自動化系統(tǒng)誤遙信的分析處理

劉　琳，王　琦，楊永強(qiáng)

（1.國網(wǎng)江蘇省電力公司檢修分公司，江蘇南京，210019；2.國網(wǎng)江蘇省電力公司調(diào)度控制中心，江蘇南京，210024）

自動化系統(tǒng)誤遙信的分析處理

劉琳1，王琦2，楊永強(qiáng)1

（1.國網(wǎng)江蘇省電力公司檢修分公司，江蘇南京，210019；2.國網(wǎng)江蘇省電力公司調(diào)度控制中心，江蘇南京，210024）

某220 kV變電站發(fā)生遙信誤報故障，對可能造成該故障的因素進(jìn)行逐一排查后發(fā)現(xiàn)，該故障并非由傳統(tǒng)的遙信誤報引起，而是由于該設(shè)備遙信信號過多，導(dǎo)致報文地址溢出，部分信號地址重合，最終引起遙信傳輸異常，這為分析遙信誤報原因提供了一種新的思路。針對這一故障，在考慮了經(jīng)濟(jì)性、可操作性后，選擇刪除或合并冗余信號作為該故障的解決方案，提高了遙信數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，保障了自動化系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。

自動化系統(tǒng)；遙信；可靠性；誤報

近年來，隨著通信技術(shù)的不斷提高和變電站綜合自動化改造的深入，變電站綜合自動化系統(tǒng)得到了普遍的應(yīng)用。監(jiān)控中心利用該系統(tǒng)實時采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)、信息，以實現(xiàn)變電站全方位的監(jiān)視與控制。在所有變電站自動化系統(tǒng)采集的信息中，遙信信息量占70%以上，錯誤的遙信信息可能會導(dǎo)致值班運行人員的錯誤判斷和處理，甚至?xí)绊戨娋W(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。

針對誤遙信的產(chǎn)生原因，眾多學(xué)者對此進(jìn)行了研究，文獻(xiàn)［1］通過分析實際變電站運行期間的誤遙信現(xiàn)象，得出主備通道的頻繁切換以及通信處理軟件的規(guī)約配合等問題是引起誤遙信的主要原因，并針對該類誤遙信分別對廠站部分和主站部分提出了相應(yīng)的完善措施；文獻(xiàn)［2］分別從遙信回路、微機(jī)保護(hù)裝置和通信通道3個方面對遙信誤報進(jìn)行了分析與改進(jìn)，極大提高了自動化系統(tǒng)遙信量的準(zhǔn)確率；文獻(xiàn)［3］從設(shè)計、驗收、運行等方面對常見遙信缺陷進(jìn)行了總結(jié)，探討了提高遙信信息可靠性的對策，給出了信息配置建議；文獻(xiàn)［4］則針對一起遙信信號頻繁誤報的故障進(jìn)行處理，逐步排查，最終成功排除故障。以上文獻(xiàn)給出了很多造成誤遙信的原因，然而在某220 kV變電站遙信誤報的故障排查中發(fā)現(xiàn)，故障并非由上述傳統(tǒng)的誤遙信原因所引起。文中通過對該故障分析驗證得出：由于遠(yuǎn)動裝置前置報文地址溢出，導(dǎo)致信號地址重合，最終引起遙信誤報。這不僅僅為分析誤遙信原因提供了一種新的思路，而且還為消除該類誤遙信故障指明了方向。針對這一故障，該變電站采用刪除或合并冗余信號的方法解決了該問題，具有很強(qiáng)的工程應(yīng)用價值。

1　故障概述

某220 kV變電站10 kV某線A開關(guān)因故障跳閘，跳閘后重合閘啟動，重合成功后因是永久性故障，開關(guān)再次跳開。遠(yuǎn)方監(jiān)控顯示除A開關(guān)外，相鄰間隔B開關(guān)也發(fā)出開關(guān)分合位信號。經(jīng)現(xiàn)場設(shè)備檢查，B開關(guān)保護(hù)測控裝置并未顯示開關(guān)動作，該遙信信號為系統(tǒng)誤發(fā)開關(guān)分合位信號。由于后續(xù)故障分析中涉及開關(guān)動作的時間節(jié)點，故將A、B開關(guān)相關(guān)時間節(jié)點的監(jiān)控報文整理如下，示于表1。

表1　A開關(guān)和B開關(guān)監(jiān)控報文

2　故障分析

在自動化系統(tǒng)中，遙信信號主要分為硬接點信號與軟接點信號，B開關(guān)分合位信號屬于硬接點信號，由設(shè)備的無源空接點接入自動化系統(tǒng)。硬接點信號的誤報原因主要由以下幾個方面：

（1）接線錯誤。這種情況一般概率較低，容易出現(xiàn)在變電站投入初期。

（2）輔助接點接觸不良。開關(guān)的遙信信號一般取自輔助接點，受運行環(huán)境的影響，輔助接點的損壞、氧化使接點不對位或接觸不良，從而引起遙信信號時斷時連，還有可能短時間內(nèi)頻繁抖動。

（3）傳輸通道影響。通信通道的誤碼率高也可能導(dǎo)致信號變位，誤發(fā)遙信信號［5］。

（4）輔助接點抖動。輔助接點連續(xù)動作時，接點間會有一個抖動的暫態(tài)過程，反映到遙信信號上就是開關(guān)的頻繁開斷［6］。

（5）其他的軟件配置問題，具體問題具體分析。

除了誤發(fā)的B開關(guān)分合位信號外，B開關(guān)的其他遙信信息均正確，故通道故障、輔助接點接觸不良、接線錯誤等原因的可能性較小。由于B開關(guān)與A開關(guān)的分合信號在同一時間段出現(xiàn)，所以需要考慮相鄰開關(guān)動作造成開關(guān)輔助接點抖動的可能，為了驗證該猜想，需要對開關(guān)動作時間進(jìn)行進(jìn)一步的檢查。通過表1的監(jiān)控報文可以發(fā)現(xiàn)，B開關(guān)是在A開關(guān)分合閘6 s后才顯示分閘操作，并且在15 s后再次合閘，由于間隔時間較長，相鄰開關(guān)動作造成開關(guān)輔助接點抖動的可能性不大。

排除了硬件干擾后，對軟件進(jìn)行進(jìn)一步檢查。首先核對了A、B開關(guān)的遙信點號與遠(yuǎn)方監(jiān)控一致，其次檢查了所有遙信點的內(nèi)容，最終發(fā)現(xiàn)是由于A開關(guān)遙信信號過多，數(shù)據(jù)地址重合，導(dǎo)致了B開關(guān)遙信誤報。具體分析如下。

該變電站中所有10 kV出線均裝配了由某公司生產(chǎn)的線路保護(hù)測控裝置，該裝置給每個間隔配備了32個遙信點，其中0至23號遙信點為硬接點遙信量，24至31號則以保護(hù)軟接點信號為主接入自動化系統(tǒng)。由于保護(hù)信號過多，原本只可以配備8個軟信號的遙信點共配備了11個遙信信號。其配備信息如表2所示。

表2　遙信信號配備

根據(jù)點號分配情況，B開關(guān)的遙信信號緊隨A開關(guān)的遙信信號。如表3所示，A的信號配置應(yīng)該在點號12319處截止，多余3個信號的加入，導(dǎo)致A開關(guān)跳閘后A重合閘充電信號發(fā)出，遠(yuǎn)動裝置前置軟件報文地址溢出，造成與之后的B開關(guān)的部分遙信信號地址重合，此時后臺與遠(yuǎn)方監(jiān)控設(shè)備就會同時顯示B開關(guān)合閘信號，經(jīng)過一段時間重合閘充電信號復(fù)歸，后臺與遠(yuǎn)方監(jiān)控設(shè)備就會同時顯示B開關(guān)分閘信號。

表3　遙信點號

為了驗證該結(jié)論，調(diào)取A開關(guān)的事件報告，如圖1所示。在16∶48∶39時，A開關(guān)重合充電狀態(tài)發(fā)生，16∶48∶24時，重合充電狀態(tài)消除，該時間點與表1中B開關(guān)后臺監(jiān)控報文中顯示的開關(guān)分合閘時間一致，故而證明了是由于信號地址重合導(dǎo)致的遙信信號誤報。

圖1　A開關(guān)事件報告

由于該變電站內(nèi)所有10 kV線路保護(hù)測控裝置的遙信點均按照該模式設(shè)定，故任意一個開關(guān)因故障跳閘，重合閘充電啟動后都可能引起相鄰開關(guān)誤發(fā)開關(guān)分合位信號，給遠(yuǎn)方監(jiān)控造成極大的影響，若不解決，必會成為隱患。

3　解決方案

為了提高遙信數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，保障自動化系統(tǒng)的安全運行。針對該變電站提出了2種解決方案。

（1）現(xiàn)場的線路保護(hù)測控裝置給每個間隔僅配備了32個遙信點，但在實際操作中，除了24個硬接點信號外，保護(hù)還需要配備11個軟接點信號。為了實現(xiàn)所有遙信信號的準(zhǔn)確傳輸，可以考慮擴(kuò)大設(shè)備容量，將遙信點號擴(kuò)展到48個，這樣不僅可以保留現(xiàn)存的保護(hù)軟信號，還可以為以后新加入的保護(hù)遙信信號預(yù)留出位置。通過與廠家的聯(lián)系，確認(rèn)了該方案的可行性。但是現(xiàn)有的保護(hù)測控裝置不支持48個遙信點配置，如果擴(kuò)容，所有的保護(hù)測控裝置都需要更換升級，花費高，經(jīng)濟(jì)性差；而且所有間隔的遙信信號都是順序排列，如果將該變電站10 kV間隔的設(shè)備容量擴(kuò)展，那么所有信號需要重新錄入，工作量巨大。

（2）如不改變該保護(hù)測控裝置的遙信點數(shù)配置，那么只能從信號入手，將現(xiàn)存的11個保護(hù)軟信號刪減至8個，或?qū)⑷舾尚盘柡喜橐粋€信號，以達(dá)到節(jié)省點號的目的。由表2可知，現(xiàn)有保護(hù)軟信號中有一些不重要的遙信信號可以刪除，有一些具有相似功能的信號可以合并，這樣就避免了數(shù)據(jù)地址的重合，解決了誤遙信的問題。而且該種解決方案不需要更換線路保護(hù)測控裝置，經(jīng)濟(jì)性高，只需要更改每個間隔中保護(hù)遙信信號的配置即可，信息不需要重新錄入，工作量小。在考慮了經(jīng)濟(jì)性和可操作性后，該變電站所有10 kV線路保護(hù)測控裝置均采用該方案進(jìn)行了配置，消除了故障隱患；而且該地區(qū)多個變電站均為此類遙信信號配置模式，可以按照同樣的方法進(jìn)行改進(jìn)與完善，提高了該地區(qū)遙信信號的可靠性，具有很強(qiáng)的工程應(yīng)用價值。

4　結(jié)束語

綜上所述，利用刪除或合并冗余信號的方法可以很好解決因信號地址重合導(dǎo)致的遙信信息誤報問題，顯著提高了自動化系統(tǒng)數(shù)據(jù)的可靠性，減輕了變電和調(diào)度運行人員的工作強(qiáng)度，提高了工作效率，保障了電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。

［1］王志平.誤遙信的原因分析［J］.江蘇電機(jī)工程，2004，23（1）：52-53.

［2］鐘旭輝.變電站自動化系統(tǒng)誤發(fā)遙信的分析和改進(jìn)［J］.電力安全技術(shù)，2007，9（6）：32-33.

［3］許婷.變電站綜合自動化系統(tǒng)遙信信息可靠性分析［J］.電力安全技術(shù)，2011，11（13）：7-9.

［4］莫金龍，毛偉昕，楊小東.變電站監(jiān)控系統(tǒng)遙信誤發(fā)的分析處理［J］.湖州師范學(xué)院學(xué)報，2011，33（S1）：282-284.

［5］曹艷.遙信信號誤報的分析與處理［J］.電氣技術(shù)，2012（3）：74-76.

［6］張金彪，張小梅.發(fā)電廠、變電站遙信誤報、漏報的分析及處理［J］.電力與能源，2009（35）：773-775.

Analysis of A Mal-telecommunicating Problem in Automation System

LIU Lin1，WANGQi2，YANG Yongqiang1
（1.StateGrid Jiangsu Electric Pow er Company Maintenance Brach，Nanjing 210019，China；2.StateGrid Jiangsu Electric Power Company Dispatching ControlCenter，Nanjing210024，China）

A mal-telecommunicating problem is occurred in a 220 kV substation.A fter com paring all the possible factors，instead of the traditional reason，the fault is caused by the toomuch remote communication signalswhich lead to theoverflow of the addressmessage and the overlap of the signals.Thisanalysis providesa new method tomal-telecommunication.For this failure，after considering theeconomy andmaneuverability，deleting or combining redundantsignals is chosen as the solution，w hich im proves the accuracy of the remote communication data aswellas thesecurity and stability of the automation system.

automation system；remote communication；reliability；mal-telecommunication

TM 764.2

B

1009-0665（2016）05-0085-03

劉琳（1989），女，江蘇徐州人，碩士，從事電力系統(tǒng)自動化方面研究工作；

王琦（1990），男，浙江杭州人，碩士，從事電力系統(tǒng)調(diào)度工作；

楊永強(qiáng)（1971），男，江蘇南京人，本科，從事電力系統(tǒng)自動化方面研究工作。

2016-04-18；

2016-06-03