電網遠動自動化系統常見故障和查找方法研究

曹珂

（陜西電力公司檢修公司延安分部，陜西 延安 716000）

1 概述

在電力系統中，遠動系統應用最為廣泛，技術發展也最為成熟。遠動系統的核心是 SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition）系統，即數據采集與監視控制系統。

1.1 功能

在電力系統中，遠動自動化系統有著信息完整、提高效率、正確掌握系統運行狀態、加快決策、能幫助快速診斷出系統故障狀態等優勢，它對提高電網運行的可靠性、安全性與經濟效益，減輕調度員的負擔，實現電力調度自動化與現代化，提高調度的效率和水平中方面有著不可替代的作用。

1.2 遠動系統配置基本模式

（1）點對點配置:主站與子站之間通過專用的傳輸鏈路相連接的一種配置；（2）多路點對點配置:控制中心或主站，通過各自的傳輸鏈路相連接的一種配置；（3）多點星型配置:控制中心或主站與多個子站之間相連接的一種配置；（4）多點共線配置:控制中心或主站通過一公共鏈路與多個子站相連接的一種配置；（5）多點環形配置:所有站之間的通信鏈路形成環路，控制中心或主站可以通過兩條不同的路徑于每一子站通信。

1.3 遠動自動化系統組成

遠動自動化系統簡而言之由調度端設備、通道設備和站端設備三部分組成。（1）調度端設備:調度端設備包括通信處理機、調度工作站、SCADA工作站、歷史信息服務器、計算機網絡及附屬設備。（2）通道設備:通道設備包括光通信機、光中繼機、光纖。（3）站端設備:站端設備包括前置機、后臺機、通信網絡及附屬設備。這三部分是相互聯系、缺一不可的，由于現在設備多為獨立模塊組成，模塊故障只能與廠家聯系更換，這就需要準確判斷故障點，及時更換故障模塊。

1.4 底層執行裝置

在遠動系統中，主要的執行裝置是RTU（Remote Terminal Unit），RTU 是一種遠端測控單元裝置，負責對現場信號進行監測和控制。隨著微機綜合保護裝置的越來越廣泛的應用，越來越多的微機綜合保護裝置應用到了遠動系統中，微機綜合保護裝置是用于測量、控制、保護、通訊一體化的一種經濟型保護；針對電網終端變電站量身定做，以三段式無方向電流保護為核心，配備電網參數的監視及采集功能，可省掉傳統的電流表、電壓表、功率表、頻率表、電度表等，并可通過通訊口將測量數據及保護信息遠傳遠動系統主機，方便的實現電網自動化。

2 常見故障

遠動自動化系統故障通常分為遙信故障、遠動機故障、遙測故障和遙控返校超時故障四大類。

2.1 遙信故障

遙信的正確性是遠動自動化系統的一項重要指標。引起遙信錯誤的原因是多方面的，主要為輔助接點問題、數據庫定義出錯和遙信端子接觸不良。此外，電磁干擾、交流電竄入遙信回路、微機處理出錯等也會使遙信出錯，可以采用雙位遙信、選用屏蔽電纜、合理布線和優化接地工藝等一系列手段加以解決。

2.2 遠動機故障

遠動機即為通信處理機或前置機，采用現代微機技術，一塊卡板對應幾個數據口，每個數據口同樣有連接著幾個綜合測控或繼電保護裝置。若出現遠動信號無法接受的故障時，原因很可能是遠動機控制單元主板、通道板或工作電源損壞。故障模塊可用同型號模塊替換，但必須確認跳線、參數、軟件版本一致。此外通道板設置錯誤或損壞，通道線虛接或開焊也是可能的原因。

2.3 遙側故障

遙測偏差故障主要由于互感器精讀不準或損壞(交流采樣)，變送器精度小準或損壞(直流采樣)。此外更換互感器后為及時更改相應數據庫參數也是常見原因。線路功率為負值或理論值的三分之一，其主要故障原因是保護或測量裝置回路接線錯誤。

2.4 遙控返校超時故障

如果遠動上下行通道不同、調度或站端設備數據庫參數定義錯誤、遙控出口繼電器損壞、通道誤碼率太高以及現場設備遙控轉換開關在“就地”位置，都會造成遙控返校超時。

3 故障查找方法

故障查找方法常見有:系統分析法、排除法、觀察法、信號檢測法。

3.1 系統分析法

利用系統工程的相關性和綜合性原理分析判斷故障方法即為系統分析法，系統分析法實際上是一種邏輯推斷法。使用系統分析法之前應首先對遠動自動化系統有一個清楚的了解:系統有哪些子系統組成，每個子系統作用原理如何，每個子系統均有哪些主要設備所組成，每臺設備的作用如何等等。如知道了設備的作用，就會知道該設備失去作用后帶來的后果，由此而來，就可知道系統發生什么樣的故障是有哪些設備原因造成的。例如，一個調度主站發生某一變電站信息停滯，本應幾秒鐘變更一次的遙測數據不再刷新(或全部為零)，其它變電站信息正常，經檢查該變電站前置機和其它遠動設備均正常，因此可判斷故障出在通道方面。接下來還要分析，信號通道除了通信設備，還有調度和變電站兩端的MODEM，通信設備配線架端子等，再逐一檢查就能發現故障所在并及時處理。

3.2 排除法

排除法簡單來說，就是“非此即彼”的判斷方法。因為遠動自動化系統較為復雜，而且它還與變電站設備有關聯，因而應先用排除法判斷究竟是自動化設備有故障還是相關聯的其它設備有故障。

3.3 觀察法

查看遠動自動化系統的各設備模塊上燈光指示是否止確，通道監控是否報警，變電站端數據是否止常，前置機、網絡交換機和MODEM工作是否正常，如果裝置有異常，即可由此裝置入手查找故障。

3.4 信號檢測法

觀察法往往不能準確判斷故障，可以用專用工具對遠動信號進行檢測。常用檢測工具為萬用表，用這種方法檢測光端機、光中繼機、調度自動化的接收端、發送端與接地端的電壓值，正常情況應與上述一樣，通過電壓情況可判斷出接收或發送通路在哪部分發生了故障。另一種檢測方法是利用報文監聽軟件進行測試，通過檢查報文，就可以準確判斷故障所在。

結語

綜上所述，遠動自動化系統的建立、完善與推廣，以及其可靠性穩定性的提高，使調度、運行人員對遠動自動化系統的依賴也越來越強，遠動信息也成為事故分析的重要依據。因此，對遠動系統的可靠性、遠動信息的完整性與準確性也提出了更高的要求，以保證正常運行監視與負荷調度的需要，一旦遠動自動化系統發生故障，必須迅速排除，使之盡快恢復正常運行。

[1]國家電網公司人力資源部.電網調度自動化廠站端調試檢修[M].中國電力出版社.2012.

[2]張永健.電網監控與調度自動化[M].中國電力出版社.2009.

[3]國家電網公司人力資源部.變電站綜合自動化[M].中國電力出版社.2010.