關(guān)于升壓站N C S遠(yuǎn)動(dòng)事故總信號(hào)的探討

孟 偉

（華北電力大學(xué) 中國(guó) 北京 102206）

1 X電廠NCS遠(yuǎn)動(dòng)事故總信號(hào)問(wèn)題概述

1.1 NCS系統(tǒng)概述

X電廠網(wǎng)絡(luò)升壓站NCS系統(tǒng)采用國(guó)電南瑞科技公司的NS2000變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)（NCS）采用開(kāi)放的分層分布式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，整個(gè)系統(tǒng)分為站控層和間隔層。系統(tǒng)組態(tài)靈活，具有較好的可維修性和可擴(kuò)性，并能防止各類計(jì)算機(jī)病毒侵害造成系統(tǒng)內(nèi)存數(shù)據(jù)丟失或系統(tǒng)損壞。

站控層采用冗余的光纖以太網(wǎng)絡(luò)配置，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀態(tài)自動(dòng)監(jiān)測(cè)。其中一個(gè)網(wǎng)絡(luò)故障時(shí)，另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)承擔(dān)全部任務(wù)。網(wǎng)絡(luò)配置規(guī)模滿足工程遠(yuǎn)期要求，并留有適當(dāng)裕度。傳送速率及傳送距離滿足系統(tǒng)監(jiān)控功能實(shí)時(shí)性要求，并具有完善的抗干擾能力。網(wǎng)絡(luò)通訊規(guī)約采用國(guó)際通用標(biāo)準(zhǔn)。站控層集中設(shè)置，負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的監(jiān)控，網(wǎng)絡(luò)連接站級(jí)控制計(jì)算機(jī)主機(jī)、操作員工作站、工程師工作站、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，GPS對(duì)時(shí)設(shè)備，打印設(shè)備等。

間隔層采用雙網(wǎng)絡(luò)分布式測(cè)控裝置，按電氣間隔設(shè)置，設(shè)備布置在網(wǎng)絡(luò)繼電器室。間隔層主要完成監(jiān)控系統(tǒng)所需的信息量采集、傳送功能。站控層設(shè)備通過(guò)網(wǎng)絡(luò)獲取測(cè)控裝置采集的信息，并通過(guò)測(cè)控裝置實(shí)現(xiàn)對(duì)升壓站斷路器、刀閘等所有設(shè)備的控制。

1.2 NCS遠(yuǎn)動(dòng)四遙信息與調(diào)度定期核對(duì)工作

為保證遠(yuǎn)動(dòng)信息系統(tǒng)通道良好及四遙量的準(zhǔn)確無(wú)誤，按照電網(wǎng)調(diào)度要求，需定期與調(diào)度自動(dòng)化處值班員進(jìn)行遙測(cè)、遙信等四遙信息量核對(duì)工作。包括由廠側(cè)檢修人員模擬升壓站各斷路器、刀閘變位及各種報(bào)警信號(hào)，送至調(diào)度側(cè)，由調(diào)度值班員查看變位信息及報(bào)警信息是否正確、時(shí)標(biāo)是否合格等工作。

1.3 NCS遠(yuǎn)動(dòng)事故總信號(hào)存在的問(wèn)題

某季度，在與調(diào)度進(jìn)行遠(yuǎn)動(dòng)信息核對(duì)工作中，發(fā)現(xiàn)“事故總信號(hào)”時(shí)標(biāo)延遲8～10秒，不能滿足信息及時(shí)性要求。

2 NCS遠(yuǎn)動(dòng)事故總信號(hào)分析

2.1 遠(yuǎn)動(dòng)事故總信號(hào)的用處

所謂事故總信號(hào)，顧名思義，就是事故情況下的總報(bào)警信號(hào)，是專門用來(lái)標(biāo)識(shí)事故的。事故總信號(hào)，是調(diào)度監(jiān)控人員用來(lái)判斷事故的一個(gè)重要依據(jù)，是確保設(shè)備、電網(wǎng)安全的一個(gè)不可或缺的重要信號(hào)。

2.2 電廠遠(yuǎn)動(dòng)事故總信號(hào)舊定義方式

事故總信號(hào)的傳統(tǒng)定義是開(kāi)關(guān)位置與控制把手位置不對(duì)應(yīng)方式來(lái)啟動(dòng)，傳統(tǒng)的遠(yuǎn)動(dòng)信息通過(guò)RTU裝置送至調(diào)度側(cè)。2008年經(jīng)過(guò)技術(shù)改造，設(shè)立NCS遠(yuǎn)動(dòng)終端取代RTU。事故總信號(hào)的定義方式也進(jìn)行了修改，以實(shí)現(xiàn)事故總信號(hào)的功能，暫稱此定義方式為舊定義方式。

圖1

經(jīng)過(guò)對(duì)軟、硬件回路的檢查，發(fā)現(xiàn)事故總信號(hào)舊定義方式較為復(fù)雜，220kV及500kV開(kāi)關(guān)出現(xiàn)變位后，首先NCS后臺(tái)收到開(kāi)關(guān)變位信號(hào)，經(jīng)過(guò)內(nèi)部程序判別，若非操作員操作開(kāi)關(guān)變位，則判斷為準(zhǔn)事故總事件，并向公用測(cè)控屏一的NSD500測(cè)控裝置發(fā)出信號(hào)；NSD500測(cè)控裝置收到信號(hào)后，驅(qū)動(dòng)屏內(nèi)繼電器動(dòng)作，繼電器變位接點(diǎn)送回NSD500測(cè)控裝置，并由測(cè)控裝置將信息分別送至NCS遠(yuǎn)動(dòng)和后臺(tái)。通過(guò)NCS后臺(tái)，作為事故總光字報(bào)警。通過(guò)NCS遠(yuǎn)動(dòng)子站，將事故總信號(hào)送至調(diào)度側(cè)（如圖1）。

2.3 遠(yuǎn)動(dòng)事故總信號(hào)舊定義方式的分析

遠(yuǎn)動(dòng)事故總信號(hào)舊定義方式，涉及到NCS后臺(tái)、NSD測(cè)控裝置、繼電器等諸多裝置，任一裝置異常，將導(dǎo)致事故總信號(hào)判斷失誤。所以決定采用逐個(gè)排除法，查找導(dǎo)致信息時(shí)標(biāo)不準(zhǔn)確的根源。

首先，對(duì)繼電器進(jìn)行更換并校驗(yàn)合格，模擬遠(yuǎn)動(dòng)事故總信號(hào)，并記錄時(shí)標(biāo)，發(fā)現(xiàn)無(wú)明顯改善，排除繼電器的異常。

開(kāi)關(guān)名稱（隨機(jī)抽?。?5011 5022 5033 201 2134次數(shù)（次） 5 5 5 5 5最長(zhǎng)時(shí)標(biāo)（秒） 9 9 10 8 9最短時(shí)標(biāo)（秒） 5 6 6 5 5

其次，由于開(kāi)關(guān)及刀閘等信息量通過(guò)NSC500裝置送至NCS遠(yuǎn)動(dòng)后臺(tái)，再送至調(diào)度側(cè)，此流程并無(wú)時(shí)標(biāo)延遲問(wèn)題，所以基本可以排除NSD500裝置的異常。

最后，NCS后臺(tái)運(yùn)行緩慢而導(dǎo)致事故總信號(hào)時(shí)標(biāo)延遲的可能性最大。

NCS后臺(tái)負(fù)責(zé)全廠升壓站系統(tǒng)模擬量、數(shù)字量采集及處理，并具有監(jiān)視及報(bào)警功能，還擔(dān)負(fù)斷路器、隔離開(kāi)關(guān)和接地刀閘等的正常操作，倒閘操作和其他必要的操作，其信息量以萬(wàn)計(jì)，無(wú)法簡(jiǎn)單的通過(guò)軟、硬件升級(jí)來(lái)改變遠(yuǎn)送事故總信號(hào)時(shí)標(biāo)延遲的問(wèn)題。

此外，遠(yuǎn)動(dòng)事故總信號(hào)舊定義方式，涉及到NCS后臺(tái)、NSD測(cè)控裝置、繼電器等諸多裝置，即使可以將后臺(tái)事故總信號(hào)識(shí)別速度提高，任一裝置異常，將導(dǎo)致事故總信號(hào)判斷失誤，仍然無(wú)法將隱患完全解決。

2.4 遠(yuǎn)動(dòng)事故總信號(hào)的重新定義

為徹底解決問(wèn)題，排除隱患，最終決定采用其他方法實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)動(dòng)事故總信號(hào)的準(zhǔn)確傳送。

首先將操作箱開(kāi)關(guān)合后位接點(diǎn)與開(kāi)關(guān)跳閘位置接點(diǎn)串聯(lián)，既此兩個(gè)信號(hào)的條件都滿足時(shí)，判斷為事故總信號(hào)應(yīng)發(fā)報(bào)警，此滿足了對(duì)事故總信號(hào)的傳統(tǒng)定義。但當(dāng)線路出現(xiàn)單相重合閘動(dòng)作，甚至開(kāi)關(guān)單相偷跳時(shí)，仍需要發(fā)出事故總信號(hào)，僅憑借以上兩個(gè)信號(hào)無(wú)法實(shí)現(xiàn)。針對(duì)此，采用來(lái)自就地匯控柜內(nèi)的三相不一致信號(hào)、來(lái)自操作箱的保護(hù)動(dòng)作信號(hào)，與以上兩個(gè)信號(hào)并聯(lián)送入NSD500測(cè)控裝置，再經(jīng)過(guò)以太網(wǎng)送至NCS遠(yuǎn)動(dòng)裝置，當(dāng)NCS遠(yuǎn)動(dòng)裝置收到以上三組并聯(lián)信號(hào)的任一個(gè)后，則邏輯判斷為事故總滿足，向調(diào)度側(cè)發(fā)出事故總信號(hào)報(bào)警（如圖2）。

圖2

由于廠內(nèi)事故總信號(hào)僅作為報(bào)警使用，并不參與其他閉鎖和操作邏輯，而且時(shí)標(biāo)可以滿足使用要求，故仍采用舊的事故總實(shí)現(xiàn)方式，避免對(duì)NCS遠(yuǎn)動(dòng)裝置造成不必要的干擾。而且經(jīng)過(guò)修改，將廠內(nèi)和調(diào)度兩方的事故總分離開(kāi)，實(shí)現(xiàn)了初衷。

2.5 修改后試驗(yàn)

經(jīng)過(guò)修改，由檢修人員在升壓站模擬開(kāi)關(guān)變位及保護(hù)動(dòng)作，送出遠(yuǎn)動(dòng)事故總信號(hào)至調(diào)度側(cè)，經(jīng)調(diào)度反饋，時(shí)標(biāo)大為降低，完全滿足各種要求。

開(kāi)關(guān)名稱（隨機(jī)抽?。?5011 5022 5033 201 2134次數(shù)（次） 5 5 5 5 5最長(zhǎng)時(shí)標(biāo)（秒） 2 2 2 1.5 2最短時(shí)標(biāo)（秒） 1.2 1.0 1 0.9 1.2

3 結(jié)束語(yǔ)

遠(yuǎn)動(dòng)事故總信號(hào)，作為廠站端送至調(diào)度側(cè)的重要信號(hào)，由于自動(dòng)化系統(tǒng)的改造和升級(jí)，其實(shí)現(xiàn)方式面臨著優(yōu)化和改進(jìn)。正是通過(guò)此契機(jī)，對(duì)事故總信號(hào)的實(shí)現(xiàn)方式進(jìn)行了初步探討。通過(guò)研究和改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了事故總信號(hào)的準(zhǔn)確和可靠，為電網(wǎng)安全做出了應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

［1］張保會(huì)，尹項(xiàng)根，主編.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)[M].中國(guó)電力出版社，2005.

［2］王維儉.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)基本原理[M].清華大學(xué)出版社，1991.

［3］陶然，熊為群.繼電保護(hù)自動(dòng)裝置及二次回路[M].電力工業(yè)出版社，1981.