田 浩

（陜西省地方電力（集團(tuán)）公司岐山縣供電分公司，陜西 寶雞722405）

0 引言

電力系統(tǒng)是一個由發(fā)電廠、輸配電網(wǎng)絡(luò)、各等級變電站和電能用戶構(gòu)成的在統(tǒng)一的調(diào)度下運行的復(fù)雜系統(tǒng)。其中的廠、站和各種電力設(shè)備、元器件分布地域很廣，要想對這些設(shè)施和設(shè)備進(jìn)行管理和監(jiān)控，必須借助于遠(yuǎn)動技術(shù)。遠(yuǎn)動技術(shù)不僅能夠完成對電力系統(tǒng)運行狀態(tài)的檢測任務(wù)，而且還能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)的運行設(shè)備實施調(diào)節(jié)和控制，即遙測、遙信、遙調(diào)、遙控“四遙”的結(jié)合，遠(yuǎn)動技術(shù)的引入使得電力系統(tǒng)的自動化水平、事故處理能力及節(jié)能運行效果都得到了提升。但與此同時，“四遙”中的遙控在應(yīng)用過程中存在的一些安全問題，在一定程度上也影響著電力系統(tǒng)的安全、可靠、經(jīng)濟運行。

1 遙控的工作原理

電力自動化遙控，又稱遠(yuǎn)程命令，是電力系統(tǒng)運行管理人員借助于電力自動化系統(tǒng)和遠(yuǎn)程通信技術(shù)，通過對被控制端的各斷路器、自動化裝置、儀器儀表、軟件等的控制，實現(xiàn)設(shè)備運行狀態(tài)變換的命令。電力自動化遙控過程中命令和信息的傳遞過程如圖1所示。

圖1 遙控信息的傳遞過程

電力自動化遙控的工作原理可以概括為如下幾點：（1）調(diào)度中心向廠站端遠(yuǎn)動裝置發(fā)遙控選擇命令。（2）遠(yuǎn)動裝置輸出部分（圖2）的CPU接到選擇命令后，啟動選擇定時器，校核性質(zhì)碼和對象碼的正確性，并經(jīng)鎖存、譯碼和光電隔離等使相應(yīng)的遙控性質(zhì)和遙控對象繼電器動作，使遙控執(zhí)行回路處于準(zhǔn)備就緒狀態(tài)。（3）在一定的延時后遠(yuǎn)動裝置讀取遙控對象繼電器和性質(zhì)繼電器的動作狀態(tài)，并形成返送校核信息發(fā)送至調(diào)度中心。（4）調(diào)度中心收到返校信息后和原遙控選擇命令進(jìn)行核對，若相符，則發(fā)送遙控執(zhí)行命令到遠(yuǎn)動裝置；反之，發(fā)出遙控撤銷命令。（5）若遠(yuǎn)動裝置收到執(zhí)行命令，則驅(qū)動執(zhí)行繼電器動作，若收到撤銷命令，則清除選擇命令，并將對象和性質(zhì)繼電器復(fù)位。（6）遠(yuǎn)動裝置若超時未收到遙控執(zhí)行命令或遙控撤銷命令，則作自動撤銷，并清除選擇命令。（7）遙控過程中遇有遙信變位，則自動撤銷遙控命令。（8）當(dāng)遠(yuǎn)動裝置執(zhí)行遙控執(zhí)行命令時，啟動遙控執(zhí)行定時器，當(dāng)定時終了則復(fù)位所有繼電器。（9）遠(yuǎn)動裝置在執(zhí)行完遙控執(zhí)行命令后，向調(diào)度中心補送一次遙信信息。

圖2 遙控輸出部分硬件組成圖

2 電力自動化遙控安全問題分析

2.1 人為誤操作

人為誤操作主要集中在3個方面，即目標(biāo)斷路器位置選擇錯誤、記錯待控制斷路器和錯誤地選擇了廠站。目標(biāo)斷路器位置選擇錯誤一般發(fā)生在饋線較多且比較復(fù)雜的變電站，主要原因是其主接線圖上斷路器之間無充分的空間，給運行管理人員的操作帶來一定的干擾和困難；記錯待控制斷路器容易出現(xiàn)于編號相似的斷路器之間，比如本來要操作105斷路器，真正操作過程中卻錯誤地記為了205斷路器而導(dǎo)致安全問題；廠站選擇錯誤一般是運行人員操作時記錯或點錯變壓器所導(dǎo)致。

2.2 設(shè)備誤動作

設(shè)備誤動作是指在調(diào)度中心發(fā)出正確的遙控指令下，廠站現(xiàn)場設(shè)備發(fā)生錯誤的動作，導(dǎo)致突發(fā)事件發(fā)生。設(shè)備誤動主要表現(xiàn)為以下2種形式：（1）廠站內(nèi)部設(shè)備發(fā)生的誤動作。比如調(diào)度中心運行人員發(fā)出的遙控指令是控制C變電站的105斷路器動作，而實際上該變電站內(nèi)的202斷路器錯誤地發(fā)生動作。（2）廠站外部設(shè)備發(fā)生的誤動作。比如調(diào)度中心運行人員發(fā)出操作D變電站內(nèi)202斷路器的命令，而實際上E變電站的100斷路器動作。以上2種誤動作中后者的危害性要大于前者，嚴(yán)重時可能會導(dǎo)致一個變電站所轄的整條線路發(fā)生停電事故，甚至有可能使整個電網(wǎng)系統(tǒng)的平衡被破壞。

2.3 非法侵入控制

非法侵入控制是指非調(diào)度中心運行人員以非法的形式利用電力自動化系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)直接侵入，對某個節(jié)點或整個網(wǎng)絡(luò)實施控制。此類安全隱患主要表現(xiàn)為：（1）非法侵入者重新建立通道和虛擬主站，并用其對特定的廠站實施非法控制，此類侵入者一般都具備較高的通信相關(guān)技術(shù)。（2）利用軟件或主站的薄弱環(huán)節(jié)直接侵入并控制主站，然后利用軟件對主站所轄廠站實施操作，這類侵入者一般具有較高的軟硬件技術(shù)。非法侵入事件的發(fā)生對整個電網(wǎng)系統(tǒng)的運行而言是致命的，會擾亂電網(wǎng)的正常秩序，造成極嚴(yán)重的社會影響。

3 遙控安全問題的應(yīng)對措施

3.1 遙控返校

在遙控操作過程中要始終本著慎重態(tài)度，杜絕任何錯誤操作發(fā)生，為此一般在遙控過程中要采用返送校核法。所謂返送校核是指廠站端RTU接收到調(diào)度中心的命令后，為了保證接收到的命令能正確地執(zhí)行，對命令進(jìn)行校核，并返送給調(diào)度中心的過程。在循環(huán)式遠(yuǎn)程規(guī)約中遙控返校信息字格式如圖3所示。

圖3 遙控返校信息字格式圖

3.2 線路編號

目前，自動化遙控項點號和廠站內(nèi)的斷路器無一一對應(yīng)關(guān)系，只是將廠站端和主站端的數(shù)字進(jìn)行了對應(yīng)，這是引起設(shè)備誤動作的一個主要原因，而線路編號法是將各個遙控項點與廠站內(nèi)的斷路器編號進(jìn)行嚴(yán)格的統(tǒng)一。在當(dāng)前通信技術(shù)條件下，遙控地址完全可以采用64位、128位甚至更多，這樣可以將遙控項點編號改為“廠站號＋斷路器編號”的模式，并將其與遙控返校法中的斷路器編號法相結(jié)合，從而很好地避免誤動事故的發(fā)生。

3.3 通道校驗

通道校驗是為了解決侵入控制問題而提出的應(yīng)對方案，它是指對規(guī)約的鏈路建立實施相關(guān)的修改，而在其中加入一個密碼檢驗和報警功能，這樣當(dāng)從站收到“請求鏈路狀態(tài)”的命令時，還需要主站給出正確的預(yù)設(shè)密碼，從站才能“響應(yīng)鏈路狀態(tài)”，之后主站還要求從站給出正確的通道密碼，當(dāng)密碼驗證正確后，主站發(fā)出“復(fù)位鏈路”命令，最終完成鏈路建立過程。而且在鏈路建立過程中如果有任何一次密碼被驗證錯誤，則主站和從站就會立即發(fā)出報警信號，并對此通道采取完全封鎖措施。

3.4 主站隔離

主站隔離方法和通道校驗一樣，都是為了應(yīng)對侵入控制而采取的措施，其原理是在主站端各層間建立隔離，包括前置部分中各變電站模塊的隔離，使各個廠站之間不存在任何鏈路，這樣如果系統(tǒng)中的一個廠站被侵入，就不會對其他廠站造成影響。另外，為保證數(shù)據(jù)庫的安全，對數(shù)據(jù)庫模塊和廠站、數(shù)據(jù)庫和人機界面間也要采取隔離措施，這樣密集的隔離方法再結(jié)合通道校驗措施，就可很好地解決侵入控制帶來的安全問題。

3.5 制度保障和運行人員綜合素質(zhì)提升

在構(gòu)筑電力系統(tǒng)遙控的安全堡壘時，除以上技術(shù)措施，還需建立健全管理制度，以嚴(yán)格的制度約束來落實責(zé)任，實行一人一崗一責(zé)制，以此來減少人為失誤率，保證操作的準(zhǔn)確性。另外，電力部門要采取必要措施持續(xù)提升相關(guān)人員的綜合素質(zhì)，力爭打造一支思想穩(wěn)定、技術(shù)精湛、責(zé)任心強的專業(yè)隊伍，確保遙控系統(tǒng)穩(wěn)定可靠運行。

4 結(jié)語

綜上，電力自動化遙控已進(jìn)入快速發(fā)展階段，而遙控過程中安全隱患問題依然存在，且在一定條件下會轉(zhuǎn)換為供電事故而對電網(wǎng)造成危害。當(dāng)然，問題無法阻止電力系統(tǒng)自動化的發(fā)展趨勢，自動化乃至智能化已成為我國電力系統(tǒng)發(fā)展的主導(dǎo)方向，并且前景十分廣闊。

［1］潘鵬飛，王洪哲，李健，等.斷路器遙控回路的改進(jìn)和校驗［J］.電力自動化設(shè)備，2011（1）

［2］李娟，焦邵華，肖仕武.異地多端電力系統(tǒng)實時閉環(huán)仿真測試系統(tǒng)［J］.電力系統(tǒng)自動化，2007（10）