綜合自動化變電站運行常見故障及處理措施

潘志華?王克儉

摘 要：近年來，隨著電力市場改革的逐步深入，自動化技術也在電力系統中得到了廣泛的應用，并推動了電力技術的進一步發展。其中，綜合自動化變電站的運行就具有一定的代表意義。為了更好地提高綜合自動化變電站的整體運行性能，本文分別從變電站監控網絡故障及處理技術、保護裝置與站控層網絡通信中斷故障及處理技術和保護狀態量的采集故障處理技術等三個方面探討了綜合自動化變電站運行故障與處理技術，希望能夠為電力系統工作人員更好地排除上述故障提供有益借鑒。

關鍵詞：綜合自動化變電站；故障；處理技術

1 綜合自動化變電站概述

我們通常所說的變電站綜合自動化系統，主要就是指利用先進的計算機技術、現代電子技術、通信技術和信息處理技術等實現對變電站二次設備（包括繼電保護、控制、測量、信號、故障錄波、自動裝置及遠動裝置等）的功能進行重新組合和優化設計，并對變電站全部設備的運行情況執行監視、測量、控制和協調的一種綜合性的自動化系統。該系統利用變電站綜合自動化系統內的各設備之間的相互交換信息和數據共享，就可以完成對變電站的運行監視和控制任務。變電站實現綜合自動化以后，由于其可以替代變電站常規二次設備，因而簡化了變電站的二次接線。當變電站實現了綜合自動化后，可以充分提高變電站的運行水平，降低經營成本，使電力企業取得更好的經濟效益。一般來講，變電站綜合自動化系統要具備這樣一些特征：（一）功能實現綜合化，它綜合了變電站內除一次設備和交、直流電源以外的全部二次設備；（二）系統構成模塊化，保護、控制、測量裝置的數字化有利于把各功能模塊通過通信網絡連接起來，促進接口功能模塊的擴充及信息的共享；（三）結構分布、分層、分散化，綜合自動化系統是一個分布式系統，每個子系統都會有多個CPU分別承擔不同的功能，并構成一個高度協調的有機綜合系統；（四）操作監視屏幕化，變電站綜合自動化的實現，可以是操作人員面對彩色屏幕顯示器，對變電站的設備和輸電線路進行全方位的監視和操作；（五）通信局域網絡化、光纜化，變電站綜合自動化的實現，可以使計算機局域網絡技術和光纖通信技術在綜合自動化系統中得到普遍應用；（六）運行管理智能化，即可以實現在線自診斷，并同時把診斷的結果送往主控端；（七）測量顯示數字化，由于該系統采用的是微機監控，因而人工抄寫記錄工作將由打印機來代替。

綜上，綜合自動化變電站是現代電力網絡的關鍵節點，是實現電力網絡通信的關鍵設備，在維持電力網絡持續能力和可靠性方面有極為關鍵的作用。因此，探討綜合自動化變電站運行過程中存在的常見故障，分析導致故障的主要原因，并提出對應的處理技術措施，對保護電網運行的可靠性具有積極作用。

2 綜合自動化變電站監控網絡故障及處理技術措施

2.1 類型

綜合自動化變電站監控網絡故障主要包括網線故障；交換設備或者接口故障；通信管理設備或者規約轉換器故障以及通訊插件設備故障。

2.2 監控網絡故障處理技術措施

針對上述監控網絡故障，采取的處理技術措施包括：

（1） 使用Ping命令進行處理

在保證兩臺網絡監控設備完全連接之后，合理控制時延，使用形如pingIp 地址-t 的格式，對指定計算機進行Ping操作，直到按下Ctrl+C 中斷或者將ping命令框關閉。系統顯示“Request timedout”，表明該回路沒有連通；若回路能夠聯通，則會顯示”Relay from10.228.134.9：bytes=32time=32ms TTl=122。”

（2） 排除方法

將所有可能出現的故障全部羅列出來，然后根據實際的故障表現一一進行排除。該種處理方法具有邏輯性較強的特點，所以維護人員必須熟悉系統結構，并有深入而全面的了解。

（3） 替換處理方法

使用正常的設備替換可能存在故障疑問的設備，通過這種方式對硬件故障進行處理，獲得故障位置及具體情況。

2.3 綜合自動化變電站監控系統工作處理其他注意事項

（1） 部分通訊故障是因為數控差錯導致原件運行異常而造成的，在處理的過程中可以采用重啟系統后臺的方式予以解決。通常，應該按照順序先將備用機連接，然后再關閉主機；在關閉計算機之前，應該先將監控設備關閉。

（2） 主、備用服務設備間的切換，使得主機在網絡通訊中斷之后，能夠立即將備用機設置為主機，保證系統正常運行。

3 綜合自動化變電站通信故障分析

3.1 微機保護設備通信故障與處理技術

綜合自動化變電站中的微機保護裝置通信功能是通過通信接口、管理機、服務器的前置保護規約等完成的，通過裝置的通信功能可以上傳保護設備的工作狀態、告警事件、保護類服務信息等。在使用過程中，常見的故障包括裝置通信中斷、保護報文誤報、保護狀態信息采集不一致、保護測控一體裝置遙控功能的成功率較低。在處理這些故障時，同樣可以依據上面提到的Ping命令、排除法或者替換法等進行處理。

3.2 保護裝置與站控層網絡通信中斷

（1） 保護裝置接口損壞等物理性破壞

系統的保護裝置出現通信接口、通信模塊或者裝置告警等故障時，在處理的過程中，首先要對故障設備的物理連接情況進行檢查，確認接口沒有存在異常，且接線緊固；當沒有發現異常時，則對計算機設備的串口、保護裝置的通信接口等進行檢查，然后再向控制設備發送控制命令，對故障進行確認。

（2） 保護裝置與通信管理設備通信中斷

這類故障的主要表現通常是同一個廠家或者串口中連接的裝置出現通信中斷問題。這時，可以對串口板線的物理連接情況進行檢查；系統收發電平是否正常；使用報文監視軟件從裝置輸入端或者登錄裝置的監視串口，判斷通信管理機與保護裝置之間是否構建了完善的輪詢式問答機制。

（3） 監控系統與通信管理設備間通訊故障

當出現這種故障時，可以對通訊管理機以及監控機的站控層交換機、光電轉換器側邊端口、接線情況等進行檢查，并通過監控服務器的前置保溫系統檢查通信通道是否能夠正常穩定的運行。

（4） 系統的參數配置錯誤

在處理硬件故障的同時，還應該對系統的總工作軟件、保護裝置通信配置（包括通信管理機串口的端口編號、波特率、校驗方式等）和監控系統的后臺數據庫、保護模板庫配置情況等進行詳細的檢查，避免由于人為配置不當而導致的參數配置錯誤。

4 保護狀態量的采集故障與處理

在綜合自動化變電站中，保護狀態量采集故障主要表現為后臺部分保護狀態量與裝置設備的實際狀態不吻合，使得狀態量不能夠真實的反映設備的運行狀態。例如，變電站現場設備運行之后，系統后臺并沒有收到對應的保護動作、復歸信號或者軟壓板操作信號。在實際運行過程中，需要對這些問題進行處理。

通常，可以首先檢查后臺服務器及保護裝置的信息表中功能類型（FUN）信號是否與信息序號（INF）相一致。這主要是考慮到保護裝置版本升級之后可能造成保護信息表的變動。如果檢查確認保護模板設置準確，則可以確認是通信管理機、保護裝置異常的問題。若通信管理機出現丟幀、死機等情況，則可以采取重啟的方法進行恢復。部分舊版本的保護裝置對系統保護事件處理一般只產生動作信號，而不返回操作信息，這時可以對系統的保護程序進行升級。另外，保護裝置及通信管理設備間可能存在不匹配的情況，即系統間的規約不能兼容，使規約轉換之后的數據出現冗余等問題，這時就需要系統供應商的配合才好解決。

參考文獻

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