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摘要:随着电网的飞速发展,自动化系统在无人值守变电站的全面应用,遥测作为调度自动化系统的一项重要指标,日益显示出其重要性。在调度自动化系统的运行中,常会出现遥测数据不刷新、遥测数据不正确等情况,本文针对常出现的这几种情况进行分析及处理。
关键词:自动化系统;遥测数据;案例分析;措施
前言
随着电网自动化技术应用的不断深入,自动化信息已经成为发、输、配电系统实时调节的重要控制依据。遥测数据是电网自动化的基础信息之一,一旦自动化系统的遥测数据不准确、遥测数据不正确就会影响调度员的判断,对电网运行带来负面影响,因此,我们认为提高遥测准确性对电网的安全、经济运行显得尤为重要。本文针对电力自动化系统中的遥测异常现象进行分析,并结合自动化误遥测的案例提出若干处理方法和措施。
一、遥测数据不刷新
1、单条线路出现遥测数据不刷新
在调度自动化人员日常巡视和调度员日常监视的过程中,经常会发现单条线路遥测数据不刷新的情况,总结起来,主要是由于人工置数和装置通信故障引起的遥测数据不刷新。
人工置数引起的遥测数据不刷新:在调度员工作站,检查该遥测量是否为实时遥测,如果是人工置数,则将人工置数取消,在组态工具中将画面中的遥测量关联为正常遥测即可。
除了人工置数,装置通信故障也是引起遥测数据不刷新的原因之一。
当装置通信出现故障时,首先检查该条线路对应的测控装置是否掉电,掉电的原因有可能是该装置的电源模块出现故障,也有可能是该装置对应的空气开关跳闸。如果是装置的电源模块出现故障,则应及时联系设备厂商更换装置的电源模块,如果是空气开关跳闸,则应先检查电源回路再做处理,不能立即合上空气开关。
现在大多数变电站为综合自动化变电站,变电站内自动化系统体系结构不仅影响保护装置的接口要求,更重要的会从整体上影响保护设备配置、实现方式、维护方式及运行可靠性。变电站自动化系统是由多个子系统组成,其通信主要是站内过程层、间隔层、站控层间的通信以及站内自动化系统与上级调度间的通信。现场级间的通信主要是解决变电站自动化系统内部各子系统与监控主机和各子系统之间的数据通信和信息交换。通信管理机是变电站内各种二次设备与当地监控系统、调度端通信的枢纽,通过站内通信将微机保护测控设备、智能电能表、智能直流屏的各种监控保护信息收集,再以适当的规约通过通信信道转发至当地监控系统和调度主站端,并将当地监控系统、调度端的各种控制信息转发给变电站的各种智能二次设备。在变电站自动化系统中,特别是微机保护、自动装置与监控系统多采用网络通信和RS-485通信。
网络通信中,网线接触是否良好,交换机端口是否出现故障,交换机本身是否存在故障都可能导致该装置通信故障。若出现通信故障,测控装置前面板上的通讯故障灯可显示该装置的通讯状态。网络通信还可通过后台机中ping该装置的IP地址,来判断网络通信是否出现异常。若出现超时,则认为是该装置与监控系统出现通讯中断造成遥测数据不刷新,可以重新做网线的水晶头、更换装置的通讯板或是重新启动远动机来解决。
变电站内部通信采用RS-485通信,RS-485通信一般采用一条总线将各个测控装置、保护装置、规约转换器(与智能电能表、智能直流屏相连)串接起来。若出现装置通讯中断,先检查该装置的通讯线连接是否牢靠,再查看该装置通讯地址与后台机中设置是否一致,在上述两者都确认无误后,就有可能是该装置通讯板损坏,更换同型号通讯板即可。
2、多条线路出现遥测数据不刷新
调度自动化系统中出现某站多路遥测数据不刷新,我们就应该检查该站通道是否有故障。联系通信人员,在确保通道正常的情况下,检查站端通信管理机,首先将通讯管理机重新启动,排除因通信管理机长期运行出现死机引起的故障,再查看通讯管理机背面CPU板COM口的收发信号线,接线是否松动、正确。在接线正确无松动的情况下,再更换CPU板上备用串口,查看是否为串口损坏而引起的故障,在排除上述原因后则有可能是CPU模块异常,更换同型号通讯板即可。
二、遥测数据不正确
在调度自动化系统中出现遥测数据不正确,是由多种原因引起的,下面就常见原因进行分析。
遥测量关联错误是引起遥测数据不正确的原因之一。在日常工作中有可能出现将一条线路的遥测量关联到另一条线路中,这样会引起一次系统图中遥测数据显示错误,出现这种情况将遥测量重新关联即可。
录入数据库的遥测顺序与实际遥测表不对应,这也是引起遥测数据错误的原因之一。在组态工具中进行修改,重新调整遥测信息表中的遥测点号,将系统进行更新。
3、录入数据库的系数不对也会引起遥测数据不正确。在工作中往往会出现一条线路已更换CT变比,而数据库中CT变比未修改,导致遥测数据不正确,通过修改组态工具中该遥测量的CT变比,对系统进行更新便可解决。
4、不合理上下限值设定将正常数据滤掉了,会出现该遥测量错误。对于这种情况,将组态工具中该遥测量的上下限值重新设定即可。还有一种情况,在组态工具中该遥测量的零漂值设置不对,将很小的遥测量滤掉了,出现这种情况,应在组态工具中将该遥测量选项中的零漂取消掉,并对系统进行更新。
5、如果是计算量,计算公式不对会引起遥测数据不正确。采取措施是在组态工具中修改相应的计算公式,对系统进行更新。
6、在调度员工作站中,如果某条线路电流显示正确,而有功功率、无功功率显示错误。首先检查装置上显示的电压、电流、有功功率和无功功率,如果电流、电压显示正确,而有功功率、无功功率显示不正确,则基本上可断定为接线错误或相序不对。出现这种情况,需要通知检修公司的相关检修人员进行处理。
7、装置遥测采集故障引起遥测数据不正确。变电站一次设备的运行参数由相应间隔的测控装置采集,电压互感器和电流互感器输出的二次电流、电压交流量引入测控装置,由该装置的交流模块进行滤波,并再次换成计算机可处理的交流电压信号,然后进行电压、电流交流采样,形成一个采样周期内的一组数据,并由该装置的CPU按照一定的算法进行计算,得出该线路的二次电流、电压、有功功率、无功功率、功率因数等遥测值。在调度员工作站中,如果某条线路的所有遥测量均显示不正确,需要查看装置上显示的电压、电流与装置端子侧测量的是否一致,如不一致,则有可能是装置问题,通知检修公司人员进行处理。
三、自动化误遥测的案例分析处理
1、案例一
某智能站10kV母线测控装置的电压数据刷新缓慢。原因分析,该智能变电站测控装置除了10kV母线测控装置为B厂商电气产品外,其余均为A厂商公司产品。而针对10kV母线测控装置的电压数据刷新缓慢问题,初步分析认为死区值偏大,导致现场电压微小波动而装置上送的遥测数据不刷新。经沟通,B厂商将死区数值重新调整,由0.5%修改为0.2%。将修改程序发到现场升级后,观察电压数据刷新缓慢问题有所改善。
2、案例二
某110kV智能站电站自投运以来,在调度主站EMS(型号为OPEN-3000)经常出现10kV母线电压由10点几变成整数10的现象。为分析是调度主站原因还是厂站远动装置原因导致电压跳变异常,需同时对主站与厂站的数据进行监视,监视结果可以定位遥测跳变异常原因为主站原因。处理过程是OPEN-3000厂商升级程序,避免变电站上传浮点型遥测值情况下,当主站参数改变、FES读取内存进行“回显”时出现遥测值取整的现象。经过与OPEN-3000厂商进行沟通,已认可该软件存在的问题。对该软件进行升级后,再未出现此异常现象。
3、案例三
某110kV变电站变压器档位上送至调度端缓慢,经了解发现,该110kV变电站在综自改造后,站端后台监控系统或调度主站端遥调主变有载调压档位时,通过101通道(版本:1.0.18)传输的数据变化遥测和遥信上送调度端延迟有四至五分钟之久,而104远动通道数据上送正常(版本:1.0.19)。经工作人员检查发现,调度端遥调主变有载档位时,站内监控后台遥测上送数据无异常。检查远动数据库时发现,远动101通道程序存在如下问题:因带时标的遥测放在SOE队列中,在站内遥测刷新较快的情况下,远动一直通知主站有一级数据,导致主站不停地请求一级数据,使二级数据遥测量送不上去。然而,远动装置上送调度主站是不需要带时标的遥测。101通道程序升级前远动装置无法处理带时标的遥测,导致数据上送延迟。每次需要通过国电南自远动装置自带的一个功能“背景允许扫描时间”,该功能在180s后会将全站数据汇总并上送调度主站。101通道程序升级后远动装置用不带时标的变化遥测代替带时标的遥测数据上送给调度主站端,使调度端能够及时有效地收到遥测变化。处理结果是将101通道程序版本升级至与104通道一致(版本:1.0.19)。程序升级后,调度端对主变有载调压档位再次进行调试,调度端遥测数据变化及时上送,报文正确,缺陷处理完成。
四、遥测异常处理措施
1、主站所有数据不刷新检查前置服务器、SCADA服务器等。
2、主站如果是个别厂站不刷新,检查前置MODEM工作是否正常,测试通道有无电平,通信是否正常(可在通道接口处自环观察远动报文,找出故障点),检查厂站端远动装置是否正常。
3、单点不刷新则检查前置收到的数据是否正确,检查主站数据库、画面定义是否正确、是否封锁、是否变化在死区范围内,检查二次回路有无断线或接触不良。检查远动机、后台监控系统数据库、图形和主站数据库、图形设置是否正确。
4、检查测控装置是否正常运行,检查站端设备的外观,检查端子、连接片、接地线是否有松动的现象,核实二次侧接线是否正确,被测量回路的输入电路是否有问题,如输入无电压或缺相等,输入电流是否在输入装置前短路。
5、遥测数据与实际不相符,则可能是后台或主站系数不正确,需要更正系数。
6、检查设备的工作电源是否正常,能否满足设备正常工作的要求。
7、遥测溢出是现场常见的问题,根本原因是遥测值超出了变量的上限,这时要检查该遥测是在哪个环节发生溢出的,并分情况处理。
五、总结
综上所述,随着科学技术水平的提升,自动化系统相关技术也有了很大的进步,但是实际运行中,自动化系统中遥测仍然存在异常现象,造成调度自动化系统中的遥测异常现象出现的原因是多方面的,只能通过积极采取各种措施来有效应对,降低异常情况出现的概率。只有充分了解遥测故障原因,掌握其相应处理方法才能保证电网安全、经济运行,才能更好地为电网服务。
参考文献:
[1]李明珍,李雨舒,谢宇昆.通信自动化通道故障分析与维护[J].电力系统保护与控制,2009,37(23):167-169.
[2]李明珍,李雨舒.变电站遥测常见故障查找及处理方法[J].电力系统保护与控制,2009,37(4):90-92.