常仲科+沈國華+李文君+梁棟

摘 要：文章研究變電站綜合自動化系統(tǒng)遙信誤報誤動的試驗，首先介紹了相關(guān)技術(shù)背景及國內(nèi)研究水平綜述，進一步介紹了研發(fā)路線的理論實踐依據(jù)，然后對項目研究內(nèi)容和實施方案進行了闡述，克服現(xiàn)有變電站綜自系統(tǒng)的一些技術(shù)缺陷及不足，有效抑制由于高頻電磁干擾引起的遙信誤報現(xiàn)象。

關(guān)鍵詞：變電站；綜自系統(tǒng)；遙信誤報；誤動；試驗

中圖分類號：TM715 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）35-0161-02

1 概述

目前，特高壓工程建設(shè)越來越多，大型變電站無人值守，具有高度自動化，變電站一次設(shè)備在高電壓等級運行條件下，各種高壓以及強電磁干擾將嚴(yán)重影響變電站綜合自動化系統(tǒng)二次設(shè)備的安全穩(wěn)定運行，安裝于開關(guān)柜上的相關(guān)二次設(shè)備受到各種強電磁干擾，變電站綜自系統(tǒng)的遙信信息受到大量垃圾信息干擾，影響遙信的準(zhǔn)確性，同時變電站綜自系統(tǒng)有可能通信管理單位死機，遙信單元誤報會導(dǎo)致繼電保護裝置誤動，影響到設(shè)備的運行監(jiān)視，使系統(tǒng)失去運行穩(wěn)定性，嚴(yán)重時甚至?xí)斐稍O(shè)備損壞[1-3]。

頻帶較寬的電磁干擾信號大多由變電站高壓設(shè)備運行產(chǎn)生，這些干擾信號對遙信影響很大，遙信誤報情況時有發(fā)生，誤報的遙信信息，將不斷變化的狀態(tài)量傳送到上級單元，造成遙信單元數(shù)據(jù)變位，形成垃圾冗余信息，干擾正常運行以及會占用大量的計算機資源，造成內(nèi)存浪費的同時，更為使檢索難度增加，使變電站綜自系統(tǒng)以及調(diào)度自動化系統(tǒng)的可用性及可靠性降低，從而增加管理及監(jiān)控人員的工作強度，而且對系統(tǒng)的運行維護也有相當(dāng)大的影響[4]。

2 背景技術(shù)及研究水平綜述

2.1 背景技術(shù)

上文提及強電磁干擾會嚴(yán)重影響變電站遙信及保護準(zhǔn)確工作，目前縱觀一些大型變電站的強電磁干擾情況可知，由于電磁干擾而是遙信誤報，嚴(yán)重時導(dǎo)致保護誤動的情況有多次發(fā)生，地磁暴等空間天氣災(zāi)害也對變電站一、二次系統(tǒng)產(chǎn)生過類似影響，所以電力企業(yè)及科研院所應(yīng)著手研究解決變電站綜自系統(tǒng)抗干擾問題，研究相關(guān)理論方法，同時研制相關(guān)裝置，更好地推進及發(fā)展變電站綜合自動化系統(tǒng)技術(shù)，滿足我們國家構(gòu)建智能電網(wǎng)以及全球能源互聯(lián)網(wǎng)的要求。研發(fā)同時應(yīng)采取必要措施，考慮到斷路器及隔離開關(guān)的位置、繼電保護裝置動作情況等通過綜自系統(tǒng)遠動裝置濾除遙信信號的抖動或誤報，以確保變電站的安全穩(wěn)定運行。

（1）在多數(shù)情況下，運行值班人員在監(jiān)控?zé)o人值守變電站工作中，對較多的遙信信號誤報會有精神負擔(dān)，較多的干擾會嚴(yán)重影響值班人員工作效率。當(dāng)有事故發(fā)生，狀態(tài)量的實際狀態(tài)，譬如開關(guān)、刀閘、保護等工作情況，都需要工作人員花費大量時間去仔細核對，嚴(yán)重影響工作效率，更有甚者，會造成錯誤判斷，造成錯誤命令的下達。

（2）鑒于“狼來了”的故事，長時間的遙信誤報，問題不解決的話，會使調(diào)度自動化系統(tǒng)遠動主站頻繁發(fā)出告警音響等信息，這樣一來，降低了運行人員的警惕性，即使發(fā)生故障問題，也會讓運行維護人員不以為然，同時也會使工作人員對工作失去熱情，變得被動，變電站綜自系統(tǒng)安全穩(wěn)定每況日下。

（3）遙信頻繁誤報，會出現(xiàn)信號抖動現(xiàn)象。同時不斷變化的狀態(tài)量傳送到遠動終端及調(diào)度端主站，冗余及垃圾信息占了大量內(nèi)存及計算機資源，浪費資源的同時使檢索信息效率大大降低[5]。

就其遙信誤報的原因來看，根據(jù)運行經(jīng)驗及理論分析可知，開關(guān)及繼電器的輔助節(jié)點抖動，高壓輸電及空間天氣的強電磁干擾，交流電串入二次回路使遙信誤報以及遠動信息通道故障，數(shù)模轉(zhuǎn)換裝置工作不穩(wěn)定等原因。

針對110～220kV變電站綜合自動化系統(tǒng)遙信誤動誤報進行現(xiàn)場測量，包括發(fā)生誤報信號的裝置電氣量，裝置所在區(qū)域的空間電磁環(huán)境，為綜自系統(tǒng)采取相應(yīng)的預(yù)防措施提供技術(shù)依據(jù)[6]；同時對現(xiàn)場錄波及通訊設(shè)備和電源的電磁兼容問題進行模擬試驗，與實際測量情況分析對比，探索抑制干擾的技術(shù)措施；在現(xiàn)場測量以及模擬實驗的基礎(chǔ)上，根據(jù)對現(xiàn)場測量數(shù)據(jù)以及模擬實驗和仿真結(jié)果的分析總結(jié)，制定出符合本單位實際情況的變電站綜自系統(tǒng)遙信誤報的解決方案。

2.2 國內(nèi)研究水平綜述

我國電力系統(tǒng)自1998年引進的CSC100型（ABB公司）變電站綜合自動化系統(tǒng)以來，從管理層面和技術(shù)層面講遠動和調(diào)度合為一體。但是傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)保護是單獨管理遠動的，這樣一來就會降低維護效率。國內(nèi)四方公司的CSC2000變電站綜自系統(tǒng)也有同樣的問題，在使用和維護中需要注意。在變電站自動化系統(tǒng)發(fā)展的過程中，遙信誤報和丟失一直是個關(guān)系著電網(wǎng)安全調(diào)度和管理的問題。對于遙信誤報，例如監(jiān)控BJ系統(tǒng)和ISA保護組成的變電站自系統(tǒng)，曾有過在保護裝置與管理機死機以后重啟，進而把原來的信號再一次重發(fā)、斷開通信重新連接后重發(fā)信號、數(shù)據(jù)溢出后把歷史信號重發(fā)、遙信模塊故障無法信號等情況；對于國內(nèi)廠家基于以太網(wǎng)生產(chǎn)變電站綜自系統(tǒng)也同樣出現(xiàn)過上述情況[6]。對于遙信漏報，例如國內(nèi)多種保護設(shè)備將只是將當(dāng)前的信號傳送一次，遙信信號傳送給BJ監(jiān)控系統(tǒng)不做任何保存。另外，變電站的直流系統(tǒng)、變壓器中性點消弧裝置等同時將信號傳送給ISA300、NS2000系統(tǒng)，會出現(xiàn)遙信丟失的情況。另外，監(jiān)控信息不完善也直接影響著遙信信號的及時性和準(zhǔn)確性。

3 理論實踐依據(jù)

目前國內(nèi)外的很多學(xué)者、專家在此方面進行了大量的研究工作，提出不少相應(yīng)的硬件和軟件上的解決方案，但因為遙信誤報漏報的情況復(fù)雜，原因繁多，每種方案都不能將所有問題狀況全部解決。誤報的主要原因有：（1）繼電器觸點抖動或者接觸不良，使得遠動裝置誤認(rèn)為是一系列的遙信變位從而引起誤報；（2）電源干擾或故障，當(dāng)供電電源波動時自動化裝置中的信號繼電器可能因為紋波干擾做出錯誤動作，從而引起遙信信號的無規(guī)則顫抖造成誤動；（3）強電磁干擾對變電站影響極為嚴(yán)重，強電磁干擾很容易耦合到通信回路上造成遙信的錯誤動作；（4）遠動系統(tǒng)重啟和規(guī)約響應(yīng)時間的問題，使endprint

得系統(tǒng)開機時剛建立通信還未獲得完整的實時數(shù)據(jù)這段時間的大量信息作為錯誤遙信傳送出來。

4 研究內(nèi)容及實施方案

4.1 研究內(nèi)容

本文是為解決供電公司變電站刀閘變位以及其他遙測信號頻繁誤發(fā)誤報而開展的實驗和仿真研究，主要內(nèi)容包括以下幾個方面。

（1）針對110～220kV變電站綜合自動化系統(tǒng)遙信誤動誤報進行現(xiàn)場測量，包括發(fā)生誤報信號的裝置電氣量，裝置所在區(qū)域的空間電磁環(huán)境，為綜自系統(tǒng)采取相應(yīng)的預(yù)防措施提供技術(shù)依據(jù)；（2）對現(xiàn)場錄波及通訊設(shè)備和電源的電磁兼容問題進行模擬試驗，與實際測量情況分析對比，探索抑制干擾的工程技術(shù)措施；同時結(jié)合相應(yīng)的軟件去抖算法，提升現(xiàn)有測控裝置的抗擾度，優(yōu)化軟件控制和硬件結(jié)構(gòu)；（3）根據(jù)對現(xiàn)場測量數(shù)據(jù)以及模擬實驗和仿真結(jié)果的分析總結(jié)，制定出符合本單位實際情況的變電站綜自系統(tǒng)遙信誤報的解決方案，對相應(yīng)的軟件進行智能升級，對硬件結(jié)構(gòu)的不合理之處進行改造。

4.2 實施方案

（1）解決部分變電站綜自系統(tǒng)遙信誤報的問題，在變電站一、二次設(shè)備可能發(fā)生故障之前而采取相應(yīng)的預(yù)防措施，對設(shè)備的運行狀況能夠做到及時準(zhǔn)確地把握。

（2）全面了解遙信裝置工作的電磁環(huán)境，針對影響較大的電磁干擾采用一定的抑制措施，消除電網(wǎng)調(diào)度安全的隱患。

（3）針對測控裝置的軟件系統(tǒng)中不合理的地方進行智能

優(yōu)化升級，結(jié)合硬件結(jié)構(gòu)完善監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)。

（4）通過項目實施，總結(jié)適合變電站綜自系統(tǒng)遙信誤報的治理方案，相關(guān)經(jīng)驗可供其他電網(wǎng)公司變電站綜合自動化系統(tǒng)借鑒。

5 結(jié)束語

本文針對變電站綜合自動化系統(tǒng)遙信誤報誤動的試驗研究，首先對介紹了項目背景技術(shù)及國內(nèi)研究水平綜述，介紹了本文的理論實踐依據(jù)，同時進一步地對該試驗研究的主要研究內(nèi)容及具體實施方案進行了闡述，通過該研究實施，結(jié)合公司自身實際，可以總結(jié)經(jīng)驗，提出適合變電站綜自系統(tǒng)遙信誤報誤動的治理方案，提供參考意見，同時帶來可觀的行業(yè)效益、社會效益和企業(yè)經(jīng)濟效益，具高度產(chǎn)業(yè)利用價值。

參考文獻：

[1]趙冠群.針對變電站遙信誤報的抗干擾措施研究[D].華北電力大學(xué)（北京），2015，3.

[2]楊賢勇，范美娟，周洪濤，等.冗余光纖環(huán)網(wǎng)在500kV變電站的應(yīng)用與改造[J].農(nóng)村電氣化，2017（09）：13-16.

[3]黃建林，鄭愛民，王靖暉，等.一種新的變電站智能防誤在線操作模式[J].農(nóng)村電氣化，2016（11）：41-42.

[4]趙君.變電站遙信異?，F(xiàn)象分析及改進方案[J].科技資訊，2016，14（16）：38+40.

[5]鐘旭輝.變電站自動化系統(tǒng)誤發(fā)遙信的分析和改進[J].電力安全技術(shù)，2007（06）：32-33.

[6]朱濤，尹項根，葉濤.變電站綜合自動化系統(tǒng)誤發(fā)遙信的原因與改進[J].湖北電力，2002（05）：3-4.endprint