變電站遠動系統(tǒng)故障診斷研究

王勛

【摘 要】本文分析了變電站遠動裝置的重要性，介紹變電站遠動數(shù)據(jù)的監(jiān)視和分析方法，通過遠動數(shù)據(jù)分析對變電站內(nèi)的故障進行診斷，幫助維護檢修人員完成故障點判斷。

【關(guān)鍵詞】變電站遠動系統(tǒng)；通訊通道；故障診斷

一、引言

變電站遠動裝置是變電站綜合自動化系統(tǒng)里的核心裝置，是完成調(diào)度與變電站之間各種信息的采集并實時進行自動傳輸和交換的自動裝置。廠站端將遙信信息與遙測信息通過遠動裝置傳送至調(diào)度中心，將信息顯示在模擬屏或者是顯示器上，令調(diào)度員在任何時刻都能看到系統(tǒng)的運行方式與運行參數(shù)，有效監(jiān)控系統(tǒng)的運行狀態(tài)。調(diào)度員在特殊情況下可以在調(diào)度中心完成遙調(diào)命令或者是遙控命令。這些命令在傳送到廠站之后，實現(xiàn)對發(fā)電機額處理進行條件或者是自行操作某些開關(guān)等。隨著智能電網(wǎng)建設(shè)的深入開展，調(diào)控一體化運行對電網(wǎng)運行實時數(shù)據(jù)和變電站集中監(jiān)控數(shù)據(jù)等自動化基礎(chǔ)數(shù)據(jù)提出了更高的要求，變電站遠動裝置的重要性越發(fā)明顯。

二、調(diào)控一體化情況

現(xiàn)階段大部分變電站均通過調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)和2M專用通道進行數(shù)據(jù)傳輸，使用IEC-104通訊規(guī)約（附圖1）。站內(nèi)所有一二次設(shè)備、智能設(shè)備等生產(chǎn)信息通過遠動裝置向調(diào)度控制中心提供實時數(shù)據(jù)，還承擔接收調(diào)度指令、完成調(diào)度任務(wù)的重任。設(shè)備及時、準確、可靠的反映并網(wǎng)變電站的運行狀態(tài)和運行工況，可保證調(diào)度對電網(wǎng)運行方式進行正確判斷，實現(xiàn)對遠方運行設(shè)備的監(jiān)視和控制。因此，變電站自動化監(jiān)控系統(tǒng)及遠動雙機系統(tǒng)成為電力調(diào)度中心的信息基礎(chǔ)，它運行的可靠性直接關(guān)系到變電站、設(shè)備的安全運行，其重要性不言而喻。一旦遠動裝置發(fā)生故障直接對調(diào)度正常運行和監(jiān)控產(chǎn)生不良影響。

當調(diào)度在日常運行中發(fā)現(xiàn)EMS系統(tǒng)有異?；蚬收闲畔r（包括遙測數(shù)據(jù)異常、遙控遙調(diào)失靈、各級告警信號發(fā)出），會按運行規(guī)程通知巡維中心進行檢查和處理。由于異?；蚬收闲畔牟杉桨l(fā)送至調(diào)度要經(jīng)過很多環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)處理，運行維護檢修人員很難準確的判斷出，故障部位是發(fā)生在一次設(shè)備側(cè)、變電站自動化監(jiān)控系統(tǒng)側(cè)、遠動通信終端設(shè)備側(cè)、調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)設(shè)備側(cè)、通訊設(shè)備側(cè)還是調(diào)度EMS系統(tǒng)側(cè)。自動化專業(yè)是直接對遠動信號進行維護的專業(yè)，每當有EMS系統(tǒng)有異常或故障信息時，總是會參與排查和處理，實際上在大多數(shù)情況下自動化裝置均是真實反映一二次設(shè)備的運行狀態(tài)，異常和故障都不是自動化設(shè)備產(chǎn)生的，無形中大大增加自動化專業(yè)的工作量。對此，需要一套能夠全面、完善、準確、及時的對遠動裝置進行監(jiān)視、跟蹤、分析、診斷可完整保存并記錄的方法或系統(tǒng)，幫助運行維護檢修人員對各設(shè)備的異常或故障進行定位和快速排除。減少工作量，提高運行可靠性。

三、運行維護遇到的問題及分析

我們自動化檢修人員在運行生產(chǎn)中會遇到以下問題及研究。

1）當調(diào)度發(fā)生故障信息時，從簡單的信號描述是無法判斷故障點在哪。

通過對站內(nèi)監(jiān)控網(wǎng)產(chǎn)生的故障信息進行分析，自動判斷信息來源，產(chǎn)生信息的裝置，裝置運行狀況，采集節(jié)點是否正常，由此快速判斷故障信息點具體位置，及時通知相關(guān)專業(yè)進行處理。

2）當調(diào)度出現(xiàn)不良數(shù)據(jù)、跳變數(shù)據(jù)等情況時，同樣無法判斷故障點。

3）當調(diào)度不能遙控、遙調(diào)設(shè)備時無法判斷故障點。

可以實現(xiàn)對調(diào)節(jié)指令從調(diào)度下發(fā)到執(zhí)行反饋的全過程監(jiān)視。對比裝置接收命令和調(diào)度下發(fā)命令，分析選擇、返校報文，自動判斷故障點，及時通知相關(guān)專業(yè)進行處理。

4）當調(diào)度接收的數(shù)據(jù)和站內(nèi)監(jiān)控系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)不一致時，不能確定責任主體。

能夠監(jiān)視通道系統(tǒng)實時運行情況，可顯示通道通道IP、通道運行工況等，具備通道實時檢測功能，實時顯示通道運行狀態(tài)，可記錄通道運行及中斷時間，統(tǒng)計運行工況，且具備報文分析功能，通過對數(shù)據(jù)傳輸過程中所有設(shè)備的監(jiān)視，確定數(shù)據(jù)不正確的真實原因，以便確定責任主體。

5）當發(fā)生事故時不能監(jiān)視和保存遠動數(shù)據(jù)以便事故分析，確定責任主體。

四、研究結(jié)果

1）通道狀態(tài)隨時掌握

當前電力自動化通信結(jié)構(gòu)要求下變電站的通道數(shù)量眾多，既有雙平面又有主備調(diào)，加之主機要求采用雙機熱備方式運行，因此必須能夠監(jiān)視各實時通道的通信狀態(tài)和數(shù)據(jù)響應(yīng)狀態(tài)，分析各通道質(zhì)量，鎖定值班通道。

2）根據(jù)變電站設(shè)備實時運行情況及時報警提示。

在滿足二次安防要求的前提下，提供遠程訪問手段讓檢修人員可以不用親赴現(xiàn)場即可查看站內(nèi)遠動機運行情況及數(shù)據(jù)網(wǎng)通道情況。

3）數(shù)據(jù)分析、展示及報警

在廠站側(cè)對實時系統(tǒng)自動化設(shè)備的全部通道進行不間斷的監(jiān)視，對實時報文解析、存儲并按照要求的類型、時間進行查詢，記錄遠動機設(shè)備與調(diào)度間全部通道的通信數(shù)據(jù)，按照四遙數(shù)據(jù)類型分類保存，便于后期漏發(fā)，錯發(fā)，誤發(fā)信號的問題追查及故障定位。

五、結(jié)語

在充分調(diào)研分析各個通道間的數(shù)據(jù)交換，分析變電站內(nèi)設(shè)備運行狀況、保存完整的遠動數(shù)據(jù)，提出一套快速定位、快速診斷排除設(shè)備故障的方法，研究變電站遠動與調(diào)度各個通道間的數(shù)據(jù)交換監(jiān)視，分析設(shè)備運行情況，完整保存數(shù)據(jù)監(jiān)視原始記錄，快速定位、診斷排除設(shè)備故障，提高維護人員工作效率， 節(jié)省設(shè)備維護成本，為電網(wǎng)安全運行提供堅實基礎(chǔ)。

【參考文獻】

[1] 張明光. 電力系統(tǒng)遠動及調(diào)度自動化. 中國電力出版社. 2010.endprint