金華電網變電站監控系統的缺陷統計及建議

邱子平，潘銘航，吳雪峰，周國慶，王強

（國網浙江省電力公司金華供電公司，浙江金華321017）

金華電網變電站監控系統的缺陷統計及建議

邱子平，潘銘航，吳雪峰，周國慶，王強

（國網浙江省電力公司金華供電公司，浙江金華321017）

變電站監控系統作為電網的監視控制平臺，對電網的安全穩定運行起著基礎技術支撐作用。對金華電網2012—2013年的變電站監控系統設備缺陷進行了統計，從硬件故障，程序問題、二次相關回路等方面分析了缺陷產生的原因，并對今后的變電站監控系統設備維護工作提出了相應建議。

變電站；監控系統；缺陷；統計

變電站監控系統的技術水平、設備的安全可靠性及其運行維護水平直接關系到電網的安全穩定與經濟運行。金華電網所轄變電站監控系統采用了南瑞繼保、南瑞科技、長圓深瑞、南京中德、國電南自、南京電研、浙江創維、北京四方、許繼日立、上海申貝、山東積成、山東魯能、上海思源等廠家生產的產品。

結合金華電網2012—2013年變電站監控系統缺陷發生情況，對缺陷進行統計分析并提出相應建議。

1 監控系統缺陷總體情況

1.1 變電站監控系統構成

分層分布式變電站監控系統結構如圖1所示，系統基本組成有站控層和間隔層，通過分層分布、開放式的網絡系統實現連接。站控層包括總控主機、操作員工作站、后臺監控裝置、遠動主機、GPS（全球定位系統）對時裝置、五防主站及站控層網絡等設備；間隔層包括不同電壓等級的測控裝置、通信接口單元及間隔層網絡等設備[1]。

圖1 分層分布式監控系統基本結構

1.2 按設備類型統計的缺陷

對2012—2013年金華電網所有監控系統自動化裝置的缺陷，按設備類型分類統計匯總，如表1所示。

（1）2012年和2013年缺陷總體情況大體持平，以測控裝置的缺陷為最多，其次為遠動主機和后臺監控裝置，再次為總控主機、網絡設備、GPS對時裝置，保護管理機等裝置缺陷發生次數較少。

表1 設備缺陷總體情況次

（2）測控裝置故障發生率高，主要是測控裝置電源板故障，且較多發生在110 kV及以下變電站中，與部分110 kV及以下變電站所用測控裝置投入年份久、設備老化嚴重、運行維護周期長，部分廠家生產的測控裝置裝備質量差、故障頻發有很大關系。

（3）后臺監控裝置的顯示器故障發生率較高，同時基建、擴建設備上送后臺信息量及配置不準確，使得后臺監控裝置缺陷發生次數較多。

（4）遠動主機缺陷主要包括通道缺陷和站內設備異常缺陷。

（5）總控主機缺陷中，以深圳南瑞ISA300總控裝置引起的誤發信無法復歸缺陷所占比例較高，均是以重啟總控裝置解決，廠家沒有徹底解決該問題。

1.3 按缺陷等級統計

按照“緊急、重要、一般”的缺陷等級劃分[2]，對2012—2013年金華電網所有變電站監控系統的缺陷進行分類統計分析，共消缺392次，其中緊急缺陷21次，重要缺陷161次，一般缺陷210次，匯總見表2。

表2 按缺陷等級分類匯總表次

從統計匯總表看，2012—2013年一般缺陷數量大體持平，重要及以上等級缺陷的數量明顯增加，所占比重也較大，變電站監控系統安全可靠性下降直接關系到電網的安全穩定與經濟運行，由于處理這類缺陷較為緊急，占據維護人員大量的工作時間，設備維護壓力增加。

2 缺陷原因分析

2.1 缺陷原因統計

按照硬件故障、程序問題、二次回路、其他原因、運行不穩定等缺陷原因對變電站監控系統缺陷進行分類統計分析，匯總見表3。

表3 設備缺陷原因分析統計

從匯總表來看運行不穩定和其他原因引起的缺陷最多，而且該類缺陷多以重啟或者自行恢復解決，缺陷具體原因較難查明，為今后消缺留下隱患。設備硬件故障引起的缺陷也發生較多，設備程序問題及二次相關回路缺陷在較低水平。

2.2 硬件故障導致缺陷

從表3可以看出設備硬件故障引起缺陷所占比重最大，占到了全部缺陷比重的28.83%，部分硬件故障由設備老化導致，如：義烏、中洲、蘇陳、稠城、盧宅、浦江等變電站采用的遠動系統為山東積成電子生產，因設備運行時間較長，設備較陳舊，多次發生缺陷，遙測板、遙控主板、主機電源都出現過損壞；保護發生跳閘后，監控系統遺漏信號或只收到SOE（事件記錄）信號；原遠動主機廠家已不再生產，廠家也沒有相關的備品及備件，如果發生遠動主機主板損壞，已很難恢復。

其他原因中UPS（不間斷電源）裝置缺陷導致自動化系統不能正常運行的故障較多。由于變電站自動化系統設備越來越多，UPS裝置負荷升高，經過多年運行后很容易老化導致設備故障，而且造成的缺陷往往是緊急缺陷，影響設備安全運行。建議結合自動化狀態檢修，對超過一定年限的UPS設備進行定期更換，避免缺陷的發生。

設備質量問題導致缺陷也較多，如近年來新投產的數個變電站，采用許繼電氣的設備質量較差，新投產即缺陷發生率較高。如仙橋變電站投產的北京四方設備，間隔層測控裝置采用雙光纖以太網通信，光纖通信設備可靠性較差，從投運開始就出現通信中斷現象。近年來由于設備運行時間較長，缺陷越來越多，從單網通信中斷，發展到后來雙網均中斷，影響監控數據上送。因此，基建驗收時一定要嚴把入網設備質量關，尤其是交換機之類的網絡設備一定要選用可靠產品。

2.3 設備程序問題引起

設備程序問題導致設備運行異常，徹底解決需廠家升級程序，這類缺陷需要長時間的運行反饋才能找到問題，還需要等廠家修改更新程序，缺陷處理時間較長。

典型程序問題引起的缺陷，如2009年7月投產的500 kV芝堰數字化變電站一體化平臺發生缺陷2次，信息一體化平臺數據不刷新，遙測遙信不刷新，雙屏顯示問題。深圳南瑞的產品誤發信號無法復歸也是由于廠家程序存在缺陷，此缺陷可以通過重啟總控單元消除，但是徹底解決需待廠家升級程序。

由于檢修人員認真仔細核對參數表，嚴格仔細核對信號，并做好參數備份及管理工作；同時加強投產變電站的基建驗收，從源頭上進行設備質量把關，設備程序問題引起的缺陷總體上保持較低的水平。

2.4 二次相關回路

二次相關回路缺陷多為輔助接點引起，繼電器故障引起的遙信位置不對應，更換繼電器后恢復正常；也有直流屏內端子排老化導致失電，引起后臺通信中斷的故障發生。

近期年檢消缺中發現很多信號漏發、誤發缺陷是由于open3000通道切割時的遺留問題，當時open3000通道切割只核對了遙信信號的當前狀態，并未對每個信號進行變位核對，導致還存在小部分信號未關聯或者關聯錯誤。這一問題目前只有結合年檢過程中對信號進行仔細核對才能消除，建議今后在進行大規模自動化通道切割或更換時，制定更合理的施工方案和試驗方法，盡量避免錯誤的發生。

3 變電站監控系統運行建議

3.1 加速對超齡變電站的改造升級

部分所轄變電站的監控系統運行年限已到，甚至超過年限仍在使用，設備老化嚴重，有的設備廠家甚至已經停產，大大降低了設備的可靠性，給電網的安全穩定運行帶來潛在的威脅[3]。應盡快對超齡變電站進行升級改造，特別是對廠家已經停產、備品稀缺的設備加速更換升級，同時加強對超過年限設備的巡檢工作。

3.2 加強入網設備管理

變電站監控系統的硬件故障或由硬件性能引起的缺陷占比最高，因此降低系統缺陷發生率首先要從設備入手，要嚴把設備入網關。一方面要嚴格控制質量不良的設備入網，另一方面對缺陷發生概率大的設備，要認真檢查處理，查找原因，并及時向主管部門反應。同時重視設備出廠驗收，設備出廠驗收不能僅停留在單個裝置上面，也應關注網絡設備、輔助設備的質量。

3.3 加強對廠家維護工作的管理

參數設置及程序問題引起的缺陷與檢修人員和廠家維護人員的工作配合程度密切相關。廠家維護人員到現場維修時，檢修人員要認真做好記錄工作，仔細核對參數表和信號，并做好參數備份及管理工作。

3.4 提高檢修效率

在變電站監控系統投產調試試運行中，對發現的任何疑點都應進行分析處理，做好現場調試記錄和運行記錄，并在設備驗收時提交驗收組。在系統運行中應加強對現場運行環境的巡視，包括溫度、濕度等，保證設備運行在一個相對穩定的環境中，這也可以減少由于環境影響造成的缺陷[4]。在做好消缺工作的同時希望管理部門能嚴把缺陷填報及驗收環節，盡量減少由于誤報缺陷、重復填報及缺陷評級混亂導致的盲目消缺工作量的增加。

[1]朱松林.變電站計算機監控系統及其應用[M].北京：中國電力出版社，2008.

[2]周滔滔，周立圍，吳雪峰，等.金華電網繼電保護缺陷統計及建議[J].浙江電力，2012，31（6）∶19-21.

[3]吳雪峰，邱海，呂贏想.繼電保護設備狀態檢修探討[J].浙江電力，2011，30（5）∶51-54.

[4]周立紅.變電站綜合自動化技術問答[M].北京：中國電力出版社，2008.

（本文編輯：楊勇）

Defect Statistics of Monitoring System for Substation of Jinhua Power Grid and the Suggestions

QIU Ziping，PAN Minhang，WU Xuefeng，ZHOU Guoqing，WANG Qiang
（Jinhua Power Supply Bureau，Jinhua Zhejiang 321017，China）

As the monitoring and control platform of power grid，substation monitoring system plays a fundamental technical support role in safe and stable operation of power grid.This paper makes a census of device defects of substation monitoring system happened in Jinhua power grid between year 2012 and 2013，and it analyzes defect causes from aspects of hardware failures，problems of program and the relevant secondary circuits；furthermore，it proposes corresponding suggestions for future maintenance of the station monitoring system.

substation；monitoring system；defect；statist

TP274

：B

：1007-1881（2014）05-0037-03

2014-01-09

邱子平（1984-），男，浙江開化人，工程師，從事變電檢修管理工作。