錨點(diǎn)法監(jiān)測(cè)變電站通信網(wǎng)關(guān)機(jī)信息點(diǎn)表的竄點(diǎn)問題

摘要：將變電站的運(yùn)行狀態(tài)信息通過通信網(wǎng)關(guān)機(jī)設(shè)備，以信息點(diǎn)表的形式遠(yuǎn)傳至調(diào)度主站，是當(dāng)前主廠站之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹饕绞?。在變電站運(yùn)行維護(hù)過程中，如果出現(xiàn)主廠站信息點(diǎn)表不一致或出現(xiàn)竄點(diǎn)錯(cuò)位，將導(dǎo)致遙信遙測(cè)誤傳、遙控誤控，影響遠(yuǎn)端數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)和調(diào)度安全。本文將力圖分析信息點(diǎn)表竄點(diǎn)問題的成因，并提出適當(dāng)?shù)谋O(jiān)測(cè)預(yù)防辦法。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)機(jī);信息點(diǎn)表;數(shù)據(jù)辨識(shí);光字牌

中圖分類號(hào)：TB文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Adoi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2022.07.086

0引言

數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)機(jī)是一種通信裝置，實(shí)現(xiàn)變電站與調(diào)度、生產(chǎn)等主站系統(tǒng)之間的通信。對(duì)下通過站控層網(wǎng)絡(luò)采集各種遙測(cè)、遙信、保護(hù)等信息;對(duì)上通過電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)與調(diào)度主站通信，向主站上送遠(yuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)，接受并執(zhí)行主站下發(fā)的命令。信息傳輸?shù)膬?nèi)容是通過信息點(diǎn)表來體現(xiàn)的，點(diǎn)表包含遙信表、遙測(cè)表、遙控表等，主廠站之間點(diǎn)表應(yīng)當(dāng)保持一致，以確保信息傳輸真實(shí)準(zhǔn)確。

1竄點(diǎn)的成因及影響

對(duì)于無人值守的變電站，由于遠(yuǎn)離現(xiàn)場(chǎng)，站內(nèi)運(yùn)行狀態(tài)等信息要依靠通信網(wǎng)關(guān)機(jī)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)傳，所以在變電站投運(yùn)伊始，信息點(diǎn)表的對(duì)點(diǎn)調(diào)試工作已然校核完成。但在變電站長期運(yùn)行中，由于增容、技改、故障消除等因素，需要增加或刪除部分設(shè)備信息，修改過程中易出現(xiàn)信息竄點(diǎn)錯(cuò)位的情況。

具體來說，在點(diǎn)表當(dāng)中增加信息，會(huì)使之后的信息位置序號(hào)隨之增加;而刪減信息，則之后的信息位置序號(hào)隨之減少，造成的結(jié)果是點(diǎn)表的整體順序會(huì)被打亂。信息點(diǎn)表的竄點(diǎn)錯(cuò)位，會(huì)使反饋至調(diào)度主站的信息與站內(nèi)真實(shí)發(fā)生的不符，導(dǎo)致運(yùn)維人員誤判，甚至釀成誤操作等事故。

2研究方向

從竄點(diǎn)導(dǎo)致的現(xiàn)象來看，使得整個(gè)點(diǎn)表的位置序號(hào)出現(xiàn)變化，以變化量作為判據(jù)，可通過數(shù)據(jù)辨識(shí)的原理加以監(jiān)測(cè)和甄別。所謂數(shù)據(jù)辨識(shí)，就是基于模擬量和狀態(tài)量本身特征辨識(shí)數(shù)據(jù)信息，進(jìn)而減少錯(cuò)誤數(shù)據(jù)的干擾，同時(shí)在發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)，能夠?yàn)檫\(yùn)行人員提供必要的報(bào)警信息，確保系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

針對(duì)竄點(diǎn)發(fā)生時(shí)點(diǎn)表的變化情況，可在點(diǎn)表末尾引入或標(biāo)記一個(gè)觀測(cè)錨點(diǎn)信息，通過辨識(shí)錨點(diǎn)位置的數(shù)字量變化，監(jiān)測(cè)點(diǎn)表是否發(fā)生了竄點(diǎn)。錨點(diǎn)監(jiān)測(cè)法的核心要素包含兩個(gè)方面，即錨點(diǎn)位置和錨點(diǎn)信息。錨點(diǎn)位置是觀察和監(jiān)測(cè)的切入點(diǎn)，通過觀察此位置上數(shù)據(jù)變化情況，來對(duì)竄點(diǎn)加以判定識(shí)別;而錨點(diǎn)信息憑借本身的特征，則可作為變化結(jié)果的重用判據(jù)。

由此，以遙信為例，觀測(cè)錨點(diǎn)的選取需要滿足三個(gè)條件：

第一，錨點(diǎn)信息的數(shù)字量要明確，即“0”或“1”，以此作為變化時(shí)的判據(jù)。

第二，錨點(diǎn)信息的數(shù)字量應(yīng)與前后位置信息不同，確保發(fā)生竄點(diǎn)時(shí)，觀測(cè)錨點(diǎn)位置的數(shù)字量可靠變化。

第三，錨點(diǎn)僅對(duì)該位置之前的點(diǎn)表起監(jiān)測(cè)作用，無法監(jiān)測(cè)后面的部分，所以在選取時(shí)，應(yīng)當(dāng)盡量選在點(diǎn)表的末尾。

同時(shí)為了讓反饋結(jié)果更加清晰醒目，可在監(jiān)控畫面上關(guān)聯(lián)光字牌圖形，以畫面服方式呈現(xiàn)出來，便于運(yùn)行人員監(jiān)測(cè)維護(hù)。

3實(shí)驗(yàn)過程

3.1遙信點(diǎn)表

測(cè)控裝置采集遙信量的原理是硬件上先對(duì)信號(hào)輸入進(jìn)行光電隔離變換，將強(qiáng)電的通斷信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字量的“0”“1”電平，然后進(jìn)行定時(shí)采樣處理。遙信錨點(diǎn)的選取原則，在點(diǎn)表末位之后加入一個(gè)閉接點(diǎn)信號(hào)（數(shù)字量為“1”），使其前后若干位置信息的數(shù)字量為“0”（通常設(shè)備未出現(xiàn)告警或空點(diǎn)信息，數(shù)字量都為“0”）。這樣在點(diǎn)表出現(xiàn)竄點(diǎn)時(shí)，無論錨點(diǎn)信息本身前移還是后移，錨點(diǎn)位置的信息都會(huì)被前后信息（數(shù)字量為“0”）補(bǔ)位，致使錨點(diǎn)信息的數(shù)字量由“1”至“0”，同時(shí)利用合成告警信息的方式，觸發(fā)變位告警，從而實(shí)現(xiàn)遙信點(diǎn)表的竄點(diǎn)監(jiān)測(cè)。

3.2遙測(cè)點(diǎn)表

不同于遙信“0”“1”的判據(jù)，遙測(cè)特征主要體現(xiàn)在數(shù)值的取值范圍上。譬如功率因數(shù)，取值范圍在正負(fù)1之間，可選擇點(diǎn)表末尾的功率因數(shù)作為錨點(diǎn)，判定數(shù)值超過此范圍即可辨識(shí)為竄點(diǎn)告警。以南瑞繼保的pcs2.0.5.0監(jiān)控系統(tǒng)為例，如圖1所示，利用數(shù)據(jù)庫組態(tài)設(shè)計(jì)判別公式，當(dāng)采樣數(shù)值大于1或者小于負(fù)1時(shí)，觸發(fā)變位告警。通過對(duì)運(yùn)行數(shù)據(jù)的分析，無論是電流電壓，還是功率頻率，數(shù)值上普遍高于錨點(diǎn)數(shù)值，可通過判定數(shù)值是否超限來辨識(shí)竄點(diǎn)故障。同時(shí)為了避免因個(gè)別數(shù)值過小而產(chǎn)生干擾，也可采用點(diǎn)表內(nèi)多個(gè)錨點(diǎn)同時(shí)監(jiān)測(cè)的方式，來提高監(jiān)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

3.3遙控點(diǎn)表

對(duì)于遙控點(diǎn)表的竄點(diǎn)辨識(shí)，因其本身沒有數(shù)值或數(shù)字量的反饋，所以故障排查比較困難且隱蔽。雖不會(huì)出現(xiàn)信息誤報(bào)等情況，但導(dǎo)致的結(jié)果會(huì)更加嚴(yán)重，會(huì)直接導(dǎo)致設(shè)備誤控并損失負(fù)荷，威脅電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

通過結(jié)果看問題，固然能夠辨識(shí)竄點(diǎn)，但也失去監(jiān)測(cè)的意義?？刹捎弥鲃?dòng)測(cè)試方法進(jìn)行檢測(cè)：選取測(cè)控裝置內(nèi)的一個(gè)備用遙控出口作為遙控點(diǎn)表的錨點(diǎn)位置，引其出口接點(diǎn)至空的遙信點(diǎn)，并以此空遙信點(diǎn)作為反饋判據(jù)。當(dāng)遙控執(zhí)行時(shí)，對(duì)應(yīng)此遙信點(diǎn)信息觸發(fā)動(dòng)作，證明點(diǎn)表正常;反之，則辨識(shí)點(diǎn)表有竄點(diǎn)故障。為了保證測(cè)試錨點(diǎn)遙控的安全性，遙控錨點(diǎn)位置應(yīng)間隔在點(diǎn)表末位之后數(shù)個(gè)空位，以便發(fā)生竄點(diǎn)時(shí)錨點(diǎn)測(cè)試不至于誤控運(yùn)行設(shè)備，影響電網(wǎng)安全。

綜上所述，竄點(diǎn)辨識(shí)過程的實(shí)質(zhì)，是以調(diào)度主站端信息點(diǎn)表為藍(lán)本，在變電站端加入或選取具有實(shí)時(shí)反饋能力的錨點(diǎn)信息，通過對(duì)二者點(diǎn)表位置進(jìn)行校對(duì)的方式來實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)辨識(shí)。如果位置信息能夠完全契合，則辨識(shí)信息點(diǎn)表無竄點(diǎn);如果位置不對(duì)應(yīng)，則辨識(shí)存在竄點(diǎn)錯(cuò)位故障。

最后為方便說明整個(gè)邏輯過程，舉一個(gè)簡(jiǎn)單的例子再次驗(yàn)證。假定一座變電站信息的遙信點(diǎn)表為1000個(gè)點(diǎn)，選取錨點(diǎn)位置序號(hào)為1001點(diǎn)且滿足判別條件（即錨點(diǎn)數(shù)字量為1，前后信息數(shù)字量為0）。此時(shí)點(diǎn)表因增1點(diǎn)導(dǎo)致竄點(diǎn)，錨點(diǎn)信息本身由1001竄至1002點(diǎn)，監(jiān)測(cè)的錨點(diǎn)位置1001被原1000點(diǎn)信息取代，在調(diào)度主站端點(diǎn)表不變的情況下，監(jiān)測(cè)到錨點(diǎn)位置的數(shù)字量變化由1至0，觸發(fā)變位告警，以此來實(shí)現(xiàn)在調(diào)度主站端實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)能力;反之，點(diǎn)表中刪除1點(diǎn)，結(jié)果亦然。同理可推及遙測(cè)、遙控點(diǎn)表。

遙信的錨點(diǎn)選取原理是數(shù)字量變化;遙測(cè)的錨點(diǎn)選取原理是對(duì)數(shù)值范圍判定;而遙控錨點(diǎn)選取原理是通過主動(dòng)測(cè)試，以及對(duì)應(yīng)遙信點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的反饋。在對(duì)點(diǎn)表竄點(diǎn)辨識(shí)過程中，采用多個(gè)錨點(diǎn)同時(shí)辨識(shí)的方法可以有效提高辨識(shí)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。

4結(jié)論

基于數(shù)據(jù)辨識(shí)原理設(shè)計(jì)的錨點(diǎn)法，可以有效監(jiān)測(cè)辨識(shí)點(diǎn)表竄點(diǎn)問題。以設(shè)備自動(dòng)化監(jiān)測(cè)的手段代替人工排查方式，有效提高工作效率，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并消除隱患，提升變電站自動(dòng)化維護(hù)水平。對(duì)于此類的變電站故障識(shí)別和智能維護(hù)等工作，還有很大的完善和研究空間。

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作者簡(jiǎn)介：劉超（1987-），男，吉林通化人，本科，工程師，主要研究方向?yàn)樽冸娬咀詣?dòng)化技術(shù)。

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