应商的选择上应选择那些具有良好电力系统背景、对电力系统了解较深的、通过了ISO9000系列质量保证体系认证且有良好业绩的专业公司，应本着价格合理，质量可靠的原则，优先选择符合相关产业标准并经取得国家计量认证合格资质的质检中心检测通过的合格产品，而目前普遍存在着重小公司、轻大公司，重硬件价格、轻软件价格，重硬件测试、轻软件测试，等不良倾向。
5.2 技术方面
县级调度自动化系统的技术主要有设备及系统的可靠性、通信方式、继电保护的配合及网络平台的选择方面的问题，主要有：①自动化系统对设备的可靠性和可维护性要求高。②系统平台要有很好的适应性和很强的灵活性。③自动化系统往往采取多种通信方式相结合。
6 结束语
随着我国国民经济的快速发展和电力系统的市场化改革。供电企业将面临进一步提高供电质量、供电稳定性及可靠性等许多新的压力。其中县级电网调度自动化在我国电力企业的自动化和现代化工作起到了积极的指导和推动工作，这一点已成为众多自动化工作的成果证实。虽然其有某些不足之处但这并不会影响到它的地位。随着社会的发展，县级电网调度自动化也会更加成熟，更加完善。
参考文献:
［１］陈远春.电力系统自动化控制技术标准规范与操作管理实务全书.
［２］DL/T 635-1997.县级电网调度自动化功能规范.
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