潘志華?王克儉

摘 要：近年來，隨著電力市場改革的逐步深入，自動化技術(shù)也在電力系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用，并推動了電力技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。其中，綜合自動化變電站的運(yùn)行就具有一定的代表意義。為了更好地提高綜合自動化變電站的整體運(yùn)行性能，本文分別從變電站監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)故障及處理技術(shù)、保護(hù)裝置與站控層網(wǎng)絡(luò)通信中斷故障及處理技術(shù)和保護(hù)狀態(tài)量的采集故障處理技術(shù)等三個方面探討了綜合自動化變電站運(yùn)行故障與處理技術(shù)，希望能夠為電力系統(tǒng)工作人員更好地排除上述故障提供有益借鑒。

關(guān)鍵詞：綜合自動化變電站；故障；處理技術(shù)

1 綜合自動化變電站概述

我們通常所說的變電站綜合自動化系統(tǒng)，主要就是指利用先進(jìn)的計算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代電子技術(shù)、通信技術(shù)和信息處理技術(shù)等實現(xiàn)對變電站二次設(shè)備（包括繼電保護(hù)、控制、測量、信號、故障錄波、自動裝置及遠(yuǎn)動裝置等）的功能進(jìn)行重新組合和優(yōu)化設(shè)計，并對變電站全部設(shè)備的運(yùn)行情況執(zhí)行監(jiān)視、測量、控制和協(xié)調(diào)的一種綜合性的自動化系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用變電站綜合自動化系統(tǒng)內(nèi)的各設(shè)備之間的相互交換信息和數(shù)據(jù)共享，就可以完成對變電站的運(yùn)行監(jiān)視和控制任務(wù)。變電站實現(xiàn)綜合自動化以后，由于其可以替代變電站常規(guī)二次設(shè)備，因而簡化了變電站的二次接線。當(dāng)變電站實現(xiàn)了綜合自動化后，可以充分提高變電站的運(yùn)行水平，降低經(jīng)營成本，使電力企業(yè)取得更好的經(jīng)濟(jì)效益。一般來講，變電站綜合自動化系統(tǒng)要具備這樣一些特征：（一）功能實現(xiàn)綜合化，它綜合了變電站內(nèi)除一次設(shè)備和交、直流電源以外的全部二次設(shè)備；（二）系統(tǒng)構(gòu)成模塊化，保護(hù)、控制、測量裝置的數(shù)字化有利于把各功能模塊通過通信網(wǎng)絡(luò)連接起來，促進(jìn)接口功能模塊的擴(kuò)充及信息的共享；（三）結(jié)構(gòu)分布、分層、分散化，綜合自動化系統(tǒng)是一個分布式系統(tǒng)，每個子系統(tǒng)都會有多個CPU分別承擔(dān)不同的功能，并構(gòu)成一個高度協(xié)調(diào)的有機(jī)綜合系統(tǒng)；（四）操作監(jiān)視屏幕化，變電站綜合自動化的實現(xiàn)，可以是操作人員面對彩色屏幕顯示器，對變電站的設(shè)備和輸電線路進(jìn)行全方位的監(jiān)視和操作；（五）通信局域網(wǎng)絡(luò)化、光纜化，變電站綜合自動化的實現(xiàn)，可以使計算機(jī)局域網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和光纖通信技術(shù)在綜合自動化系統(tǒng)中得到普遍應(yīng)用；（六）運(yùn)行管理智能化，即可以實現(xiàn)在線自診斷，并同時把診斷的結(jié)果送往主控端；（七）測量顯示數(shù)字化，由于該系統(tǒng)采用的是微機(jī)監(jiān)控，因而人工抄寫記錄工作將由打印機(jī)來代替。

綜上，綜合自動化變電站是現(xiàn)代電力網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，是實現(xiàn)電力網(wǎng)絡(luò)通信的關(guān)鍵設(shè)備，在維持電力網(wǎng)絡(luò)持續(xù)能力和可靠性方面有極為關(guān)鍵的作用。因此，探討綜合自動化變電站運(yùn)行過程中存在的常見故障，分析導(dǎo)致故障的主要原因，并提出對應(yīng)的處理技術(shù)措施，對保護(hù)電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性具有積極作用。

2 綜合自動化變電站監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)故障及處理技術(shù)措施

2.1 類型

綜合自動化變電站監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)故障主要包括網(wǎng)線故障；交換設(shè)備或者接口故障；通信管理設(shè)備或者規(guī)約轉(zhuǎn)換器故障以及通訊插件設(shè)備故障。

2.2 監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)故障處理技術(shù)措施

針對上述監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)故障，采取的處理技術(shù)措施包括：

（1） 使用Ping命令進(jìn)行處理

在保證兩臺網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控設(shè)備完全連接之后，合理控制時延，使用形如pingIp 地址-t 的格式，對指定計算機(jī)進(jìn)行Ping操作，直到按下Ctrl+C 中斷或者將ping命令框關(guān)閉。系統(tǒng)顯示“Request timedout”，表明該回路沒有連通；若回路能夠聯(lián)通，則會顯示”Relay from10.228.134.9：bytes=32time=32ms TTl=122?！?/p>

（2） 排除方法

將所有可能出現(xiàn)的故障全部羅列出來，然后根據(jù)實際的故障表現(xiàn)一一進(jìn)行排除。該種處理方法具有邏輯性較強(qiáng)的特點(diǎn)，所以維護(hù)人員必須熟悉系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，并有深入而全面的了解。

（3） 替換處理方法

使用正常的設(shè)備替換可能存在故障疑問的設(shè)備，通過這種方式對硬件故障進(jìn)行處理，獲得故障位置及具體情況。

2.3 綜合自動化變電站監(jiān)控系統(tǒng)工作處理其他注意事項

（1） 部分通訊故障是因為數(shù)控差錯導(dǎo)致原件運(yùn)行異常而造成的，在處理的過程中可以采用重啟系統(tǒng)后臺的方式予以解決。通常，應(yīng)該按照順序先將備用機(jī)連接，然后再關(guān)閉主機(jī)；在關(guān)閉計算機(jī)之前，應(yīng)該先將監(jiān)控設(shè)備關(guān)閉。

（2） 主、備用服務(wù)設(shè)備間的切換，使得主機(jī)在網(wǎng)絡(luò)通訊中斷之后，能夠立即將備用機(jī)設(shè)置為主機(jī)，保證系統(tǒng)正常運(yùn)行。

3 綜合自動化變電站通信故障分析

3.1 微機(jī)保護(hù)設(shè)備通信故障與處理技術(shù)

綜合自動化變電站中的微機(jī)保護(hù)裝置通信功能是通過通信接口、管理機(jī)、服務(wù)器的前置保護(hù)規(guī)約等完成的，通過裝置的通信功能可以上傳保護(hù)設(shè)備的工作狀態(tài)、告警事件、保護(hù)類服務(wù)信息等。在使用過程中，常見的故障包括裝置通信中斷、保護(hù)報文誤報、保護(hù)狀態(tài)信息采集不一致、保護(hù)測控一體裝置遙控功能的成功率較低。在處理這些故障時，同樣可以依據(jù)上面提到的Ping命令、排除法或者替換法等進(jìn)行處理。

3.2 保護(hù)裝置與站控層網(wǎng)絡(luò)通信中斷

（1） 保護(hù)裝置接口損壞等物理性破壞

系統(tǒng)的保護(hù)裝置出現(xiàn)通信接口、通信模塊或者裝置告警等故障時，在處理的過程中，首先要對故障設(shè)備的物理連接情況進(jìn)行檢查，確認(rèn)接口沒有存在異常，且接線緊固；當(dāng)沒有發(fā)現(xiàn)異常時，則對計算機(jī)設(shè)備的串口、保護(hù)裝置的通信接口等進(jìn)行檢查，然后再向控制設(shè)備發(fā)送控制命令，對故障進(jìn)行確認(rèn)。

（2） 保護(hù)裝置與通信管理設(shè)備通信中斷

這類故障的主要表現(xiàn)通常是同一個廠家或者串口中連接的裝置出現(xiàn)通信中斷問題。這時，可以對串口板線的物理連接情況進(jìn)行檢查；系統(tǒng)收發(fā)電平是否正常；使用報文監(jiān)視軟件從裝置輸入端或者登錄裝置的監(jiān)視串口，判斷通信管理機(jī)與保護(hù)裝置之間是否構(gòu)建了完善的輪詢式問答機(jī)制。

（3） 監(jiān)控系統(tǒng)與通信管理設(shè)備間通訊故障

當(dāng)出現(xiàn)這種故障時，可以對通訊管理機(jī)以及監(jiān)控機(jī)的站控層交換機(jī)、光電轉(zhuǎn)換器側(cè)邊端口、接線情況等進(jìn)行檢查，并通過監(jiān)控服務(wù)器的前置保溫系統(tǒng)檢查通信通道是否能夠正常穩(wěn)定的運(yùn)行。

（4） 系統(tǒng)的參數(shù)配置錯誤

在處理硬件故障的同時，還應(yīng)該對系統(tǒng)的總工作軟件、保護(hù)裝置通信配置（包括通信管理機(jī)串口的端口編號、波特率、校驗方式等）和監(jiān)控系統(tǒng)的后臺數(shù)據(jù)庫、保護(hù)模板庫配置情況等進(jìn)行詳細(xì)的檢查，避免由于人為配置不當(dāng)而導(dǎo)致的參數(shù)配置錯誤。

4 保護(hù)狀態(tài)量的采集故障與處理

在綜合自動化變電站中，保護(hù)狀態(tài)量采集故障主要表現(xiàn)為后臺部分保護(hù)狀態(tài)量與裝置設(shè)備的實際狀態(tài)不吻合，使得狀態(tài)量不能夠真實的反映設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。例如，變電站現(xiàn)場設(shè)備運(yùn)行之后，系統(tǒng)后臺并沒有收到對應(yīng)的保護(hù)動作、復(fù)歸信號或者軟壓板操作信號。在實際運(yùn)行過程中，需要對這些問題進(jìn)行處理。

通常，可以首先檢查后臺服務(wù)器及保護(hù)裝置的信息表中功能類型（FUN）信號是否與信息序號（INF）相一致。這主要是考慮到保護(hù)裝置版本升級之后可能造成保護(hù)信息表的變動。如果檢查確認(rèn)保護(hù)模板設(shè)置準(zhǔn)確，則可以確認(rèn)是通信管理機(jī)、保護(hù)裝置異常的問題。若通信管理機(jī)出現(xiàn)丟幀、死機(jī)等情況，則可以采取重啟的方法進(jìn)行恢復(fù)。部分舊版本的保護(hù)裝置對系統(tǒng)保護(hù)事件處理一般只產(chǎn)生動作信號，而不返回操作信息，這時可以對系統(tǒng)的保護(hù)程序進(jìn)行升級。另外，保護(hù)裝置及通信管理設(shè)備間可能存在不匹配的情況，即系統(tǒng)間的規(guī)約不能兼容，使規(guī)約轉(zhuǎn)換之后的數(shù)據(jù)出現(xiàn)冗余等問題，這時就需要系統(tǒng)供應(yīng)商的配合才好解決。

參考文獻(xiàn)

[1]劉慶輝，袁靜.變電站監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)常見故障的處理辦法探究[J].大科技，2014（7）.

[2]許瑞婷.變電站綜合自動化系統(tǒng)故障分析與處理[J].企業(yè)導(dǎo)報，2012（4）.

[3]張會賢，袁冰，王昭雷.變電站微機(jī)保護(hù)通信故障及處理[J].工業(yè)控制計算機(jī)，2014（2）.