無人值班變電站測控裝置遠方重啟的實現(xiàn)探討

劉欽豪

摘 要：該裝置不僅降低了人員維護的成本，而且提高了無人值班變電站的通信運行的穩(wěn)定性，為電網(wǎng)的安全運行和可靠供電提供了良好的技術保障。多層次、多樣化、智能化的三維保護系統(tǒng)的建設，極大地提高了無人值班變電站運行的安全性和可靠性。實踐證明，無人值班變電站測控系統(tǒng)在變電站的安全運行中起著重要作用，大大降低了值班人員的勞動強度，取得了顯著的效果。為了滿足無人值班變電站測控設備遠程重啟的需要，將繼續(xù)加強無人值守的智能化改造。

關鍵詞：無人值班；變電站；測控裝置；遠方重啟

中圖分類號：TM63 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）20-0097-02

引 言

由于電網(wǎng)綜合自動化技術的快速發(fā)展，220V及以下變電站基本上無人值守。測控裝置是變電站自動化系統(tǒng)的終端部分，是保證遠程信號上傳及時、準確的關鍵設備。在無人值班變電站的實際運行中，測控裝置長期運行所造成的“死區(qū)”問題一直困擾著維修人員。傳統(tǒng)的方法是由維修人員和操作員重新啟動測量和控制裝置。這種方法不僅浪費人力、財力、物力，而且浪費時間。各部門之間的通信延遲（特別是在一些遠程變電站中）會導致設備的長期“無管理”狀態(tài)，從而降低變電站設備運行的可靠性。為了解決這個問題，我們采用遠程控制來實現(xiàn)遠程監(jiān)控設備從監(jiān)控終端，從而快速恢復設備的通信。

1 無人值守電力領域遠程情況

近幾年來，電力領域一直是遠程自動控制技術的推廣和應用重點領域，無人或少人的電力控制過程一直被追求。為了實現(xiàn)變電站控制設備的完整性的自動控制效果，實現(xiàn)無人工控制電氣設備的大范圍的基本條件是建立一個完整而有效的遠程監(jiān)控機制，稱為遠程模式。實現(xiàn)“遙控”效應，可以使電力系統(tǒng)的平衡協(xié)調(diào)器對變電站的設備和運行狀態(tài)進行遠程監(jiān)控。隨著“四遙”模式的不斷完善，“遙控”技術極大地提高了電力系統(tǒng)自動控制系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和確定性。因此，日益增長的電力控制系統(tǒng)以遠程監(jiān)控管理系統(tǒng)為基礎，實現(xiàn)無人值班或無人值班的變電控制模式。自動變電站控制裝置的智能遠程圖像監(jiān)控系統(tǒng)是原有變電站運行過程中的值班操作員的全部運行功能，因為它是監(jiān)控中心或控制人員，所以這種變電站控制只要取得相應操作人及監(jiān)護人資格證，方能進行相關遙控操作，而且這種遠程控制模式還可以大大減少現(xiàn)場操作的次數(shù)，從而大大降低了人工操作的成本。2017年10～12，某一個110kV變電站，監(jiān)控設備頻繁的通信中斷，和遠程控制信號不能上傳很長時間。維修人員到達現(xiàn)場后，控制裝置手動重新啟動，通信恢復。確定通信故障和故障閉鎖控制裝置的原因，對變電站的控制設備的通信故障數(shù)在三個月內(nèi)發(fā)生的情況進行統(tǒng)計，發(fā)現(xiàn)故障信號主要集中在主變測控裝置及公用測控。通信通道監(jiān)控裝置觀察，包括ABB控制、測量和保護裝置，NanLai繼電保護協(xié)議轉(zhuǎn)換裝置，通過反復的測試和故障排除，為通信失敗的主要原因是測控裝置“死機”或CPU運行年限長，通訊插件接觸不良，遙信插件瞬時故障，測量和控制設備的長期運行所引起的通信模塊故障。110kV變電站無人值守模式在一定區(qū)域內(nèi)，并在3個月的110kV變電站通信故障數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析。用于通信設備故障的主要原因是，通信設備是故障的。對于這種故障，只有當通信中斷時，通信系統(tǒng)才會斷電，電源將被順利消除。以通信系統(tǒng)中經(jīng)常出現(xiàn)的110kV變電站為例。當調(diào)度監(jiān)控中心發(fā)現(xiàn)變電站的數(shù)據(jù)不刷新時，操作維護人員花費1h到站點，一般3～6min可以完成測控裝置的重新啟動，并且調(diào)度監(jiān)控中心將恢復對其監(jiān)管。在控制之后，操作和維護人員要花費1h才能返回。這一過程耗時費力，夜間行車也是駕駛員安全駕駛的考驗。鑒于上述情況，如果在通信中斷的第一時間內(nèi)，可以對通信設備遠程重新啟動“斷電和供電”，可以大大縮短運行維護時間，提高供電可靠性。因此，可以選擇經(jīng)過無故障測控裝置來實現(xiàn)遙控故障測控裝置的重啟，由調(diào)度執(zhí)行等方法?？梢钥焖賹崿F(xiàn)無人值守變電站通信系統(tǒng)的重啟功能，大大縮短了通信故障的消除周期，保證了變電站的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟、可靠運行。

2 遠程重啟裝置工作原理

通常，繼電器線圈KM失去電源，正常閉合觸點已經(jīng)閉合。當通信系統(tǒng)失效時，常閉觸點仍然閉合。當接收到通信故障消息時，經(jīng)授權(quán)的操作和維護人員經(jīng)過無故障測控裝置來實現(xiàn)遙控故障測控裝置并且重新啟動設備接收遙控命令。它使三極管9013斷開，繼電器線圈KM失去功率，其常閉觸點恢復和閉合，通信系統(tǒng)的電源重新連接，通信設備的電源重新啟動成功。

3 解決思路

遙控裝置由遙控功能重新啟動。一旦發(fā)現(xiàn)通信中斷報警信號，可以通過遠程調(diào)度監(jiān)控來實現(xiàn)遙控重啟故障測控裝置。該方法避免了資源浪費，大大減少了測控設備的通信故障時間，保證了測控裝置遙信遙測遙控的正確上傳。

4 遠程重啟裝置的設計方案

圖1中示出了變電站通信系統(tǒng)遠程重啟裝置的設計方案。經(jīng)過無故障測控裝置來實現(xiàn)遙控故障測控裝置（類似GSM），實現(xiàn)了變電站測控設備的“關機”過程。當通信中斷時，操作維護人員（可以設置密碼和授權(quán)的操作和維護人員可以遙控）通過調(diào)度監(jiān)控人員來通過中央控制單元（圖2）實現(xiàn)控制測控裝置的電源，并快速實現(xiàn)重啟控制器（圖3）重啟功能。對通信系統(tǒng)提出了改進，提高了電源的可靠性。

5 結(jié)束語

在實際運行中，測控設備會因不明原因而死機，更換測控裝置相對而言為簡單，但投資較大。如果“死機”的實際數(shù)量仍然在可接受的范圍內(nèi)，可以采用遠程遙控重新啟動解決這個問題，相對經(jīng)濟易行，是一個切實可行的方案。其系統(tǒng)工作結(jié)構(gòu)簡單、實用性強，高效率地解決無人值守變電站測控系統(tǒng)死機的問題，大幅度縮短了系統(tǒng)死機故障消除周期，提高了設備運行的安全性、穩(wěn)定性。

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收稿日期：2018-6-10