減少遙信信號誤報的措施

肖智超

(國網(wǎng)重慶市電力公司市區(qū)供電分公司，重慶 400015)

減少遙信信號誤報的措施

肖智超

(國網(wǎng)重慶市電力公司市區(qū)供電分公司，重慶 400015)

介紹了遙信信號誤報的影響，針對誤報原因進行了分析，給出了5種解決遙信誤報的措施。通過合理治理策略的制定和實施，提高了遙信動作的正確率，保證了調(diào)度自動化、配電自動化系統(tǒng)的可靠運行，為電網(wǎng)設(shè)備的安全運行保駕護航。

調(diào)度自動化；配電自動化；遙信；誤報

0 引言

變電站、開閉所等電網(wǎng)設(shè)備的安全運行直接決定電網(wǎng)的安全生產(chǎn)，而調(diào)度自動化系統(tǒng)、配電自動化系統(tǒng)是調(diào)度監(jiān)控電網(wǎng)運行的重要手段，它對電網(wǎng)運行狀況的反應(yīng)直接影響著電網(wǎng)運行的安全性。

遙信是電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)的一項基本功能。遙信信息量約占自動化系統(tǒng)信息采集量的70 %以上，主要由變電站設(shè)備的模擬量和開關(guān)量的所有現(xiàn)場信息組成，反映了電網(wǎng)運行方式及變電站所相關(guān)設(shè)備(斷路器、刀閘)的運行狀態(tài)，因此其采集的遠動終端運行數(shù)據(jù)必須實時、準確。

在自動化終端的實際運行中，由于處理不合理、設(shè)備不穩(wěn)定，導(dǎo)致遙信采集不正確、漏采集的現(xiàn)象時有發(fā)生。這些誤報的信息干擾了調(diào)度員對系統(tǒng)運行狀態(tài)的正確判斷，給電網(wǎng)的安全生產(chǎn)帶來了隱患。因此，解決遙信可靠采集問題，是綜合自動化系統(tǒng)實用化工作中的重點、難點。

1 遙信信號誤報原因分析

1.1 一次設(shè)備的接點不可靠

（1）開關(guān)位置的遙信信號一般都來自其輔助接點，由于開關(guān)長時間的動作會引起輔助接點的部分位置出現(xiàn)裂痕和間隙，而開關(guān)開斷與閉合過程中的震動，會引起輔助接點不對位或者接觸不緊密；再加上開關(guān)量遙測沒有采用消抖措施，接點抖動將引起遙信信號誤動或拒動。

（2）由于觸點運行環(huán)境的原因，輔助接點氧化或者污穢等原因引起輔助接點在接觸過程中時斷時續(xù)，遙信信息量在短時間內(nèi)不停抖動。

1.2 二次設(shè)備不可靠

通常遙信接點均為無源接點，由采集裝置提供輔助電源。自動化終端設(shè)備一般都是將直流+24 V作為遙信取樣的輔助電源。工作在弱電壓下的遙信采集回路，當交流電串入遙信回路或者處于變電站高電壓、強電磁場的環(huán)境中時，容易受到電磁場的干擾，引起遙信信號的誤發(fā)誤報；或者當遠動通道受干擾時，會產(chǎn)生誤碼。

1.3 傳輸通道的影響

遙信信號需要在溝道中鋪設(shè)的電纜線路中傳輸。采集的變電站信息和數(shù)據(jù)先按照對應(yīng)遠動規(guī)約編成16進制碼源，經(jīng)過數(shù)據(jù)打包，通過遠動通道，再傳到調(diào)度主站，最后經(jīng)解碼后變成調(diào)度自動化系統(tǒng)需要的數(shù)據(jù)和信息。如果通信通道的誤碼率很高，會使遙信變位，進而造成信號無法傳輸?shù)秸{(diào)度主站，引起遙信誤報，所以傳輸通道的好壞對調(diào)度自動化系統(tǒng)具有重要影響。

2 遙信信號誤報的解決措施

2.1 雙觸點采集法

為了解決遙信誤報的發(fā)生幾率，可以通過2個遙信信號來綜合判別，即采用雙觸點采集的方式。從開關(guān)的輔助裝置上取2對常開或者常閉接點，或1對常開和1對常閉接點作為信號的采集點。采集裝置將采集到的2個遙信信號，直接傳送到主站系統(tǒng)，再經(jīng)調(diào)度自動化系統(tǒng)邏輯處理后產(chǎn)生最終的遙信信號。采用雙觸點的方式雖然能有效減少遙信誤發(fā)和遙信抖動的概率，但是由于遙信信號采集量增加了1倍，加大了現(xiàn)場工作量和調(diào)度系統(tǒng)自動化的處理工作量。因此，建議只在主要或者關(guān)鍵的觸點位置采用雙觸點采集的方式。具體方法如下。

(1) 將遙信信號采集裝置同時接入1對繼電器常開、常閉觸點，在自動化端外加數(shù)字邏輯芯片電路進行一定的“與”“非”運算，處理后的信號作為自動化終端的輸入信號。

(2) 將2個常開觸點串聯(lián)，通過遙信采集裝置將2個觸點的信號采集之后，由邏輯數(shù)字芯片實現(xiàn)“與”運算功能，輸出信號作為自動化終端的輸入信號。

(3) 將2個常閉觸點并聯(lián)，通過遙信采集裝置將2個觸點的信號采集之后，由邏輯數(shù)字芯片實現(xiàn)“或非”運算功能，輸出信號作為自動化終端的輸入信號。

采用雙觸點采集保證了只有2個觸點同時動作才能發(fā)出遙信信號，而且對二次回路的改動較小，具有較好的可操作性。

2.2 提高輔助電源抗干擾性能法

采用直流+24 V作為遙信電源的遙信采集系統(tǒng)處于強電環(huán)境下時，干擾信號有大有小，實際測得的最大干擾信號可以達到50 V。若幅值大于20 V的干擾信號疊加在24 V電壓上時，將通過光耦產(chǎn)生虛假的變位信號。大于80 V的干擾信號一般很少，因此可以提高遙信電源電壓至220 V以減少遙信的誤報，同時也可以解決繼電器接點老化導(dǎo)致的接觸不良問題。

提高輔助電源抗干擾性能的方法有以下2種。

(1) 增加二次隔離。通過二次光耦隔離模塊將220 V強電部分與綜合測控的24 V隔離開來。這種方法需要增加單獨的隔離端子，工程環(huán)節(jié)多、成本較高，在早期的自動化終端設(shè)備上應(yīng)用較多。

(2) 直接將強電引入自動化終端設(shè)備上。這種方法比較簡單，無中間轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)，可靠性好，具有較強的實用性。

2.3 軟件去抖法

通過對遙信誤發(fā)誤報現(xiàn)象的分析可知，一般電磁干擾或分合動作時接點抖動導(dǎo)致的遙信誤報，是由于變位時間間隔比較短，而正常的變位遙信不可能在短時間內(nèi)反復(fù)動作。此類問題可以通過軟件的去抖算法予以解決。

如果在Δt時間內(nèi)發(fā)生頻繁的遙信變位，比如10 ms內(nèi)發(fā)生15次遙信變位，考慮到這些變位信號均為誤遙信，可通過軟件自動過濾自動化終端設(shè)備信號，避免誤遙信上送主站。

2.4 工藝隔離法

(1) 針對強電磁干擾，可通過完善施工工藝進行有效屏蔽，如選用屏蔽電纜并正確接地。

(2) 使用雙絞線。利用雙絞線感應(yīng)的干擾電壓接近又互相抵消的原理，降低感應(yīng)耦合的差模干擾。

(3) 合理布線。將強電信號線和弱電信號線分開布線，進行必要隔離以使信號電纜盡量避開電力電纜，增大2者之間的距離，減少信號傳輸?shù)闹虚g環(huán)節(jié)。

(4) 改造二次信號回路，確保信號源的可靠傳輸。站內(nèi)級聯(lián)用的通信線路建議采用光纖網(wǎng)絡(luò)，以提高抗干擾能力。

2.5 雙重條件判斷法

雙重條件判斷開關(guān)位置，即通過開關(guān)位置信號和有無電流來判斷開關(guān)位置。

如開關(guān)在合位，此時有變位信號，可再加上電流數(shù)據(jù)判斷此變位信號：若有電流，則判斷此變位信號為誤發(fā)信號，不予上送；若無電流，則將此分位信號送予主站。

3 遙信誤報治理效果及后續(xù)工作

2014年11月，該公司完成遙信誤報的治理后，其遙信動作正確率平均值從42.26 %提高到95.30 %，遙信誤報明顯減少，提高了自動化監(jiān)控系統(tǒng)反映電網(wǎng)運行狀態(tài)的可靠性和準確性。

為了保持低遙信誤報率，需要對上述治理方法進行定期鞏固，具體有以下幾個措施：

(1) 對以后要增加的所有二次回路接點遙信一律延時500 ms，以消除接點受震動造成的抖動和接點開啟（閉合）過程中的抖動；

(2) 新上信號采用的二次電纜一律采用屏蔽電纜并使其良好接地；

(3) 在施工時，一定要按照施工工藝接好RS-485傳輸線及屏蔽層，并檢查落實；

(4) 二次回路遙信電源采用直流220 V電源并列入變電站遙信回路設(shè)計規(guī)范。

4 結(jié)束語

遙信誤報現(xiàn)象時有發(fā)生，嚴重威脅著調(diào)度自動化、配電自動化系統(tǒng)的運行和調(diào)度對電網(wǎng)的監(jiān)控。在對現(xiàn)場調(diào)查的基礎(chǔ)上，對遙信誤報進行了治理，并提供了鞏固措施，提高了遙信的可靠性，降低了調(diào)度員和值班員的監(jiān)控工作強度，為電網(wǎng)的安全運行打下了良好的基礎(chǔ)，為事故分析提供了可靠依據(jù)。除此之外，還減少了電力生產(chǎn)單位的檢查維護次數(shù)，節(jié)約了維護成本。

1 柳永智，劉小川.電力系統(tǒng)遠動[M].北京：中國電力出版社，2003.

2 劉建明.遙信誤發(fā)問題及其解決方法的探討[J].電力自動化設(shè)備，1999，19(2)：46-47.

3 郭 建，魯國剛，王顯芹.變電站自動化系統(tǒng)遙信去抖方法分析[J].電網(wǎng)技術(shù)，2006，35(2)：47-50.

4 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)，2007，9(6)：32-33.

2017-03-15。

肖智超(1987—)，男，工程師，主要從事調(diào)度自動化、配電自動化、電力系統(tǒng)二次相關(guān)工作，email：xzcczxxiao@qq.com。