不停電運(yùn)行電網(wǎng)遠(yuǎn)程遙控試驗(yàn)方法

劉 建，叢松林，朱建文，賈寅飛，倪 麗

（棗莊供電公司，山東 棗莊 277100）

0 引言

隨著電網(wǎng)的發(fā)展和自動(dòng)化水平的提高，電網(wǎng)調(diào)度對變電站遠(yuǎn)程、實(shí)時(shí)、可靠地正確遙控操作顯得尤為重要，對保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行起著極其重要的作用。電力調(diào)度中心必須實(shí)時(shí)地掌握系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，并確保電網(wǎng)在運(yùn)行方式變化、電能質(zhì)量降低和故障情況下，對帶電運(yùn)行中相關(guān)設(shè)備能夠正確執(zhí)行遙控操作，以保證電網(wǎng)處于安全、健康的運(yùn)行狀態(tài)。由于遙控試驗(yàn)將導(dǎo)致斷路器或有載調(diào)壓機(jī)構(gòu)等設(shè)備的實(shí)際動(dòng)作，則必然要求遙控試驗(yàn)在一次設(shè)備停電的狀態(tài)下進(jìn)行，但停電操作的工作量太大，且許多線路的負(fù)荷無法轉(zhuǎn)移，使得變電站在停電狀態(tài)下進(jìn)行遙控試驗(yàn)的條件難以滿足。因此，研究電網(wǎng)不停電工況下，調(diào)度自動(dòng)化主站系統(tǒng)對運(yùn)行設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)動(dòng)遙控的試驗(yàn)方法是十分必要的。

1 遠(yuǎn)程遙控的實(shí)現(xiàn)

遙控是由主站發(fā)出命令，要求測控裝置合上或斷開某個(gè)斷路器或隔離開關(guān)。遙控操作是一項(xiàng)十分重要的操作，為了保證可靠，通常采用返送校核法，將遙控操作分為兩步來完成，即“遙控返?！焙汀斑b控執(zhí)行”［1］。

遙控命令中需要指定遙控操作性質(zhì)（合閘或分閘）和遙控對象表。不同的規(guī)約有不同的性質(zhì)碼，如CDT規(guī)約中遙控性質(zhì)碼以CCH為合閘，以33H為分閘，以AAH為執(zhí)行。對于三層式綜合自動(dòng)化系統(tǒng)首先由調(diào)度主站向總控單元發(fā)送遙控命令，總控收到遙控命令后將之轉(zhuǎn)發(fā)給相應(yīng)的測控單元，測控單元收到遙控命令后并不急于執(zhí)行出口，而只是將遙控分閘或合閘繼電器驅(qū)動(dòng)，根據(jù)繼電器動(dòng)作的返回觸點(diǎn)判斷遙控性質(zhì)和對象是否正確，然后將動(dòng)作情況反饋給總控，總控再反饋給調(diào)度主站校核，主站在規(guī)定時(shí)間內(nèi)（如15 s）判斷收到的遙控返校報(bào)文與原來所發(fā)的遙控命令完全一致，允許執(zhí)行操作時(shí)，才發(fā)遙控執(zhí)行命令，而相應(yīng)測控單元在規(guī)定時(shí)間內(nèi)收到遙控執(zhí)行命令后，才驅(qū)動(dòng)遙控執(zhí)行繼電器動(dòng)作［2］，遙控執(zhí)行流程圖如圖 1 所示［3］。

圖1 調(diào)度主站至變電站測控裝置的遙控執(zhí)行過程

2 遙控試驗(yàn)方法

試驗(yàn)基于調(diào)度自動(dòng)化主站升級改造為工作背景，原主站IES-500系統(tǒng)經(jīng)試驗(yàn)后一直處于正常運(yùn)行狀態(tài)，遙控執(zhí)行回路和設(shè)備均運(yùn)行正常，未作改動(dòng)，因此試驗(yàn)只需做到遙控返校正確，即可達(dá)到試驗(yàn)效果。同時(shí)，新的IES-600系統(tǒng)的規(guī)約使用和通道參數(shù)設(shè)置需完全一致。

2.1 遙控試驗(yàn)安全措施

為保證遙控試驗(yàn)的安全進(jìn)行，要根據(jù)現(xiàn)場設(shè)備實(shí)際情況，應(yīng)可靠做好遙控試驗(yàn)的安全措施工作，使遙控試驗(yàn)操作與一次系統(tǒng)設(shè)備可靠隔離，保證電網(wǎng)的不停電正常運(yùn)行狀態(tài)。根據(jù)設(shè)備地理位置和功能情況，安全措施工作分為主站端和廠站端兩側(cè)分別執(zhí)行。

2.1.1 廠站端

根據(jù)各廠站使用的通信、保護(hù)、測量等裝置的特點(diǎn)，需要確定所試驗(yàn)裝置遙控二次回路與一次系統(tǒng)連接的開斷點(diǎn)，如圖2所示。

圖2 遙控二次回路圖

一是開關(guān)遙控壓板LP，測控裝置常在遙控回路中常配置了遙控壓板，用于隔離遙控回路和斷路器或有載調(diào)壓裝置，以控制遙控功能的投退；二是就地/遠(yuǎn)方轉(zhuǎn)換把手QF，當(dāng)轉(zhuǎn)換把手處于遠(yuǎn)方位置時(shí)，主站的遙控命令從裝置端正確返校，并可以正確遙合、遙分、遙調(diào)，反之，當(dāng)轉(zhuǎn)換把手處于就地位置時(shí)，遙控執(zhí)行操作將被禁止，但遙控返校報(bào)文會正確返送回主站（南瑞繼保部分型號測控裝置例外），由此確定裝置的正確選擇；三是遙控分/合閘繼電器YF/YH，由主站遙控操作控制。因此，在遙控試驗(yàn)開始之前，廠站端裝置若配置遙控壓板，則需要脫離壓板，若就地/遠(yuǎn)方轉(zhuǎn)換把手在就地位置不閉鎖遙控返校，應(yīng)置予就地位置。為防止寄生回路和其他不可預(yù)知故障可能會繞過某一項(xiàng)安全措施，應(yīng)同時(shí)做好兩項(xiàng)安全措施，并確認(rèn)完好。

2.1.2 主站端

主站端遙控工作的流程是首先發(fā)出遙控命令，正確選擇到遙控設(shè)備并返校無誤后，再最后執(zhí)行遙合、遙分、遙調(diào)操作。 因此在遙控返校正確后，不能繼續(xù)執(zhí)行遙控操作，應(yīng)進(jìn)行遙控操作執(zhí)行撤銷命令。同時(shí)，在遙控試驗(yàn)中應(yīng)采用反操作法，即對處于合位的斷路器進(jìn)行遙合操作，對處于分位的斷路器進(jìn)行遙分操作，以避免主站端試驗(yàn)工作人員誤操作造成斷路器誤動(dòng)作，從而影響到電網(wǎng)的正常運(yùn)行。

2.2 試驗(yàn)故障分析與處理

2.2.1 通道故障

通道故障在遠(yuǎn)程遙控操作中發(fā)生的頻率較高，通道故障可以通過觀察法、自環(huán)法、替換法結(jié)合來判斷。首先觀察設(shè)備外觀和接線是否良好，收發(fā)信息的指示燈是否正常（正常情況下發(fā)信息指示燈TX長亮，收信息指示燈RX不亮，在收到遙控報(bào)文的時(shí)候會閃亮）；當(dāng)通道故障時(shí)，可通過通道自環(huán)來初步判斷故障范圍。

2.2.2 遙控報(bào)文誤碼

報(bào)文監(jiān)視是判斷遙控故障的重要手段。在發(fā)生遙控操作不動(dòng)作故障時(shí)，應(yīng)檢查總控機(jī)或遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)遙控報(bào)文的接收或發(fā)送是否正常，解析內(nèi)容和報(bào)文格式是否正確，報(bào)文發(fā)送和接受的內(nèi)容格式如圖3所示（以串口CDT規(guī)約為例）［4］。當(dāng)報(bào)文出現(xiàn)誤碼時(shí)，則會造成遙控操作誤動(dòng)或拒動(dòng)。

圖3 遙控預(yù)選報(bào)文格式與解析

采用模擬通道的廠站調(diào)制解調(diào)器的中心頻率、頻偏、波特率與主站端不一致會直接導(dǎo)致報(bào)文誤碼，原地址、目標(biāo)地址的設(shè)定和發(fā)送電平的設(shè)定不符合要求也會造成報(bào)文誤碼的發(fā)生，因此，當(dāng)監(jiān)測到報(bào)文出現(xiàn)誤碼時(shí)，應(yīng)首先判斷廠站端和主站端的相關(guān)設(shè)置是否滿足運(yùn)行要求。在運(yùn)行中偶然性的干擾因素也會造成報(bào)文誤碼，實(shí)際操作中可能會有多次遙控完成操作的情況。

2.2.3 報(bào)文遙控序號與遙控間隔設(shè)備遙控序號不對應(yīng)

試驗(yàn)中若報(bào)文遙控序號與遙控間隔設(shè)備遙控序號不對應(yīng)將會導(dǎo)致遙控誤動(dòng)作［5］，即主站遙控A斷路器不動(dòng)作，B斷路器卻響應(yīng)遙控動(dòng)作，或在同一間隔的不同遙控對象（隔離開關(guān)、斷路器等）出現(xiàn)拒動(dòng)或誤動(dòng)的情況。遙控誤動(dòng)作會引起嚴(yán)重電網(wǎng)事故，同時(shí)對工作人員、運(yùn)行設(shè)備和電網(wǎng)正常運(yùn)行狀態(tài)造成極大威脅。在試驗(yàn)中，若發(fā)現(xiàn)主站遙控返校正確，遙控設(shè)備卻未收到遙控報(bào)文或產(chǎn)生事項(xiàng)時(shí)，應(yīng)著重分析數(shù)據(jù)庫設(shè)置，檢查監(jiān)控報(bào)文中的遙控序號與遙控間隔設(shè)備的遙控序號是否一致。

2.2.4 裝置性故障

在現(xiàn)場實(shí)際試驗(yàn)工作中會經(jīng)常遇到裝置性故障，在查找故障過程中應(yīng)大膽推測裝置性故障發(fā)生的可能性，如裝置老化、硬件型號不匹配、軟件版本缺陷、程序走死、設(shè)備間連接線故障等，并通過觀察法、自環(huán)法、替換法等方法結(jié)合予以證實(shí)。

2.3 試驗(yàn)方法流程圖

在遙控試驗(yàn)結(jié)果判斷方法上，文中并未采用檢測遙控出口的方法，因?yàn)檫@要求有嚴(yán)格準(zhǔn)確的圖紙?jiān)O(shè)計(jì)作依據(jù)，且裸露的線頭可能存在引起誤跳或誤合等意外情況發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。

通過對不停電遙控試驗(yàn)要求、遙控回路開斷點(diǎn)、常見故障分析、故障報(bào)文解析等內(nèi)容的研究，提出了不停電電網(wǎng)遠(yuǎn)程遙控試驗(yàn)流程圖，如圖4、圖5所示。

圖4 遙控試驗(yàn)及故障處理流程圖

遙控試驗(yàn)的預(yù)想結(jié)果是唯一判斷出遙控指令正確下發(fā)到所要遙控?cái)嗦菲鞯臏y控裝置中，并正確返校。遙控試驗(yàn)時(shí)，可直接在測控裝置中監(jiān)視是否顯示出遙控返校報(bào)文或產(chǎn)生遙控事項(xiàng)，從而直接判斷出遙控命令（遙分/遙合/遙調(diào)等命令）是否正確，主站與待遙控間隔斷路器通信是否正常。若在測控裝置中并不能監(jiān)視到相應(yīng)遙控報(bào)文和事項(xiàng)，則應(yīng)在總控機(jī)中監(jiān)視遙控報(bào)文和返校報(bào)文是否接收正確，并與原主站系統(tǒng)遙控操作產(chǎn)生的報(bào)文和事項(xiàng)嚴(yán)格比對。這里需要嚴(yán)格保證原主站系統(tǒng)對變電站的遙控可靠正確。

圖5 返校不正確處理流程圖

3 案例分析

在棗莊電網(wǎng)220 kV墨家變電站不停電遙控試驗(yàn)中，墨集線115開關(guān)測控裝置型號為RCS-9705A，線路開關(guān)合位，調(diào)制解調(diào)器參數(shù)設(shè)置正確。遙控出口回路如圖6所示，圖中試驗(yàn)開斷點(diǎn)分別為遙控出口壓板3LP、操作把手1QK、遙控節(jié)點(diǎn)YH/YF。

圖6 墨集線115開關(guān)遙控出口回路

試驗(yàn)安全措施為脫離墨集線115開關(guān)遙控壓板3LP，遠(yuǎn)方/就地轉(zhuǎn)換開關(guān)置遠(yuǎn)方位置QF（RCS-9705A轉(zhuǎn)換開關(guān)就地位置閉鎖遙控返校），主站端墨集線115開關(guān)置分位。

主站發(fā)115開關(guān)遙控合操作，總控機(jī)收到遙控報(bào)文如下：

eb 90 eb 90 eb 90 71 61 03 01 0b d9 e0 cc 2b cc 2b e5 e0 cc 2b cc 2b e5 e0 cc 2b cc 2b e5

主站在時(shí)限內(nèi)收到測控裝置返校報(bào)文，并報(bào)返校正確，115開關(guān)測控裝置產(chǎn)生 “第一組 分閘選擇成功”事項(xiàng)（第一組是指遙控開關(guān)），主站執(zhí)行撤消。墨集線115開關(guān)遙控返校正確，遙控開關(guān)預(yù)選成功，達(dá)到試驗(yàn)預(yù)期效果，最后恢復(fù)試驗(yàn)安全措施。

4 結(jié)語

不停電遙控試驗(yàn)要求有可靠的安全措施和成熟的試驗(yàn)方案，提出的方法能夠較好的完成不停電運(yùn)行電網(wǎng)的遙控試驗(yàn)。但目前調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)和變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)所使用的遠(yuǎn)動(dòng)通信設(shè)備和保護(hù)測控設(shè)備廠家較多，設(shè)備型號、功能、軟件版本等配置不統(tǒng)一，造成遙控試驗(yàn)仍沒有統(tǒng)一的方法和標(biāo)準(zhǔn)，大大限制了工程質(zhì)量和工作效率的提高。這就要求自動(dòng)化系統(tǒng)提供更加統(tǒng)一、友好的四遙功能和人機(jī)界面，進(jìn)一步完善電網(wǎng)發(fā)展的自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)、施工、調(diào)試、驗(yàn)收等各項(xiàng)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。

［1］張永健.電網(wǎng)監(jiān)控與調(diào)度自動(dòng)化［M］.北京：中國電力出版社，2004.

［2］柳永智，劉曉川.電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)［M］.北京：中國電力出版社，2003.

［3］趙維俊，石文江，王榮茂.集控中心建設(shè)中不停電進(jìn)行遙控試驗(yàn)的方法［J］.電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2009，33（10）：99-102.

［4］ DL451-91 循環(huán)式遠(yuǎn)動(dòng)規(guī)約［S］.

［5］胡成群.調(diào)度自動(dòng)化中遙控準(zhǔn)確性和可靠性探討［J］.華中電力，2007，20（3）：77-89.