鄭威

【摘要】自動(dòng)化系統(tǒng)常使用輔助觸點(diǎn)指示遙信點(diǎn)狀態(tài)從而判定設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，為保證其及時(shí)可靠的反映開關(guān)的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)和可靠性，許多人試圖采用“雙點(diǎn)遙信”增加開關(guān)量來反映，然而其作用恰好減小了狀態(tài)點(diǎn)的準(zhǔn)確度。本文提出了采用“三選二”冗余測(cè)量點(diǎn)提高自動(dòng)化系統(tǒng)開關(guān)量和模擬量的容錯(cuò)能力，從而真實(shí)準(zhǔn)確反映測(cè)量值。

關(guān)鍵字：容錯(cuò)能力、遙信、三選二、冗余。

0引言

開關(guān)狀態(tài)是反映配電網(wǎng)運(yùn)行方式的重要信息，必須保證其及時(shí)可靠地反映開關(guān)量的實(shí)際狀態(tài)。自動(dòng)系統(tǒng)中多用干簧片、輔助觸點(diǎn)等遙信點(diǎn)反映設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，部分遙信點(diǎn)可能參與設(shè)備互鎖和聯(lián)鎖運(yùn)行。在實(shí)際運(yùn)行中，戶外遙信點(diǎn)難免出現(xiàn)氧化、干擾、機(jī)械失靈等現(xiàn)象，易造成數(shù)據(jù)失真，不能可靠準(zhǔn)確地反映開關(guān)的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)。為了提高開關(guān)狀態(tài)信息的可靠性，許多人主張采用“雙點(diǎn)遙信”代替?zhèn)鹘y(tǒng)一套輔助觸點(diǎn)反映開關(guān)狀態(tài)的解決方案，但這種方法卻適得其反，反而增加了開關(guān)狀態(tài)的不確定性。

1“雙點(diǎn)遙信”原則

假設(shè)單點(diǎn)輔助觸點(diǎn)能正確反映開關(guān)狀態(tài)的概率P1=90%，那么只有雙點(diǎn)輔助觸點(diǎn)同時(shí)正確才能準(zhǔn)確反映開關(guān)的狀態(tài)，因此其概率P2=P1×P1=81%。試想，如果兩套輔助接點(diǎn)反映的狀態(tài)點(diǎn)不相同，其中一套輔助觸點(diǎn)反映開關(guān)處于合閘狀態(tài)，另一套輔助觸點(diǎn)則反映分閘狀態(tài)，那么究竟應(yīng)該以那一套為主呢？可見“雙點(diǎn)遙信”比單點(diǎn)輔助觸點(diǎn)正確反映開關(guān)狀態(tài)的概率低。

2 “三選二”原則

使用3個(gè)輔助觸點(diǎn)分別反映開關(guān)的狀態(tài)并采用“三選二”的策略，即當(dāng)3個(gè)輔助觸點(diǎn)中其中由2個(gè)或2個(gè)以上狀態(tài)相同時(shí)，則將此狀態(tài)作為開關(guān)的遙信狀態(tài)。

采集A、B、C 3個(gè)輔助觸點(diǎn)并采用“三取二”策略，各種情況概念如表2-1所示，其中“0”表示出錯(cuò)，“1”表示正確。

可見，采取采集A、B、C 3個(gè)輔助觸點(diǎn)并采用“三取二”策略，能正確反映開關(guān)狀態(tài)的概率為P=100%-0.1%-0.9%-0.9%-0.9%=97.20%。

3 “三選二”原則在開關(guān)量的研究

大中型變壓器在頂蓋裝設(shè)壓力開關(guān)，當(dāng)變壓器箱體壓力達(dá)到設(shè)定值時(shí)，可以發(fā)出跳閘或者報(bào)警信號(hào)，其屬于變壓器的重點(diǎn)檢測(cè)開關(guān)量?，F(xiàn)以變壓器壓力開關(guān)量為例，壓力開關(guān)由壓力傳感器和變送電路組成，經(jīng)控制系統(tǒng)判斷處理實(shí)現(xiàn)對(duì)介質(zhì)壓力控制信號(hào)的數(shù)字量輸出，即無源接點(diǎn)的分位和合位。

設(shè)在變壓器壓力檢測(cè)點(diǎn)分別設(shè)置3個(gè)壓力開關(guān)C1、C2、C3（也可集成在一個(gè)壓力開關(guān)，分別有3個(gè)常開觸點(diǎn)和3個(gè)常閉觸點(diǎn)），其3個(gè)壓力開關(guān)的數(shù)字量輸出采用“三選二”原則作為此處壓力開關(guān)量或保護(hù)的的判定條件，其接線圖如圖3-1所示。

根據(jù)圖3-1所示，當(dāng)C1、C2合位，C3開位，則支路1通;當(dāng)C2、C3合位，C1開位，則支路2通;當(dāng)C1、C3合位，C2開位，則支路3通;當(dāng)C1、C2、C3合位，，則支路1、2、3通;均能正確反映開關(guān)實(shí)際狀態(tài)，容錯(cuò)能力也得到了很大的提高。

4 “三選二”原則在模擬量數(shù)據(jù)采集的研究

現(xiàn)以變壓器溫度模擬量為例，PT100鉑熱電阻經(jīng)溫度變送器和數(shù)顯表指示模擬量的輸出，變壓器上層油溫設(shè)置3支PT100鉑熱電阻，設(shè)模擬量顯示分別為t1、t2、t3，偏差率為k，則變壓器實(shí)際油溫t按照“三選二”原則算法如下圖所示：

根據(jù)圖4-1所示，變壓器上層油溫通過熱電阻、溫度變送器和數(shù)顯表讀取t1、t2、t3，按照冒泡算法依次從大到小排序即：t1’、t2’、t3’，選擇最大值t1’作為參考值，分別計(jì)算t2’、t3的偏差率k2、k3。若k2<k且k3<k，則t=（t1’+t2’+t3’）/3;若k2>k且k3>k，則t=（t2’+t3’）/2;若k2<k且k3>k，則t=（t2’+t1’）/2;若k2>k且k3<k，則t=（t1’+t3’）/2?？梢?，通過“三選二”原則，采集的模擬量數(shù)據(jù)更佳準(zhǔn)確且逼近準(zhǔn)確值。

五、結(jié)論

采用“三選二”原則大大提高了遙信點(diǎn)可靠地反映開關(guān)的實(shí)際狀態(tài)，在遙測(cè)點(diǎn)準(zhǔn)確的測(cè)量上也具有一定的指導(dǎo)意義?！叭x二”原則雖然提高了系統(tǒng)的容錯(cuò)能力，但是投資成本增加較大，組態(tài)方式和邏輯算法也隨之復(fù)雜，因此在重要參數(shù)進(jìn)行多重化采集和存儲(chǔ)上，具有一定的參考價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

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