華建秀

摘要：數(shù)字化變電站如果多次出現(xiàn)綜合測控裝置通訊中斷故障的現(xiàn)象，就會影響調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)準(zhǔn)確獲得監(jiān)控信息，導(dǎo)致變電站不能及時處理這些信息，造成電壓異常。文章針對綜合測控裝置通訊中斷故障及其導(dǎo)致的一系列情況進(jìn)行分析，通過對測控裝置特點的了解，闡述了數(shù)字化變電站綜合測控裝置通訊中斷對電網(wǎng)的影響。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化變電站；綜合測控裝置；通訊中斷故障；電網(wǎng)；調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng) 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TM762 文章編號：1009-2374（2015）34-0135-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.34.069

1 數(shù)字化變電站概述

數(shù)字化變電站是采用全國統(tǒng)一的通訊規(guī)約來構(gòu)建通訊網(wǎng)絡(luò)，測控、監(jiān)控、AVC等系統(tǒng)都是用統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)來接收電流及電壓的狀態(tài)信息，從而實現(xiàn)整個數(shù)字化變電站系統(tǒng)的資源信息共享，即數(shù)字化變電站將其信息的采集、傳輸、處理及輸出的整個流程完全數(shù)字化。

數(shù)字化變電站與常規(guī)化變電站相比有很多優(yōu)點，比如：其功能都共用一個信息平臺，避免了設(shè)備的重復(fù)投入；管理自動化；測量的精度比較高；信息傳輸通道能夠自檢，且可靠性比較高等。但是數(shù)字化變電站在實際的運行中，還是會出現(xiàn)一系列的問題，例如其綜合測控裝置等設(shè)備會出現(xiàn)死機(jī)的故障，從而造成通訊中斷，致使電壓異常。

2 常見的綜合測控裝置異常情況

第一，由于測控裝置的邏輯閉鎖功能造成的，當(dāng)操作人員進(jìn)行就地操作或者是遠(yuǎn)方遙控時，測控裝置會自動啟動邏輯閉鎖功能，以決定操作是否允許。如果工作人員在后臺進(jìn)行遙控操作時，數(shù)字化變電站綜合測控裝置的邏輯閉鎖功能出現(xiàn)校驗超時的狀況，就會造成工作人員的遙控操作失敗，使得操作人員不得不轉(zhuǎn)移操作場地進(jìn)行就地操作，從而嚴(yán)重影響了信息的傳輸，使得通訊中斷。

第二，測控裝置會自動檢測信息傳輸通道，如果出現(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)中斷的現(xiàn)狀，就需要等網(wǎng)絡(luò)自動恢復(fù)或是人工進(jìn)行調(diào)整，從而造成操作人員無法及時、實時地了解測控裝置線路的遙測及遙信量，從而造成網(wǎng)調(diào)數(shù)據(jù)無法刷新，給測控裝置的整體運行造成嚴(yán)重的影響；嚴(yán)重時，會導(dǎo)致通訊的頻繁中斷，從而造成數(shù)字化變電站頻繁告警，對設(shè)備的運行帶來隱患。

3 保護(hù)綜合測控裝置模塊功能

測控裝置的管理主模塊主要包括兩個由MCU組成的系統(tǒng)，在這兩個系統(tǒng)之間通過SPI接口通信。其中一個系統(tǒng)是由處理器形成的，它的總線不出本板，它是從測控裝置的背后插拔的；另外一個系統(tǒng)是由單片機(jī)形成的鍵盤現(xiàn)實系統(tǒng)，它位于在裝置的前面板內(nèi)側(cè)。測控裝置的所有其他子模塊系統(tǒng)的總線都是不出芯片的，因此，測控裝置的可靠性高、抗干擾性較強(qiáng)。測控裝置按其功能分為多種模塊，比如說管理主模塊、智能開入模塊、智能控制模塊等，這些功能模塊之間通過高速數(shù)據(jù)總線來不斷交換信息，從而有效地提高測控裝置的整體性能，其中管理主模塊還具有很強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力以及記錄能力，使得測控裝置運行更高效。

4 數(shù)字化變電站綜合測控裝置通訊中斷故障對電網(wǎng)的影響

4.1 測控裝置通訊中斷故障對AVC的影響

數(shù)字化變電站綜合測控裝置通訊出現(xiàn)故障之后，變電站就不能正確進(jìn)行電壓數(shù)據(jù)的監(jiān)視，因此當(dāng)出現(xiàn)電壓波動時AVC的作用就不能充分發(fā)揮出來。針對出現(xiàn)的測控裝置通訊中斷故障對AVC的分析，首先應(yīng)該要了解有哪些方式能夠閉鎖AVC，主要有以下四種：

4.1.1 在系統(tǒng)運行方式發(fā)生變化時，根據(jù)遙信的變化進(jìn)行相應(yīng)的遙信與工況狀態(tài)閉鎖。在大多數(shù)的數(shù)字化變電站綜合測控裝置系統(tǒng)中的CPU都能將包括監(jiān)控與保護(hù)單元的運行狀況發(fā)送到后臺，而后臺的AVC系統(tǒng)能夠根據(jù)運行工況的投退變化閉鎖相應(yīng)的AVC調(diào)節(jié)。比如說如果在采集母線線電壓時出現(xiàn)通訊中斷故障，后臺就會以此電壓作為參考來閉鎖相應(yīng)的AVC調(diào)節(jié)。

4.1.2 當(dāng)采集的遙測值大于或小于某個標(biāo)準(zhǔn)值，遙測值閉鎖，使得AVC調(diào)節(jié)閉鎖。比如說通過主變的負(fù)荷太大時，可以閉鎖對主變分接頭操作的AVC調(diào)節(jié)。

4.1.3 主變分接頭開關(guān)和電容器開關(guān)進(jìn)行操作之后，會有一定的閉鎖AVC調(diào)節(jié)的時間，從而防止短時間對設(shè)備頻繁操作。

4.1.4 保護(hù)信號的閉鎖是致使AVC調(diào)節(jié)閉鎖。在綜合自動系統(tǒng)中，大部分的保護(hù)信號是通過通訊報文的形式來通知后臺的，因此在實際操作中需要增加保護(hù)閉鎖條件。增加的這種保護(hù)信號的閉鎖條件應(yīng)該要分清通訊報文中的預(yù)告與事故信息，要求只對事故信號進(jìn)行閉鎖，而且閉鎖之后只能夠人為解鎖。

從以上AVC調(diào)節(jié)閉鎖的集中狀況分析，測控裝置通訊出現(xiàn)中斷故障會對AVC有較大的影響。直到在采集母線線電壓的測量單元發(fā)生通訊中斷故障時，母線的線電壓將會保持不變而變?yōu)橐粋€死數(shù)據(jù)，就會出現(xiàn)AVC閉鎖的現(xiàn)象。因此，如果出現(xiàn)用戶電壓過高或過低時，AVC調(diào)節(jié)閉鎖不能自動調(diào)節(jié)，就需要調(diào)度手動進(jìn)行調(diào)節(jié)，要不然在實際運行中的電壓會出現(xiàn)更高或更低的情況。只有當(dāng)數(shù)字化變電站綜合測控裝置通訊中斷恢復(fù)之后，設(shè)備檢測到母線電壓偏低時，AVC調(diào)節(jié)閉鎖才能解除，從而投入相應(yīng)的電容器來補(bǔ)充電壓。

4.2 綜合測控裝置通訊中斷故障對調(diào)度監(jiān)控的影響

根據(jù)后臺電壓曲線圖及告警查詢，綜合測控裝置通訊發(fā)生中斷故障時，應(yīng)對調(diào)度監(jiān)控所采集的實時信息按照主次分明、清晰明確、總體適當(dāng)?shù)脑瓌t進(jìn)行分類。根據(jù)這些調(diào)度監(jiān)控所采集的信息對電網(wǎng)直接影響的輕重緩急程度可以細(xì)分為四大類：

4.2.1 事故信息。事故信息是由電網(wǎng)或設(shè)備故障等引起斷路器跳閘信號或是發(fā)生對系統(tǒng)、設(shè)備及人身有嚴(yán)重威脅的缺陷信號等，需要實時監(jiān)控并立即進(jìn)行處理的重要信息。比如說斷路器跳閘信號是根據(jù)數(shù)字化變電站主站系統(tǒng)根據(jù)廠站的斷路器變位信息來判斷的。斷路器事故信號分為多種類，產(chǎn)生這種事故信息的事件能夠說明測控裝置通訊中斷對電網(wǎng)產(chǎn)生的重要影響。

4.2.2 故障信息。故障信息是反映設(shè)備運行異常情況以及影響設(shè)備遙控操作的信號，需要實施監(jiān)控并及時處理的重要信息。歸于這一類故障信息的事件也對電網(wǎng)的影響較大，比如說保護(hù)裝置異常或是綜合測控裝置通訊中斷等信號。

4.2.3 越限信息。越限信息是反映電網(wǎng)重要測量超出正常報警上下限區(qū)間的信息。重要遙測量對電網(wǎng)的影響比較大，它主要包括斷面潮流、負(fù)荷、電壓等，需要實時監(jiān)控并及時進(jìn)行處理的重要信息。比如說電壓越限等對電網(wǎng)產(chǎn)生重大影響的信號。

4.2.4 告知信息。告知信息主要反映電網(wǎng)設(shè)備運行的一般監(jiān)測信息，它不需要實時監(jiān)控，也不需要進(jìn)行及時處理，這一類信息只是需要告知后臺，讓他們注意點就行，對電網(wǎng)的影響不是很大。

從上述的信息分類中可以看出，數(shù)字化變電站綜合測控裝置通訊中斷故障信息是需要實施監(jiān)控并及時進(jìn)行處理的，這些信息需要及時接入調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)中，才能及時發(fā)現(xiàn)并采取合適的處理措施處理。

5 結(jié)語

目前，我國的數(shù)字化變電站通信接口不僅都要求配置智能設(shè)備，而且要滿足其設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)完善、具有較高的穩(wěn)定性與可靠性等要求。但在實際中，數(shù)字化變電站綜合測控裝置運行還是存在一定的問題，其中發(fā)生的通訊中斷故障對電網(wǎng)的影響比較大。通過本文對測控裝置通訊中斷故障的分析，數(shù)字化變電站應(yīng)該采取一定的措施來避免通訊中斷，從而為數(shù)字化變電站的發(fā)展奠定一定的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1] 甘永梅，李慶豐，劉曉娟，王兆安.現(xiàn)場總線技術(shù)及其應(yīng)用[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2011.

[2] 劉濱濤，黃倩.測控裝置通信頻繁中斷故障原因分析及處理[J].廣西電力，2012，（3）.

[3] 徐禮葆.開放式數(shù)字化變電站自動化系統(tǒng)的討論[J].繼電器，2014，32（6）.

[4] 于永源，楊綺雯.電力系統(tǒng)分析[M].北京：中國電力出版社，2014.

（責(zé)任編輯：蔣建華）