綜合測控裝置通訊中斷故障對電網(wǎng)的影響

華建秀

摘要：數(shù)字化變電站如果多次出現(xiàn)綜合測控裝置通訊中斷故障的現(xiàn)象，就會影響調度監(jiān)控系統(tǒng)準確獲得監(jiān)控信息，導致變電站不能及時處理這些信息，造成電壓異常。文章針對綜合測控裝置通訊中斷故障及其導致的一系列情況進行分析，通過對測控裝置特點的了解，闡述了數(shù)字化變電站綜合測控裝置通訊中斷對電網(wǎng)的影響。

關鍵詞：數(shù)字化變電站；綜合測控裝置；通訊中斷故障；電網(wǎng)；調度監(jiān)控系統(tǒng) 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM762 文章編號：1009-2374（2015）34-0135-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.34.069

1 數(shù)字化變電站概述

數(shù)字化變電站是采用全國統(tǒng)一的通訊規(guī)約來構建通訊網(wǎng)絡，測控、監(jiān)控、AVC等系統(tǒng)都是用統(tǒng)一網(wǎng)絡來接收電流及電壓的狀態(tài)信息，從而實現(xiàn)整個數(shù)字化變電站系統(tǒng)的資源信息共享，即數(shù)字化變電站將其信息的采集、傳輸、處理及輸出的整個流程完全數(shù)字化。

數(shù)字化變電站與常規(guī)化變電站相比有很多優(yōu)點，比如：其功能都共用一個信息平臺，避免了設備的重復投入；管理自動化；測量的精度比較高；信息傳輸通道能夠自檢，且可靠性比較高等。但是數(shù)字化變電站在實際的運行中，還是會出現(xiàn)一系列的問題，例如其綜合測控裝置等設備會出現(xiàn)死機的故障，從而造成通訊中斷，致使電壓異常。

2 常見的綜合測控裝置異常情況

第一，由于測控裝置的邏輯閉鎖功能造成的，當操作人員進行就地操作或者是遠方遙控時，測控裝置會自動啟動邏輯閉鎖功能，以決定操作是否允許。如果工作人員在后臺進行遙控操作時，數(shù)字化變電站綜合測控裝置的邏輯閉鎖功能出現(xiàn)校驗超時的狀況，就會造成工作人員的遙控操作失敗，使得操作人員不得不轉移操作場地進行就地操作，從而嚴重影響了信息的傳輸，使得通訊中斷。

第二，測控裝置會自動檢測信息傳輸通道，如果出現(xiàn)通信網(wǎng)絡中斷的現(xiàn)狀，就需要等網(wǎng)絡自動恢復或是人工進行調整，從而造成操作人員無法及時、實時地了解測控裝置線路的遙測及遙信量，從而造成網(wǎng)調數(shù)據(jù)無法刷新，給測控裝置的整體運行造成嚴重的影響；嚴重時，會導致通訊的頻繁中斷，從而造成數(shù)字化變電站頻繁告警，對設備的運行帶來隱患。

3 保護綜合測控裝置模塊功能

測控裝置的管理主模塊主要包括兩個由MCU組成的系統(tǒng)，在這兩個系統(tǒng)之間通過SPI接口通信。其中一個系統(tǒng)是由處理器形成的，它的總線不出本板，它是從測控裝置的背后插拔的；另外一個系統(tǒng)是由單片機形成的鍵盤現(xiàn)實系統(tǒng)，它位于在裝置的前面板內側。測控裝置的所有其他子模塊系統(tǒng)的總線都是不出芯片的，因此，測控裝置的可靠性高、抗干擾性較強。測控裝置按其功能分為多種模塊，比如說管理主模塊、智能開入模塊、智能控制模塊等，這些功能模塊之間通過高速數(shù)據(jù)總線來不斷交換信息，從而有效地提高測控裝置的整體性能，其中管理主模塊還具有很強的數(shù)據(jù)處理能力以及記錄能力，使得測控裝置運行更高效。

4 數(shù)字化變電站綜合測控裝置通訊中斷故障對電網(wǎng)的影響

4.1 測控裝置通訊中斷故障對AVC的影響

數(shù)字化變電站綜合測控裝置通訊出現(xiàn)故障之后，變電站就不能正確進行電壓數(shù)據(jù)的監(jiān)視，因此當出現(xiàn)電壓波動時AVC的作用就不能充分發(fā)揮出來。針對出現(xiàn)的測控裝置通訊中斷故障對AVC的分析，首先應該要了解有哪些方式能夠閉鎖AVC，主要有以下四種：

4.1.1 在系統(tǒng)運行方式發(fā)生變化時，根據(jù)遙信的變化進行相應的遙信與工況狀態(tài)閉鎖。在大多數(shù)的數(shù)字化變電站綜合測控裝置系統(tǒng)中的CPU都能將包括監(jiān)控與保護單元的運行狀況發(fā)送到后臺，而后臺的AVC系統(tǒng)能夠根據(jù)運行工況的投退變化閉鎖相應的AVC調節(jié)。比如說如果在采集母線線電壓時出現(xiàn)通訊中斷故障，后臺就會以此電壓作為參考來閉鎖相應的AVC調節(jié)。

4.1.2 當采集的遙測值大于或小于某個標準值，遙測值閉鎖，使得AVC調節(jié)閉鎖。比如說通過主變的負荷太大時，可以閉鎖對主變分接頭操作的AVC調節(jié)。

4.1.3 主變分接頭開關和電容器開關進行操作之后，會有一定的閉鎖AVC調節(jié)的時間，從而防止短時間對設備頻繁操作。

4.1.4 保護信號的閉鎖是致使AVC調節(jié)閉鎖。在綜合自動系統(tǒng)中，大部分的保護信號是通過通訊報文的形式來通知后臺的，因此在實際操作中需要增加保護閉鎖條件。增加的這種保護信號的閉鎖條件應該要分清通訊報文中的預告與事故信息，要求只對事故信號進行閉鎖，而且閉鎖之后只能夠人為解鎖。

從以上AVC調節(jié)閉鎖的集中狀況分析，測控裝置通訊出現(xiàn)中斷故障會對AVC有較大的影響。直到在采集母線線電壓的測量單元發(fā)生通訊中斷故障時，母線的線電壓將會保持不變而變?yōu)橐粋€死數(shù)據(jù)，就會出現(xiàn)AVC閉鎖的現(xiàn)象。因此，如果出現(xiàn)用戶電壓過高或過低時，AVC調節(jié)閉鎖不能自動調節(jié)，就需要調度手動進行調節(jié)，要不然在實際運行中的電壓會出現(xiàn)更高或更低的情況。只有當數(shù)字化變電站綜合測控裝置通訊中斷恢復之后，設備檢測到母線電壓偏低時，AVC調節(jié)閉鎖才能解除，從而投入相應的電容器來補充電壓。

4.2 綜合測控裝置通訊中斷故障對調度監(jiān)控的影響

根據(jù)后臺電壓曲線圖及告警查詢，綜合測控裝置通訊發(fā)生中斷故障時，應對調度監(jiān)控所采集的實時信息按照主次分明、清晰明確、總體適當?shù)脑瓌t進行分類。根據(jù)這些調度監(jiān)控所采集的信息對電網(wǎng)直接影響的輕重緩急程度可以細分為四大類：

4.2.1 事故信息。事故信息是由電網(wǎng)或設備故障等引起斷路器跳閘信號或是發(fā)生對系統(tǒng)、設備及人身有嚴重威脅的缺陷信號等，需要實時監(jiān)控并立即進行處理的重要信息。比如說斷路器跳閘信號是根據(jù)數(shù)字化變電站主站系統(tǒng)根據(jù)廠站的斷路器變位信息來判斷的。斷路器事故信號分為多種類，產生這種事故信息的事件能夠說明測控裝置通訊中斷對電網(wǎng)產生的重要影響。

4.2.2 故障信息。故障信息是反映設備運行異常情況以及影響設備遙控操作的信號，需要實施監(jiān)控并及時處理的重要信息。歸于這一類故障信息的事件也對電網(wǎng)的影響較大，比如說保護裝置異常或是綜合測控裝置通訊中斷等信號。

4.2.3 越限信息。越限信息是反映電網(wǎng)重要測量超出正常報警上下限區(qū)間的信息。重要遙測量對電網(wǎng)的影響比較大，它主要包括斷面潮流、負荷、電壓等，需要實時監(jiān)控并及時進行處理的重要信息。比如說電壓越限等對電網(wǎng)產生重大影響的信號。

4.2.4 告知信息。告知信息主要反映電網(wǎng)設備運行的一般監(jiān)測信息，它不需要實時監(jiān)控，也不需要進行及時處理，這一類信息只是需要告知后臺，讓他們注意點就行，對電網(wǎng)的影響不是很大。

從上述的信息分類中可以看出，數(shù)字化變電站綜合測控裝置通訊中斷故障信息是需要實施監(jiān)控并及時進行處理的，這些信息需要及時接入調度監(jiān)控系統(tǒng)中，才能及時發(fā)現(xiàn)并采取合適的處理措施處理。

5 結語

目前，我國的數(shù)字化變電站通信接口不僅都要求配置智能設備，而且要滿足其設備的標準完善、具有較高的穩(wěn)定性與可靠性等要求。但在實際中，數(shù)字化變電站綜合測控裝置運行還是存在一定的問題，其中發(fā)生的通訊中斷故障對電網(wǎng)的影響比較大。通過本文對測控裝置通訊中斷故障的分析，數(shù)字化變電站應該采取一定的措施來避免通訊中斷，從而為數(shù)字化變電站的發(fā)展奠定一定的基礎。

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（責任編輯：蔣建華）