祝華棟

[摘? ? 要]在數(shù)字化保護(hù)設(shè)備技術(shù)不斷發(fā)展成熟的背景下，變電站自動(dòng)化程度不斷提高，對(duì)自動(dòng)化信息系統(tǒng)的依賴也越來(lái)越緊密。就現(xiàn)階段變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)來(lái)看，其中存在的一些問題也不容忽視。典型的數(shù)據(jù)采集通訊網(wǎng)絡(luò)故障，主干線路通道故障等因素，使得變電站信息傳輸受到嚴(yán)重干擾，從而導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)可靠性和穩(wěn)定性受到影響。為此要積極針對(duì)變電站自動(dòng)化信息傳輸?shù)牡湫凸收项愋瓦M(jìn)行分析，提出相應(yīng)的解決措施，確保變電站各類設(shè)備的完全穩(wěn)定運(yùn)行。

[關(guān)鍵詞]變電站;自動(dòng)化信息傳輸;典型故障;查找方法

[中圖分類號(hào)]TM76 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號(hào)]2095–6487（2020）09–00–03

[Abstract]In the background of the development of digital protection equipment technology， the degree of substation automation is constantly improving， the reliance on automatic information system is also more and more close. According to the actual operation data of substation automation system at the present stage， some problems can not be ignored. Typical data acquisition fault communication network fault， trunk line channel fault and other factors， make the substation information transmission is seriously interfered， resulting in the reliability and stability of the whole system is affected. Therefore， it is necessary to analyze the typical fault types of substation automation information transmission actively and put forward corresponding solutions to ensure the complete and stable operation of all kinds of substation equipment.

[Keywords]substation; automatic information transmission; typical faults; to find the way

變電站自動(dòng)化運(yùn)行的整體效果為我國(guó)電力事業(yè)的發(fā)展作出重要貢獻(xiàn)，在傳統(tǒng)的電力生產(chǎn)中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采購(gòu)部件多重化的問題。各種設(shè)備之間的功能交叉重復(fù)占地面積非常大，導(dǎo)致整個(gè)變電站系統(tǒng)維護(hù)復(fù)雜、工作運(yùn)行效率比較低、投入較高。電力綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，能夠利用現(xiàn)代電子通訊技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)，對(duì)變電站內(nèi)部的所有設(shè)備進(jìn)行全面監(jiān)控。還能夠根據(jù)自動(dòng)運(yùn)行的狀況生成。統(tǒng)計(jì)信息，方便電力系統(tǒng)的管理，同時(shí)還能夠降低維護(hù)成本。

1 變電站信息交互流程

目前變電站的信息交互主要由主站數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸至變電站數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，路由器縱向加密裝置以及數(shù)據(jù)網(wǎng)交換機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，站控層包括遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)和站控層交換機(jī)，將信息傳輸給間隔層，間隔層的交換機(jī)直接轉(zhuǎn)換為過程層，實(shí)現(xiàn)一次設(shè)備通信傳輸。電力綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，主要采用現(xiàn)代電子通訊技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)設(shè)備的全程管理，站控層作為交換機(jī)和工作站監(jiān)控主機(jī)以及故障濾波器相互連接，間隔層能夠起到保護(hù)效果，測(cè)控裝置能夠?qū)崿F(xiàn)與過程層的交互，對(duì)智能變電站信息交互流程進(jìn)行分析，能夠發(fā)現(xiàn)常規(guī)變電站能夠?qū)崿F(xiàn)間隔層與站控層之間的數(shù)字通信，傳統(tǒng)互感器和開關(guān)設(shè)備與間隔層的保護(hù)測(cè)控裝置則需要大量的控制信號(hào)和二次電纜等進(jìn)行處理，自動(dòng)化裝置之間缺少通訊因素，各系統(tǒng)之間的信息采集功能也是相互獨(dú)立，智能變電站架構(gòu)圖如圖1所示。

智能變電站的推廣和應(yīng)用，在一次設(shè)備處增加過程層，能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換利用光纖取代二次回路應(yīng)接線，可以保證所有智能設(shè)備有效連接，智能變電站還采用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，對(duì)已經(jīng)吸收的許多相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行全方位處理，確保設(shè)備之間的信息交互，節(jié)約了很多不必要的麻煩與常規(guī)的變電站。相比較言智能變電站的智能設(shè)備更加節(jié)能環(huán)保，極大的減少了安全隱患。利用智能變電站，還能夠?qū)?shù)據(jù)信息進(jìn)行自動(dòng)采集測(cè)量監(jiān)控，同時(shí)還具備可以進(jìn)行實(shí)時(shí)控制自動(dòng)調(diào)節(jié)在線分析決策等各種高級(jí)的功能，智能變電站已經(jīng)逐漸取代常規(guī)變電站，體現(xiàn)出更智能性，自動(dòng)化和互動(dòng)化的優(yōu)勢(shì)，但是智能變電站在應(yīng)用的過程中依然會(huì)出現(xiàn)許多典型的故障，下面就針對(duì)典型故障的判斷進(jìn)行分析。

2 典型故障查找方法

2.1 通信中斷

一般情況下，網(wǎng)站的故障信號(hào)上送主站，都有主站值班調(diào)度員最先發(fā)現(xiàn)，主站與廠站自動(dòng)化信息如果發(fā)生交互不正常，很可能導(dǎo)致全站大范圍的通信故障，遙測(cè)遙信和遙控等故障問題都受到挑戰(zhàn)，是主站自動(dòng)化信息交互出現(xiàn)的影響，在變電站中為了保持正常通信，必須要在通訊正常以后才能做好后續(xù)一系列的自動(dòng)化應(yīng)用，通常的情況下，每一個(gè)變電站都有兩個(gè)數(shù)據(jù)網(wǎng)接入，當(dāng)某一個(gè)單獨(dú)上送裝置信號(hào)中斷，在現(xiàn)場(chǎng)需要對(duì)中智的接口進(jìn)行排查，明確是否出現(xiàn)網(wǎng)口松動(dòng)等故障，同時(shí)還需要及時(shí)的更換插件，對(duì)裝置配置是否出現(xiàn)問題進(jìn)行處理。還應(yīng)該針對(duì)變電站的全站通訊進(jìn)行分析，排除主站的主要因素，廠站端也有多種因素影響，在變電站數(shù)據(jù)網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行檢查，明確后臺(tái)監(jiān)控是否正常運(yùn)行，遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)死機(jī)也可能導(dǎo)致交換機(jī)網(wǎng)絡(luò)掉線等故障，在變電站路由器能夠拼通，在交換機(jī)則無(wú)法拼通，需要對(duì)加密裝置配置進(jìn)行檢查，跳過加密裝置接線來(lái)查看網(wǎng)絡(luò)是否正常連接。很多情況下主要是遠(yuǎn)動(dòng)發(fā)生問題，應(yīng)該嘗試重啟遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)，如果沒有效果，可以判斷遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)配置是否存在失誤。

2.2 遙測(cè)數(shù)據(jù)異常

遙測(cè)數(shù)據(jù)的正確與否會(huì)直接影響調(diào)度員的判斷準(zhǔn)確，遙測(cè)數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常必然會(huì)導(dǎo)致故障，在發(fā)生遙測(cè)數(shù)據(jù)異常后，應(yīng)該及時(shí)排除主站端的問題，例如遙測(cè)數(shù)據(jù)被人為重置或者采用不合理的公式，如果出現(xiàn)遙測(cè)數(shù)據(jù)不斷刷新，則必須要針對(duì)信號(hào)對(duì)應(yīng)的測(cè)控裝置進(jìn)行檢查，擺上通訊故障燈是否有顯示拼通裝置的IP地址能夠進(jìn)行快速的通訊板處理，如果發(fā)生大量遙測(cè)數(shù)據(jù)不正常，則需要對(duì)網(wǎng)站遙測(cè)起始端和主站端是否對(duì)應(yīng)進(jìn)行檢查，起始地址如果發(fā)生錯(cuò)誤也會(huì)導(dǎo)致遙測(cè)數(shù)據(jù)的上送便宜，如果出現(xiàn)單獨(dú)遙測(cè)數(shù)據(jù)不正確，則首先要判斷數(shù)據(jù)類型，對(duì)線路電流顯示是否正確，是否出現(xiàn)有功功率和無(wú)功功率顯示錯(cuò)誤進(jìn)行處理，如果陷入所有的遙測(cè)量均顯示不正常，則可以利用裝置遙測(cè)對(duì)故障采集。自動(dòng)化系統(tǒng)與其他制造商相比，對(duì)保護(hù)設(shè)備的通信協(xié)議的解釋和使用不同，為了收集保護(hù)信號(hào)，自動(dòng)化系統(tǒng)必須通過保護(hù)管理機(jī)器完成轉(zhuǎn)換，依靠協(xié)議完成轉(zhuǎn)換。一臺(tái)保護(hù)管理機(jī)器是集中的。如果保護(hù)設(shè)備的信號(hào)傳輸發(fā)生沖突，或者小房間的保護(hù)管理設(shè)備發(fā)生故障，所有連接的保護(hù)設(shè)備信號(hào)都會(huì)受到牽連，并會(huì)出現(xiàn)缺少重要信號(hào)消息的問題，這可以用正常的傳輸來(lái)表示。無(wú)法繼續(xù)刪除遠(yuǎn)程信號(hào)的更新。面對(duì)這些缺陷問題，可以使用保護(hù)管理機(jī)器來(lái)判斷通信指示器是否正常，然后檢查開關(guān)和其他接線是否松動(dòng)，然后重新啟動(dòng)設(shè)備，拉緊接線，更新設(shè)備等，有效應(yīng)對(duì)處理。

2.3 遙信狀態(tài)異常

遙信是整個(gè)變電站實(shí)時(shí)監(jiān)控的重要環(huán)節(jié)，如果發(fā)生遙信發(fā)生異常問題，很容易導(dǎo)致變電站失去監(jiān)控，如果發(fā)生大范圍的遙信狀態(tài)異常，則需要對(duì)后臺(tái)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理，如果發(fā)生個(gè)別遙信異常，則要針對(duì)網(wǎng)點(diǎn)號(hào)進(jìn)行檢查裝置內(nèi)部信號(hào)，如果發(fā)生接線失誤，或者是信號(hào)繼電器出現(xiàn)故障，必然會(huì)導(dǎo)致電壓增大，產(chǎn)生遙信舉動(dòng)，如果老舊變電站的遙信設(shè)備，輔助電壓比較低，很容易受到電磁干擾產(chǎn)生誤動(dòng)，或者在屏蔽電纜后，也會(huì)抑制感應(yīng)電壓和電磁干擾產(chǎn)生遙信誤動(dòng)，在測(cè)控裝置的電源板CPU上，如果任何一個(gè)部分發(fā)生故障，都可能導(dǎo)致遙信信號(hào)傳輸誤差。在變電站自動(dòng)化建設(shè)時(shí)，電力系統(tǒng)與人員安全問題，會(huì)直接影響電力系統(tǒng)的運(yùn)行效果，為此必須要積極加強(qiáng)安全管理，將故障的危險(xiǎn)系數(shù)降至最低。在遇到電力系統(tǒng)配電自動(dòng)化永久故障時(shí)，必須對(duì)故障進(jìn)行快速識(shí)別，并且隔離故障發(fā)生的位置，從而形成新的配電系統(tǒng)，保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。還應(yīng)該利用饋線斷路器跳閘對(duì)故障進(jìn)行正確處置，如果線路運(yùn)行中因?yàn)槟骋徊课欢l(fā)故障，則饋電線路會(huì)自動(dòng)跳閘，直至故障恢復(fù)之后再次重合，保證線路出現(xiàn)問題之后還能夠順利運(yùn)行，避免出現(xiàn)電力系統(tǒng)癱瘓。隨著我國(guó)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的快速發(fā)展，其在電力調(diào)度自動(dòng)化生產(chǎn)中的應(yīng)用也不斷增多。利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能、自動(dòng)控制功能可以大幅度提高機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行生產(chǎn)效率，也能夠保障機(jī)電設(shè)備安全穩(wěn)定的運(yùn)行。

2.4 遙控失敗

電網(wǎng)調(diào)度遙控主站端發(fā)出遙控指令，通信端則被動(dòng)連接到RTU上，所接收到的命令和正確性，將信息傳輸給測(cè)控裝置，形成反校信息，快速發(fā)揮主戰(zhàn)。當(dāng)遙控反校時(shí)會(huì)產(chǎn)生遙控誤碼率，為此應(yīng)該積極采用場(chǎng)站發(fā)射命令，分站端通道接觸，主站數(shù)據(jù)不一致，則可以判斷為故障碼率引起的遙控故障，在遙控反應(yīng)錯(cuò)誤發(fā)生后主要有主站下發(fā)預(yù)制命令，廠站端沒有與之相對(duì)應(yīng)的設(shè)備。會(huì)收到反校信號(hào)，需要及時(shí)對(duì)主站和廠站端的遙控對(duì)象定義進(jìn)行判斷，檢查數(shù)據(jù)庫(kù)中是否出現(xiàn)錯(cuò)誤，如果遙控指令不成功，可以先嘗試在后臺(tái)進(jìn)行遙控處理，如果后臺(tái)遙控依舊無(wú)法操作，也可以判斷遙控裝置是否出現(xiàn)松動(dòng)。變電站自動(dòng)化信息傳輸?shù)墓δ鼙容^多，而最主要的功能就是信息管理，在電網(wǎng)運(yùn)行時(shí)必須確保信息不斷更新，只有在最短時(shí)間內(nèi)接收故障信息才能夠快速對(duì)故障進(jìn)行處理，而信息系統(tǒng)中所有的信息精確度必須要具有極高的時(shí)效性，在短時(shí)間內(nèi)就可以立即處理。在實(shí)際電力系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，必須要對(duì)遠(yuǎn)處故障點(diǎn)進(jìn)行全方位掃描，并且將獲得的數(shù)據(jù)結(jié)果利用分布式計(jì)算機(jī)進(jìn)行記錄篩選，通過信息管理能夠使信息采集故障最小化，只有正確認(rèn)識(shí)信息管理重要性，才能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)配電自動(dòng)化的使用效率得到增強(qiáng)。

利用系統(tǒng)的相關(guān)性和綜合性原理，能夠?qū)收项愋瓦M(jìn)行充分判斷，系統(tǒng)分析實(shí)際是屬于邏輯推理的一種方式。在系統(tǒng)分析開展之前，需要對(duì)整個(gè)自動(dòng)化流程進(jìn)行全面清楚的分析，判斷系統(tǒng)的具體構(gòu)成和運(yùn)作原理，而每一個(gè)系統(tǒng)都要由不同的設(shè)備共同組成，每臺(tái)設(shè)備的運(yùn)作特點(diǎn)也應(yīng)該進(jìn)行充分掌握，這樣才能夠?qū)υO(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行全面分析與優(yōu)化。只有針對(duì)設(shè)備的具體作用和相應(yīng)的功能進(jìn)行分析，才能夠明確設(shè)備的重要性，預(yù)知系統(tǒng)發(fā)生故障的幾率。比如說(shuō)，某個(gè)調(diào)度主站發(fā)生變電站信息停滯的問題，本應(yīng)該幾秒鐘刷新一次的數(shù)據(jù)不再刷新，其余變電站信息全部正常，可以判斷可能是通信系統(tǒng)出現(xiàn)問題。接下來(lái)還要分析，信號(hào)通道除了通信設(shè)備，還有調(diào)度和變電站兩端的MODEM，通信設(shè)備配線架端子等，再逐一檢查就能發(fā)現(xiàn)故障所在并及時(shí)處理。由此可見，運(yùn)用系統(tǒng)分析的方式，能夠?qū)收犀F(xiàn)象進(jìn)行及時(shí)分析，并且快速處理，從而有效提高故障查找的整體效果。因?yàn)檫h(yuǎn)動(dòng)自動(dòng)化系統(tǒng)較為復(fù)雜，而且它還與變電站設(shè)備有關(guān)聯(lián)，因而應(yīng)先用排除法判斷究竟是自動(dòng)化設(shè)備有故障還是相關(guān)聯(lián)的其它設(shè)備有故障。

3 結(jié)語(yǔ)

隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，變電站自動(dòng)化信息傳輸裝置也發(fā)生了比較大規(guī)模的改變，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜，變電站的設(shè)備自動(dòng)化也存在明顯的問題。盡管有各種新技術(shù)、新設(shè)備不斷涌現(xiàn)，但是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)卻始終貫穿于整個(gè)電力生產(chǎn)系統(tǒng)的全過程，對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)督與控制，能夠隨時(shí)隨地地掌握電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行效率，保證整個(gè)電力生產(chǎn)系統(tǒng)更加高效安全。必須要積極加強(qiáng)對(duì)自動(dòng)化故障的全面處理，確保電網(wǎng)運(yùn)行安全穩(wěn)定。

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