呂軍娟，王春紅

（1.國網(wǎng)山西省電力公司永濟供電公司，山西 永濟 044500；2.國網(wǎng)山西省電力公司運城供電公司，山西 運城 044000）

縣調(diào)自動化系統(tǒng)常見故障分析及處理

呂軍娟1，王春紅2

（1.國網(wǎng)山西省電力公司永濟供電公司，山西 永濟 044500；2.國網(wǎng)山西省電力公司運城供電公司，山西 運城 044000）

由于調(diào)度自動化系統(tǒng)在電網(wǎng)運行中所處的重要位置，其安全運行顯得尤為重要，從工作中遇到的各種調(diào)度自動化故障現(xiàn)象入手，遵循科學(xué)的故障處理原則，逐一介紹了各種故障的查找方法，并對其進行分析及處理。

調(diào)度自動化系統(tǒng)；故障；電網(wǎng)運行

0 引言

隨著電力工業(yè)的迅速發(fā)展，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)不斷擴大和完善，運行方式也逐漸復(fù)雜化和多樣化，調(diào)度自動化系統(tǒng)作為確保電網(wǎng)安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟運行和提高調(diào)度運行管理水平的重要手段，日益顯示出其重要性。調(diào)度自動化系統(tǒng)是集電網(wǎng)測量、控制、保護、經(jīng)濟運行、指標考核等多方面的綜合性管理系統(tǒng)，其運行的穩(wěn)定性和可靠性直接關(guān)系到電網(wǎng)的安全運行，一旦自動化系統(tǒng)發(fā)生故障，勢必造成極大的安全隱患，甚至引發(fā)嚴重的電網(wǎng)事故，因此，必須及時迅速地排除故障，使系統(tǒng)盡快恢復(fù)正常運行。

1 自動化系統(tǒng)故障處理原則

當系統(tǒng)發(fā)生故障時，首先要做到頭腦冷靜，思路清晰，什么信息反映什么問題，不同廠家設(shè)備的信息有什么區(qū)別等；次之是要掌握一些基本的判斷方法，具體問題具體對待，并在工作中不斷熟練運用，這樣有利于快速準確地查找故障點。以下介紹幾種工作中常用的故障分析和檢查方法。

1.1 系統(tǒng)分析法

利用系統(tǒng)工程的相關(guān)性和綜合性原理分析判斷自動化系統(tǒng)的故障方法即為系統(tǒng)分析法。系統(tǒng)分析法實際上是一種邏輯推斷法，要求對自動化系統(tǒng)有一個清晰的了解：系統(tǒng)由哪些子系統(tǒng)組成，每個子系統(tǒng)的作用原理，每個子系統(tǒng)均由哪些主要設(shè)備組成，每臺設(shè)備的功能等等。清楚了每個設(shè)備的作用，就會知道當此設(shè)備出現(xiàn)故障時，會對系統(tǒng)產(chǎn)生什么樣的影響，從而當系統(tǒng)發(fā)生此類故障時就可以很容易地進行判斷。

1.2 排除法

簡單地說就是“非此即彼”的判斷方法。因為自動化系統(tǒng)較為復(fù)雜，而且它還與變電站的一、二次設(shè)備有關(guān)聯(lián)，因此當出現(xiàn)故障時，應(yīng)先用排除法判讀究竟是自動化設(shè)備的問題，還是其他設(shè)備的問題，或是軟件問題還是硬件問題。

1.3 電源檢查法

一般來說，自動化系統(tǒng)經(jīng)過一段時間運行后，進入穩(wěn)定期，設(shè)備本身發(fā)生故障的情況比較少，如果出現(xiàn)異常，應(yīng)首先檢查電源電壓是否正常。如有熔斷器熔斷，線路板接觸不良等都會造成工作電源的不正常，從而導(dǎo)致設(shè)備故障，而且無論是后臺機還是通訊設(shè)備，其直流工作電壓有好幾個，任何一個的不正常都會造成設(shè)備的故障，檢查時應(yīng)仔細認真。此方法適用于通過系統(tǒng)分析法、排除法已確定故障出現(xiàn)在哪臺設(shè)備后進行。

1.4 信號追蹤法

自動化系統(tǒng)是借助數(shù)據(jù)通信來完成其功能的，可以借助示波器、毫伏表或者環(huán)測的方法進行檢測，通過檢測設(shè)備追蹤信號是否正常，也可判斷出故障點的所在。

1.5 換件法

通過上述辦法找到故障設(shè)備后，若一時難以修復(fù)，可用備件換用，先恢復(fù)系統(tǒng)的正常運行，然后再修復(fù)故障設(shè)備。

2 故障現(xiàn)象及其分析處理

由于調(diào)度自動化系統(tǒng)涉及到調(diào)度端、通道、廠站三個環(huán)節(jié)，因此首先要判斷出哪個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，再有針對性地查找原因和處理問題。由于主站所處的特殊位置，便于在最短時間內(nèi)判斷事故范圍，一般情況下，采用排除法，先主站，再通道，后分站的順序，逐一進行，便于查找。下面針對工作中出現(xiàn)的不同情況下的故障現(xiàn)象進行分析及處理。

2.1 遙測數(shù)據(jù)不正常

2.1.1 調(diào)度主站監(jiān)測畫面中所有變電站的遙測數(shù)據(jù)突然全部為零

利用系統(tǒng)分析法，可以確定是主站系統(tǒng)出現(xiàn)了問題，前置機的SCADA進程故障或者死機造成系統(tǒng)無法對分站上傳的信息進行處理，實時數(shù)據(jù)無法產(chǎn)生（如圖1所示），致使系統(tǒng)中所有遙測均顯示為零，只需將前置機重啟，恢復(fù)正常運行即可。

圖1 縣調(diào)主站系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流程圖

2.1.2 調(diào)度主站監(jiān)視畫面中所有分站遙測數(shù)據(jù)全部為不刷新狀態(tài)

觀察所有通道面板的接收燈的閃爍情況，如果全部閃爍正常，說明信息上傳正常，而各站報文內(nèi)容卻不刷新，可以檢查通道柜內(nèi)部的相關(guān)接口是否存在接觸不良的問題。如果全部接收燈均為不良狀態(tài)，說明所有數(shù)據(jù)未能上傳至主站，而所有分站同時發(fā)生此類現(xiàn)象的幾率是零，確定是調(diào)度端通信設(shè)備的問題。通過檢查光端機的運行工況，進行初步判斷，可能是電源模塊燒毀或內(nèi)部的光板燒毀，如果不是這兩種情況，最大的可能就是光纜的意外斷裂，報告相關(guān)人員進行檢查。

2.1.3 調(diào)度主站顯示某個站的遙測數(shù)據(jù)不刷新，而其他站的實時信息刷新正常

利用排除法先排除主站問題，由于其他站的運行狀況正常，確定不會是系統(tǒng)軟件問題，此時最直觀的辦法是檢查通道板的收發(fā)燈，若收燈閃爍正常，而前置機上的報文內(nèi)容卻不刷新，需要檢查通道柜內(nèi)此站相關(guān)設(shè)備回路的完好性，可能是接觸不良或者斷線造成。若收燈不閃爍，則需要對故障范圍進行確定，首先從主站端光端機收發(fā)信號的輸入端子側(cè)進行環(huán)測，主站下發(fā)對時命令，若收發(fā)報異常，確定問題出在光端機到通道板這一段，進一步從通道柜端子再次環(huán)測，找到故障點，PCN機的數(shù)據(jù)板燒毀是常見的故障現(xiàn)象，利用換件法即可解決。若收發(fā)報文正確，可排除主站端問題，需下分站進行檢查，同樣在分站端光端機的輸出端子側(cè)環(huán)測，若正常排除通道問題（此法即為信號追蹤法，環(huán)測的方式也可用示波儀代替進行），焦點集中在分站，可檢查總控單元狀態(tài)或通信電源，條件允許的情況下，環(huán)測可同時配合串口測試進行，便于快速發(fā)現(xiàn)故障。一般情況下通道問題居多（環(huán)測方案的實施參考如圖2所示）。

圖2 環(huán)測方案的實施參考圖

2.1.4 某站個別數(shù)據(jù)不刷新，而其他數(shù)據(jù)顯示正確

通過分析可以確定為分站問題，通過檢查遙信表，有無相關(guān)的設(shè)備故障信息，如裝置失電、裝置故障、通信中斷等信號，之后下分站針對性地進行檢查，多為通訊端子接觸不良，電源故障，插件松動等，如均無問題，可通過更換備用的測控板來確定故障所在。

2.1.5 個別遙測數(shù)據(jù)有誤

一般出現(xiàn)在新設(shè)備調(diào)試期間，現(xiàn)場接線問題造成的數(shù)據(jù)錯誤，也可能是計算公式或者計算系數(shù)使用錯誤造成的，通過與分站的溝通，作出相應(yīng)更改即可。

2.2 遙控返?；驁?zhí)行失敗

2.2.1 遙控返校不成功有兩種情況，返校錯誤和返校超時

返校錯誤：當主站下發(fā)遙控預(yù)令，分站已經(jīng)接收到預(yù)令信息，但回復(fù)的確認幀與下發(fā)幀不對應(yīng)，此時主站系統(tǒng)會判返校錯誤，此信息響應(yīng)時間短，多為通道誤碼率高造成，可通過改善通道質(zhì)量或者更換備用通道的方式來解決。

返校超時：用時較長，多為通道下行不暢，接線端子處接觸不良、通道板故障、單元裝置故障或失電多均會造成此種現(xiàn)象。需要對主站、通道、分站三個環(huán)節(jié)從上到下依次進行檢查。還有一種情況是由于系統(tǒng)默認的遙控返校時間與分站的響應(yīng)時間不匹配，只需重新設(shè)置返校時間即可。

2.2.2 遙控執(zhí)行失敗

對斷路器進行遠方遙控器操作時，返校成功，但執(zhí)行操作時顯示執(zhí)行失敗。首先檢查遠方、就地把手的位置，為遠方位置，可確定為分站故障。其次對此開關(guān)進行就地分合閘試驗，若失敗，檢查控制回路及相關(guān)的電纜及儲能裝置的狀態(tài)，多為機構(gòu)問題或者線圈燒毀造成，排除自動化系統(tǒng)問題。若成功，則考慮為裝置單元內(nèi)部的出口繼電器故障，更換備用板即可。

對于采用循環(huán)式規(guī)約通訊的分站，遙控預(yù)令下發(fā)或者執(zhí)行下發(fā)時，若上行的遙信變位信息持續(xù)發(fā)出，此時主站將無法執(zhí)行該遙控命令。此種情況來自于規(guī)約的規(guī)定：遙控和升降命令過程中，若出現(xiàn)變位遙信則自動取消該命令，并通過系統(tǒng)工作狀態(tài)信息通知主站。

2.3 遙信不正常

2.3.1 遙信誤動

開關(guān)量從采集、通道傳輸?shù)秸{(diào)度自動化系統(tǒng)主站端處理的過程中，任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都可能造成此種現(xiàn)象。只能就以下方面進行逐一排查具體解決。造成遙信誤動的原因，一是電磁干擾，開關(guān)量的采集電纜分布在變電站的各個角落，在外界強電場干擾下，使得光耦輸入端加上了雜亂無章的小信號干擾波，造成在主站端收到的是遙信開關(guān)量頻繁分合的誤動信息。解決的辦法是采用帶屏蔽層的電纜并將屏蔽層可靠接地和采用光電隔離。二是自動化裝置本身的影響，電路板元器件的接觸不良引起的電火花就是一個高頻噪聲發(fā)生器，就像給開關(guān)疊加了一個高頻震蕩信號。更換好的備件，即可恢復(fù)正常。三是通道質(zhì)量的問題造成誤碼率太高，引起錯誤處理或誤動。通過切換通道，或者更換相關(guān)的通信設(shè)備來解決。四是裝置的接地不良造成各設(shè)備間電平不一致，形成干擾。測試接地電阻，針對性地解決問題。

2.3.2 對斷路器進行遙控操作時，位置信號不變

當調(diào)度員對變電站的某臺斷路器進行遙控操作時，顯示遙控執(zhí)行成功，但斷路器的位置信號不對應(yīng)。若本站其他信息正常，可以判斷是分站問題，焦點集中在變電站設(shè)備。首先對斷路器實行就地分合閘，檢查其位置觸點是否正確，如無論分合閘其狀態(tài)始終不變，則證明問題出在位置觸點上。斷路器開關(guān)位置遙信一般取自操作機構(gòu)的輔助觸點，當斷路器操作一定次數(shù)后，輔助觸點的機械傳動部分可能會出現(xiàn)間隙，開關(guān)動作過程中的震動也可能造成輔助觸點接觸不良或者不對位，還有觸點的表面氧化均可能造成觸點接觸不良，從而出現(xiàn)遙信不對位的情況。如果觸點狀態(tài)正確且相關(guān)電纜完好，則可懷疑是遙信方面的問題，其他可予以排除。

2.3.3 個別遙信信息不對應(yīng)

一般出現(xiàn)在調(diào)試過程中，由于主站、分站對一些信號的定義理解不同造成的，比如最常見的遠方/就地信號，有一些分站指示動作狀態(tài)為遠方位置，而有些則恰恰相反，這樣的情況最好根據(jù)主站的使用習(xí)慣來確定，便于調(diào)度員的正確判斷。也可能是繼電器接點由于現(xiàn)場接線原因，常開接點由常閉接點替代，致使信號有誤，只需在主站端進行取反設(shè)置即可，但應(yīng)做好相應(yīng)記錄以便查詢。

Analysis and Treatment on Common Faults of Dispatching Automation System

LV Junjuan1,WANG Chunhong2
（1.State Grid Yongji Power Supp ly Com pany of SEPC，Yongji，Shanxi 044500，China；2.S tate Grid Yuncheng Power Supply Com pany of SEPC，Yuncheng，Shanxi 044000，China）

The safe running ofdispatching automation system is important to the powergrid operation.In this paper,themethods for the system trouble shooting are presented according to the principlesof fault treatment，and the faults thathaveoccurredwere analysed and treated.

dispatchingautomation system；faults；grid operation

TM73

A

1671-0320（2015）02-0019-03

2014-12-26，

2015-02-07

呂軍娟（1973），女，山西永濟人，2013年畢業(yè)于山西大學(xué)行政管理專業(yè)，政工師，從事電力調(diào)度控制工作；

王春紅（1969），女，山西運城人，2013年畢業(yè)于太原科技大學(xué)電氣工程及其自動化專業(yè)，工程師，從事物資合同履約專責(zé)工作。