提高遙信動(dòng)作正確率

■ 河南省許昌縣供電公司 陳超

中國(guó)電器工業(yè)協(xié)會(huì)繼電保護(hù)及自動(dòng)化設(shè)備分會(huì) 祝斌

近年來(lái)，縣級(jí)供電企業(yè)越來(lái)越多的常規(guī)變電站進(jìn)行了綜合自動(dòng)化改造，并實(shí)現(xiàn)了無(wú)人值守。但是，運(yùn)行過(guò)程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)了一些遙信報(bào)警信息丟失的現(xiàn)象，例如：當(dāng)某一線路發(fā)生故障掉閘，重合不成功時(shí)，重合閘的動(dòng)作信息沒(méi)有顯示，這樣，值班員就無(wú)法掌握重合閘是否動(dòng)作；有時(shí)甚至連保護(hù)信息都沒(méi)有報(bào)，只顯示開(kāi)關(guān)跳閘，給值班調(diào)度員及時(shí)正確地進(jìn)行事故處理帶來(lái)了很大的困難。尤其是雷雨季節(jié)，線路故障比較頻繁，如果不能準(zhǔn)確地掌握故障類(lèi)型，輕則延誤事故處理時(shí)間，影響供電可靠性；重則造成事故范圍的擴(kuò)大，造成更大面積的停電。因此，遠(yuǎn)動(dòng)報(bào)警信息的不準(zhǔn)確，已經(jīng)成為影響電網(wǎng)安全運(yùn)行的隱患。因此必須采取措施解決上述現(xiàn)象，才能實(shí)現(xiàn)SCADA系統(tǒng)的真正實(shí)用化。

1 漏報(bào)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

經(jīng)過(guò)對(duì)許昌縣供電公司2008年遙信報(bào)警信息的跟蹤調(diào)查，發(fā)現(xiàn)全年繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置共動(dòng)作218次，其中39次沒(méi)能在調(diào)度工作站上正確報(bào)警（正確動(dòng)作率為82.11%），對(duì)這39次報(bào)警信息丟失情況進(jìn)行了分類(lèi)、整理，找到影響正確報(bào)警的主要原因如下。

主站系統(tǒng)存在缺陷及實(shí)時(shí)庫(kù)程序參數(shù)設(shè)置不當(dāng)。數(shù)據(jù)服務(wù)器因擾動(dòng)發(fā)生死機(jī)現(xiàn)象。綜自站微機(jī)保護(hù)裝置通信單元發(fā)生故障影響保護(hù)信息向通信管理單元傳送。遠(yuǎn)動(dòng)通道中斷導(dǎo)致遙信失靈。

進(jìn)一步的統(tǒng)計(jì)分析表明，遠(yuǎn)動(dòng)主站系統(tǒng)軟件存在缺陷及實(shí)時(shí)庫(kù)程序參數(shù)設(shè)置不當(dāng)造成的報(bào)警丟失次數(shù)多達(dá)31次，是影響遙信報(bào)警信息準(zhǔn)確性的主要因素，成為需要重點(diǎn)解決的問(wèn)題。

2 原因分析及對(duì)策

經(jīng)過(guò)分析，主站系統(tǒng)及實(shí)時(shí)庫(kù)程序參數(shù)設(shè)置存在以下問(wèn)題。

硬件方面：我公司采用的SCADA主站系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

隨著數(shù)據(jù)量的不斷增多，服務(wù)器的數(shù)據(jù)處理速度逐漸減慢，一些短時(shí)間內(nèi)復(fù)歸的遙信量尚未來(lái)得及處理就已經(jīng)恢復(fù)，造成漏報(bào)；系統(tǒng)使用的前置機(jī)內(nèi)存僅為512M，存儲(chǔ)容量不足，造成數(shù)據(jù)丟失，影響報(bào)警。如果使用數(shù)據(jù)處理速度較快、性能更優(yōu)越的控制器作為終端服務(wù)器，同時(shí)將前置機(jī)的內(nèi)存容量增大到1G以上，即可避免上述情況的發(fā)生。

軟件方面：程序中定義的遙信存儲(chǔ)緩沖區(qū)容量不足，當(dāng)系統(tǒng)中同時(shí)發(fā)生大量的遙信變位時(shí)發(fā)生溢出現(xiàn)象，一些信息由于無(wú)法存儲(chǔ)而丟失，而對(duì)于夏季雷電活動(dòng)頻繁的地區(qū)，同時(shí)發(fā)生多條線路掉閘的情況會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)，數(shù)據(jù)丟失就不能避免。如果對(duì)源程序進(jìn)行簡(jiǎn)單的修改，增大遙信存儲(chǔ)緩沖區(qū)容量，就可避免溢出現(xiàn)象。

應(yīng)用方面：SCADA系統(tǒng)的一些參數(shù)設(shè)置必須符合程序中規(guī)定的邏輯，其遙信才能正確動(dòng)作，例如架設(shè)將“主變過(guò)負(fù)荷”信號(hào)的類(lèi)別設(shè)置為主變保護(hù)的類(lèi)別而不是信號(hào)動(dòng)作的類(lèi)別，則只有在主變開(kāi)關(guān)與該遙信量同時(shí)變位的情況下才報(bào)警，否則視為誤碼，而通常過(guò)負(fù)荷時(shí)是不掉閘的，該報(bào)警信息將不能顯示，具體情況及處理方法如圖2所示。

系統(tǒng)中通常會(huì)有一個(gè)確定遙信量刷新時(shí)間的實(shí)時(shí)庫(kù)程序，如過(guò)設(shè)定刷新時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，一些復(fù)歸較快的遙信量如重合閘、瞬間接地等將不能保持。具體情況及處理方法如圖3所示。

經(jīng)過(guò)對(duì)參數(shù)設(shè)置的修改后，可大大減少遙信漏報(bào)現(xiàn)象。

數(shù)據(jù)服務(wù)器死機(jī)的主要原因是系統(tǒng)硬件配置不合理和外界干擾引起的電壓波動(dòng)。經(jīng)過(guò)測(cè)試，計(jì)算機(jī)顯卡安裝不合理和系統(tǒng)電壓不穩(wěn)都可能造成計(jì)算機(jī)死機(jī)。死機(jī)時(shí)，調(diào)度工作站顯示通道正常，但系統(tǒng)遙測(cè)、遙信量均不能正常刷新，因此必須使用于計(jì)算機(jī)主板匹配的顯卡和穩(wěn)定可靠的不間斷電源為計(jì)算機(jī)供電。

綜自站微機(jī)保護(hù)裝置通信單元發(fā)生故障的主要原因是雷電，主站和廠站端的調(diào)制解調(diào)器直接與外部通信網(wǎng)絡(luò)相連，雷電時(shí)很容易有過(guò)電壓，如造成調(diào)制解調(diào)器燒毀，因此必須在通信單元之前安裝性能可靠、接地符合要求的通道防雷器。

載波通信系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境較為惡劣，也比較容易出現(xiàn)故障造成遠(yuǎn)動(dòng)通道中斷，因此大部分縣級(jí)供電企業(yè)都已建成自己的光纖通信網(wǎng)。如果暫時(shí)不具備條件的可以與當(dāng)?shù)仉娦挪块T(mén)協(xié)商租用其光纖通道，投資也較小。某兄弟縣供電公司一座變電站就采用了這種方式，實(shí)施時(shí)由于網(wǎng)通公司在該地區(qū)的光設(shè)備陳舊（為PDH）且通信線路十分緊張，無(wú)法提供無(wú)源的音頻通路，只能通過(guò)話務(wù)交換的方式，綁定兩個(gè)電話通路傳輸數(shù)據(jù)，使得遠(yuǎn)動(dòng)通道內(nèi)串入-48V的直流電壓，該電壓已經(jīng)超出調(diào)制解調(diào)器的允許電壓，如果直接接入，將造成調(diào)制解調(diào)器損壞，導(dǎo)致遠(yuǎn)動(dòng)通道中斷。為此技術(shù)人員專門(mén)設(shè)計(jì)出適合遠(yuǎn)動(dòng)傳輸頻率（中心頻率3kHz）的高通濾波器，然而效果并不理想，經(jīng)過(guò)進(jìn)一步的分析，發(fā)現(xiàn)高通濾波器的電容（2.2μF）串聯(lián)在回路中，雖然徹底阻斷了危險(xiǎn)的直流電壓，保證了設(shè)備的安全，但對(duì)直流的阻斷又使得電話通路中斷，導(dǎo)致音頻的遠(yuǎn)動(dòng)信號(hào)無(wú)法傳送。于是他們改變了思路，經(jīng)過(guò)計(jì)算把電容更換為390Ω的分壓電阻，由于這一回路的終端（即調(diào)制解調(diào)器側(cè)）為變壓器的繞組，相當(dāng)于電感線圈，所以信號(hào)源中的絕大部分直流分量都落在了分壓電阻上，經(jīng)過(guò)測(cè)量，-48V的直流經(jīng)過(guò)分壓電阻后僅剩0.4V左右，完全能夠保證調(diào)制解調(diào)器的安全運(yùn)行；而交流成分中的近一半被電阻分壓，如加入1V的電平，經(jīng)過(guò)分壓電阻后還剩0.5V以上，已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)動(dòng)通道的暢通，投入運(yùn)行后，情況良好。

3 結(jié)束語(yǔ)

以上對(duì)策的實(shí)施，確實(shí)起到了良好的效果，2009年事故時(shí)遙信正確動(dòng)作率大大提高，達(dá)到了100%。系統(tǒng)達(dá)到了為調(diào)度人員提供了準(zhǔn)確及時(shí)的實(shí)時(shí)信息的要求，為電網(wǎng)安全運(yùn)行提供了有力的保障。