規(guī)約分析裝置在站端故障診斷中的應(yīng)用

【摘要】本文描述了在故障處理的過(guò)程中，按區(qū)段部位逐段排除的邏輯思路，并指出，工具軟件所提供的報(bào)文信息，仍然是一種主要信息而非全部信息，必須輔之以其它信息，才能作出準(zhǔn)確的判斷。

【關(guān)鍵詞】規(guī)約分析;通信報(bào)文;校驗(yàn)錯(cuò)誤;誤遙信

在電力自動(dòng)化系統(tǒng)中，誤遙信對(duì)調(diào)度部門(mén)的干擾最大，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致事故的發(fā)生。因此，要盡量減少和避免此類(lèi)故障的發(fā)生，才能確保電網(wǎng)運(yùn)行的安全。

1.廠站工況

有一個(gè)變電站，距離調(diào)度中心大約有一天車(chē)程。因?yàn)楣茌犞呥h(yuǎn)地區(qū)的幾個(gè)縣，雖然負(fù)荷不大，地位卻很重要，因?yàn)樗坏┩＿\(yùn)，全區(qū)將一片漆黑。

這種情況已經(jīng)有半年多，調(diào)度一直對(duì)自動(dòng)化部門(mén)很有意見(jiàn)，因?yàn)榻?jīng)常有誤遙信錯(cuò)誤報(bào)告上來(lái)，有時(shí)候這種信息夾雜在真實(shí)的人工倒閘操作之間，使得調(diào)度很難分辨清楚是誤動(dòng)作還是真實(shí)動(dòng)作，對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行安全構(gòu)成威脅。情況持續(xù)半年多未能解決，并非不想解決，是解決不了。

根據(jù)現(xiàn)有管理規(guī)程，如果故障發(fā)生在主站，那么就是自動(dòng)化部門(mén)的責(zé)任;如果故障發(fā)生在遠(yuǎn)方的廠站現(xiàn)場(chǎng)，那就是運(yùn)維部門(mén)（變電檢修部門(mén)）的事。現(xiàn)在大家都判斷不清故障的區(qū)位到底在哪里，不知安排哪個(gè)部門(mén)的人員去解決。運(yùn)維部門(mén)出車(chē)查過(guò)信道，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。

最近我們配備了規(guī)約分析裝置，在廠家的配合下，從調(diào)度端開(kāi)始，依著系統(tǒng)信號(hào)傳輸?shù)捻樞蛑鸲螜z查，很清晰地確定了故障區(qū)段。

2.故障區(qū)位判斷與報(bào)文分析

我們把整個(gè)信息的傳輸路徑分為三個(gè)區(qū)段：

（1）變電站二次側(cè)/RTU;

（2）通信信道;

（3）主站前置系統(tǒng)/主站后臺(tái)。

由于規(guī)約分析裝置已具有以網(wǎng)絡(luò)方式監(jiān)聽(tīng)串口信道報(bào)文的能力，選擇從主站開(kāi)始檢查，可以省去盲目出車(chē)去現(xiàn)場(chǎng)的時(shí)間和成本，如果最后發(fā)現(xiàn)故障的確是在變電站現(xiàn)場(chǎng)，再安排人到現(xiàn)場(chǎng)也不遲。

2.1 首先檢查前置系統(tǒng)到主站后臺(tái)之間的信息是否一致

圖1

如圖1所示從鏡像口連入規(guī)約分析裝置錄取報(bào)文。根據(jù)從鏡像口錄取的該變電站的上下行報(bào)文，對(duì)比后臺(tái)顯示出來(lái)的遙測(cè)數(shù)據(jù)和遙信狀態(tài)，其結(jié)果是完全一致的，它說(shuō)明，前置系統(tǒng)與后臺(tái)（數(shù)據(jù)庫(kù)）之間的信息傳輸沒(méi)有發(fā)生錯(cuò)誤。

2.2 檢查信道工況

這是一個(gè)通過(guò)南瑞DISA規(guī)約與主站通信的變電站。我們檢查40分鐘的通信報(bào)文，期間發(fā)生了4次校驗(yàn)錯(cuò)誤，圖2所示是其中的一次，說(shuō)明信道的品質(zhì)不算好，這從音頻調(diào)制信號(hào)的噪聲電平可以得到印證。但這種音頻鏈路上的偶發(fā)性錯(cuò)誤，還沒(méi)有嚴(yán)重到要重新請(qǐng)求鏈路的程度。

圖2

因?yàn)镈ISA規(guī)約類(lèi)似于CDT規(guī)約，是一種循環(huán)式傳輸規(guī)約，采用了非常嚴(yán)格的CRC校驗(yàn)，在通道上產(chǎn)生誤遙信的概率非常低，基本上可以忽略。

由此我們判斷，在這種情況下，信道質(zhì)量不是產(chǎn)生誤遙信的根本原因。

2.3 最后，我們檢查從二次側(cè)輸出到RTU輸入這一區(qū)段發(fā)生錯(cuò)誤的可能性。

圖3是從規(guī)約分析軟件的事件追憶界面上錄得的遙信變位信息。

圖3

首先，我們要區(qū)分出報(bào)文中的遙信變位里面，哪些是調(diào)度操作的結(jié)果，哪些是在調(diào)度沒(méi)有操作期間發(fā)生的遙信變位。這很簡(jiǎn)單，與調(diào)度核對(duì)該日該時(shí)段中，調(diào)度是否進(jìn)行過(guò)倒閘操作。查詢的結(jié)果是，該時(shí)段沒(méi)有任何人為操作，那就說(shuō)明，這14次遙信變位都是屬于誤遙信。

其次，我們檢查這些誤遙信的時(shí)標(biāo)特征，發(fā)現(xiàn)其變位一兩秒鐘就又恢復(fù)了原位，說(shuō)明是一種接點(diǎn)不穩(wěn)定的抖動(dòng)，很可能是二次側(cè)的接線日久氧化導(dǎo)致的接觸不良;其次我們知道，DISA規(guī)約為可靠傳輸遙信變位，通常是對(duì)同一信息連傳3次，以確保變位信息可靠送達(dá)主站。但在所錄得的報(bào)文中，有的變位連傳五六次，其可能的原因是，接點(diǎn)發(fā)生了連續(xù)的抖動(dòng)，使得在采集期間連續(xù)采到了幾次變位。

以上這些報(bào)文信息，都說(shuō)明誤遙信是發(fā)生在從二次側(cè)到RTU入口這一區(qū)段，極有可能是接線端子、或者RTU的端口板（比如光耦）上有不穩(wěn)定的故障。

從報(bào)文中我們可以看到（通過(guò)事件列表或遙信變位事件追憶功能都能夠搜索到），這樣的遙信點(diǎn)有兩個(gè)，順序號(hào)分別為721和752。在四十分鐘的上行報(bào)文中，721點(diǎn)發(fā)生了8次誤遙信，752點(diǎn)發(fā)生了6次。

由此我們建議運(yùn)維部門(mén)，派車(chē)直達(dá)該變電站，找出721和752兩個(gè)遙信點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的二次側(cè)接線，很快，故障得到了解決。

3.結(jié)論

通過(guò)本次對(duì)該變電站的故障分析，我們得到的經(jīng)驗(yàn)是：

1）首先要對(duì)故障發(fā)生的情況進(jìn)行區(qū)位分析;

2）在分析中，充分利用規(guī)約分析工具所提供的可視化界面的方便性;

3）除了通信報(bào)文之外，還要核對(duì)報(bào)文以外的信息，比如調(diào)度上的操作等。

在初次使用報(bào)文分析工具時(shí)，有些用戶往往心情迫切，急于求成，認(rèn)為有了分析工具問(wèn)題就應(yīng)該立馬解決，事實(shí)上這種思路不符合邏輯，因?yàn)閳?bào)文只包含了發(fā)生事件的主要信息，并不包含發(fā)生事件的全部信息，從邏輯上講，只有全部信息才提供推理判斷的充分條件，而報(bào)文信息只是必要條件。

參考文獻(xiàn)

[1]余南華，陳云端.《通信技術(shù)》，中國(guó)電力出版社， 2012.3.

[2]雷蘭，IEC104規(guī)約在黃梅電網(wǎng)中的應(yīng)用，《機(jī)電信息》，2013年第三期.

作者簡(jiǎn)介：

陳飛（1982—），男，江蘇蘇州人，高級(jí)工程師，從事電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化專業(yè)運(yùn)行及管理工作。

蔣亞坤（1970—），男，云南羅平人，高級(jí)工程師，從事電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化專業(yè)管理工作。

曹政（1973—），男，寧夏寧武人， 高級(jí)工程師，從事變電站二次專業(yè)的檢修及管理工作。

游浩云（1972—），男，江西豐城人，高級(jí)工程師，從事電力自動(dòng)化領(lǐng)域通信規(guī)約完整解決方案設(shè)計(jì)及軟件開(kāi)發(fā)管理工作。