一起110kV變電站遠動通訊異常及處理

（廣州供電局有限公司，廣東 廣州 510160）

目前調(diào)度中心與站端之間的信息交互通道一般可分為保信通道和遠動通道，前者常采用103規(guī)約作為通信規(guī)范，后者常采用101/104等遠動規(guī)約作為通信規(guī)范。保護信息子站通常是上送保護裝置的保護信息的，包括定值、保護動作的報文等等，而遠動裝置則是上送測控裝置的硬接點信號、遙測信息及執(zhí)行調(diào)度下發(fā)的遙控命令，通道連接方式如圖1所示[1-3]。

圖1 變電站遠動通訊結(jié)構(gòu)示意圖

隨著變電站自動化程度越來越高，遠動機在其中發(fā)揮著越來越重要的作用，主站的高級應用功能也越來越多，需要變電站的裝置準確無誤的上送遙信、遙測信息。比如主站的AVC功能，一定要保證上送母線的電壓正確，否則有可能會導致AVC誤判，從而下發(fā)不正確的遙控命令，導致原本已不正常的電壓更加不滿足系統(tǒng)要求[4-6]。為了滿足可靠性的要求，通常變電站的遠動機都是雙機配置，有的廠家是一主一備運行，有的廠家則選擇是雙主機運行，而且每臺遠動機又都配置了雙網(wǎng)，其目的就是保證遠動通訊的正常運行，避免遠動通道的中斷，導致無法上送變電站內(nèi)的信息，影響系統(tǒng)的穩(wěn)定運行[8-10]。

1 故障現(xiàn)象

110kV振興站是兩臺主變運行，單元接線，110kV部分無母線，10kV母線分為Ⅰ、ⅡA、ⅡB三段母線，接線如圖 2所示。這三段母線的電壓接在10kV公用測控上，與遠動機通過交換機相連，變電站失壓只判別10kV母線的電壓。

圖2 振興站主接線示意圖

2012年6月15日08∶19至08∶48之間，主站收到振興站10kV開關(guān)保護裝置通訊中斷報文，08∶54主站收到振興遠動柜遠動裝置失電動作、復歸報文（如表1所示），同時08∶54振興站10kV母線電壓跳變?yōu)?，一段時間后恢復正常（如圖3所示）。總調(diào)、廣州中調(diào)東方系統(tǒng)發(fā)出“振興站全站失壓” 報文，全站閉鎖AVC調(diào)壓。08∶55主站收到10kV開關(guān)、刀閘的變位報文，同時收到 10kV開關(guān)保護裝置通訊中斷恢復的報文。08∶57主站又收到振興遠動柜遠動裝置失電動作、復歸報文（如表2所示）。

表1 第一次遠動裝置異常報文

圖3 主站電壓突降顯示圖

表2 第二次遠動裝置異常報文

主站在 09∶05和 09∶06、09∶07左右接連收到三次振興10kV高壓室A網(wǎng)交換機電源空開跳閘動作、復歸的報文（如表3所示）。

表3 10kV高壓室交換機異常報文

2 故障原因分析

由于主站沒有收到主變的任何跳閘信息，且檢查振興站T接的兩條110kV芙松線振興甲支線和110kV田軍線振興乙支線都沒有發(fā)任何異常信息，初步判斷是全站并未失壓，可能是站內(nèi)設(shè)備異常導致的誤送信號。由于報文顯示的交換機的異常報文是在遠動恢復正常以后上送的，結(jié)合先前的種種報文，初步判斷遠動機肯定沒有失電，遠動柜遠動裝置失電動作的信號應該是誤信號。綜合看來應該是遠動機和 10kV高壓室A網(wǎng)的交換機同時出現(xiàn)了問題。

班組人員到達現(xiàn)場檢查后發(fā)現(xiàn)，交換機運行正常，沒有發(fā)現(xiàn)有交換機空開跳閘；校對后臺和調(diào)度主站的事件記錄，兩者都有遠動機電源空開跳閘信號，調(diào)取遠動裝置運行記錄（如圖 4-5所示），發(fā)現(xiàn)兩臺裝置都有“程序啟動”記錄和“本機切為主機”記錄，且時間只相差46秒，由此可以判斷，在此時間段內(nèi)，兩臺遠動裝置發(fā)生了搶主機運行的情況，從而導致兩臺遠動機運行都不正常，進而上送調(diào)度的遙測量都變成了0，所以主站會報出全站失壓的信號。

圖4 遠動A機記錄

進一步分析得知，導致這一情況的原因有兩個方面。一方面是交換機本身確實出現(xiàn)問題，另一方面是該站保護裝置、遠動裝置的通訊版本導致的通訊方式有問題。

振興站因為保護及測控裝置的通訊管理程序版本太舊，不支持A、B網(wǎng)雙網(wǎng)同時運行，保護及測控裝置原運行狀態(tài)為A網(wǎng)運行，B網(wǎng)網(wǎng)線未連接（如圖6所示），如果A、B網(wǎng)同時接入的時候，遠動的通訊會產(chǎn)生沖突。當A網(wǎng)故障時，要人為拔掉A網(wǎng)再接上B網(wǎng)才能恢復正常通訊。

圖6 變電站內(nèi)A網(wǎng)連接示意圖

由此高壓室A網(wǎng)交換機發(fā)生異常時，首先影響高壓室內(nèi)的保護裝置的通訊，正常的時候遠動機的判別機制是只要 A網(wǎng)或者B網(wǎng)任何一個通訊正常，就不會判裝置通訊中斷，恰好因為未接入B網(wǎng)，所以當A網(wǎng)的交換機出現(xiàn)異常時，首先主站會發(fā)高壓室10kV裝置通訊中斷。

由于高壓室A網(wǎng)交換機異常導致兩臺遠動機A網(wǎng)之間的通訊異常，由于當時遠動機B網(wǎng)沒有接線，兩臺遠動機無法識別對側(cè)機的狀態(tài)，此時同時出現(xiàn)兩臺遠動機都為主機的狀態(tài)，因此會出現(xiàn)兩臺遠動機搶發(fā)信號的情況；之后，在兩臺遠動機都為主機的狀態(tài)的情況下，兩臺遠動機先后出現(xiàn)過軟件復位，以便變?yōu)橐恢饕粡牡臓顟B(tài)；最終，兩臺遠動機恢復一主一從，全站數(shù)據(jù)才恢復正常。但是遠動裝置發(fā)出的遠動柜遠動裝置失電信號命名有問題，此時裝置并未失電，只是軟件重啟，因此報文應為遠動裝置閉鎖。

3 故障處理過程

經(jīng)過測試，高壓室異常的A網(wǎng)交換機電源存在不穩(wěn)定的情況，運行時會突然出現(xiàn)電壓突降的情況，因此會影響遠動機與裝置的正常通訊，同時遠動會發(fā)交換機電源空開跳閘的保文，更換交換機后測試上述現(xiàn)象消失。

為實現(xiàn)A、B網(wǎng)雙網(wǎng)同時運行，廠家對全站56套保護及測控裝置通訊管理程序升級，遠動管理機的程序進行修改，經(jīng)過試驗，振興站實現(xiàn)A、B網(wǎng)雙網(wǎng)同時運行，切換正常。同時對遠動機主備機之間的通訊做了改進，出現(xiàn)兩臺機同時閉鎖的情況下，不響應主站的數(shù)據(jù)召喚功能。

4 預防類似故障的措施

為了避免上述問題，在現(xiàn)場施工驗收和日常維護過程中應該重點注意以下幾個方面的問題：

（1）投產(chǎn)的時候一定要保證保護、測控及遠動裝置A、B網(wǎng)都能正常運行，軟件不滿足條件的應該通知廠家馬上升級。驗收過程中，要對兩臺遠動機進行切換試驗，關(guān)掉一臺，或者軟復歸一臺，觀察兩臺遠動機主備能否正常切換，后臺及調(diào)度主站有無信號誤發(fā)，在現(xiàn)場驗收過程中這一點很容易被忽視。尤其是在兩臺遠動機切換不成功的時候，很容易造成遙信、遙測信號的誤發(fā)，給監(jiān)盤工作帶來很大麻煩，同時也容易誤導缺陷的排查。

（2）重視交換機的驗收，測量電源模塊的電壓是否符合要求，最好是采用雙路電源供電的交換機。同時，對達到一定年限的交換機進行更換。

目前數(shù)字化變電站越來越普及，同時對通訊可靠性提出了更高的要求，而交換機的運行狀態(tài)好壞，直接關(guān)系著變電站通訊的可靠性高低，所以自動化人員應該重視交換機的測試和維護工作，而不僅僅是在投產(chǎn)的時候觀察一下通訊狀態(tài)即可。

5 結(jié)束語

本文詳細介紹了一起由于遠動機、保護裝置通訊程序及交換機電源異常導致110 kV變電站與中調(diào)通訊異常、誤發(fā)信號故障的處理過程，分析了故障產(chǎn)生的原因，提出了防止類似故障發(fā)生的有效措施，現(xiàn)場工作人員在實際工作中采取本文建議的措施，確保不再發(fā)生過類似的故障，提高了遠動通道的可靠穩(wěn)定運行，有效地降低了遠動故障發(fā)生率，保障了電力遠動系統(tǒng)的正常運行。

[1]張淑娥,孔英會,高強.電力系統(tǒng)通信技術(shù).北京:中國電力出版社,2009.

[2]柳永智,劉曉川.電力系統(tǒng)遠動[M].北京:中國電力出版社,2006．

[3]孟祥萍.電力系統(tǒng)遠動與調(diào)度自動化[M].北京:中國電力出版社,2007.

[4]田新成,尹秀艷,班陽,杜鵬.提高AVC系統(tǒng)運行可靠性的方法[J].電力信息化,2012(7):50-55.

[5]吳滌,楊常府,趙瑞航.IEC8705101遠動規(guī)約在國內(nèi)的應用與實踐.電力自動化設(shè)備,2002(2):48-51.

[6]唐濤.電力系統(tǒng)廠站自動化技術(shù)的發(fā)展與展望[J].電力系統(tǒng)自動化,2004(4):92-97.

[7]都海坤.一起101雙通道交叉連接故障的解析[J].電力系統(tǒng)保護與控制,2010(2):106-107,113.

[8]葉世勛.電網(wǎng)遠動技術(shù)與微機監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)狀與發(fā)展[J].電力系統(tǒng)自動化,1991(2):5-10,16.

[9]王首頂.IEC60870-5系列協(xié)議應用指南[M].北京:中國電力出版社,2008.

[10]鞠陽,張惠剛.IEC60870-5-104遠動規(guī)約的設(shè)計及其應用[J].繼電器,2006,34(17):55-58,66.