智能变电站自动化系统异常现象及处理

智能变电站自动化系统异常现象及处理

乔宇

国网山西省电力公司检修分公司

摘要：智能变电站自动化系统须对站内一二次设备实现通信、遥测、遥信、遥控、遥调等功能，在现场实际运行中出现很多常见异常现象：开关量信号采集异常、脉冲量信号采集异常、模拟量采集异常、遥控命令异常、网络通信异常、SCD文件配置异常、GPS对时异常等，对目前常见异常现象原因进行分析探讨，提出了解决方法和建议，对今后智能变电站自动化系统调试与检修工作具有一定的借鉴意义。

关键词：智能变电站自动化系统；信号采集；

智能变电站用光缆取代了电缆传递实时数据，数字采样方式代替了模拟采样方式，数据的可靠性和抗干扰性大幅提高，二次接线大幅简化。智能变电站自动化系统在完成出厂验收、集成联调后，还须完成设备单体调试、设备联调。测控单元的调试内容主要有：模拟量测量功能、状态量采集功能、控制功能、防误闭锁及同期功能、SV异常测试、GOOSE性能测试、装置通信性能、事件顺序记录（SOE）功能测试、联锁组态功能测试、档位及有载调压功能测试、装置其他功能测试；后台监控系统的调试内容主要有：通信检查、“四遥”功能调试、同期控制调试、全站防误闭锁调试、顺序控制测试、VQC调试、主备切换调试、数据库测试、雪崩试验等；此外还有与调度主站联调，检查远动装置与调度主站通信是否正常，四遥功能是否正常。在调试的过程中，自动化系统存在多样化的异常现象，对智能变电站的调试与检修造成很大的影响。本文就目前常见异常现象原因进行分析探讨，提出了解决方法和建议。

1 智能变电站自动化系统常见异常及处理

1.1 监控系统的异常及处理

1.1.1 某一间隔的所有遥测数据不会更新

检查站内网络通信正常、支持程序运行正常，判断该间隔的测控装置已“死机”或遥测板件已损坏，也有可能监控系统后台对该间隔进行了遥测封锁。

1.1.2 监控网络通信中断

根据后台监控系统的“通信一览表”，判断是哪一装置中断通信；检查各计算机的网卡、网线、光纤是否松动。

1.1.3 不能操作开关、刀闸

首先检查“五防”应用程序及“五防”服务程序运行是否正常，必要时可重新启动“五防”计算机并重新执行“五防”程序；若“五防”系统有禁止操作的提示，则说明该操作命令有问题，必须检查是否为误操作；其次检查远方/就地把手是否在远方，若不在远方，应切换至远方；最后检查操作电源开关、测控装置运行是否正常。

1.2 开关量信号异常及处理

1.2.1 信号采集不到

当装置上所有开关量信号全部缺失时，原因有：开关量输入回路负公共端未接线、开关量输入回路未给电源或电源电压值不对、正负极接反、交直流弄错等。开关量输入的滤波去抖时间设置过长。测控装置为防止输入接点变位时可能出现抖动而导致信号频发，一般设置有接点去抖时间。

1.2.1 信号位置取反

测控装置上信号位置是对的，监控画面信号位置取反，原因有：监控系统的数据库遥信点号设置错误、数据库遥信极性设置错误。测控装置上信号位置是不对的，原因有：智能终端操作回路跳合闸继电器的辅助接点错误。

1.2.3 信号时有时无

原因有：单双输入设置错误，双信号输入有利于提高信号的可信度并可以反映出设备的中间状态。如断路器常用动合/动断共2个辅助触点共同表示其位置，当动合触点闭合且动断触点断开时表示断路器在合位，而动合触点断开且动断触点闭合时表示断路器在分位，若断路器2个辅助触点同时断开或闭合，则说明断路器辅助触点有问题，此时断路器位置不可信；接线端子松动或一次设备辅助触点不对。

1.3 脉冲量信号异常及处理

脉冲量信号是一连串的变位电平信号，常见的异常现象有：脉冲电源设置错误、脉冲电能转发周期设置不当。脉冲信号主要是采集脉冲电能表的有功电能脉冲和无功电能脉冲，脉冲量信号采集与开关量输入类似。各种测控装置对接收的脉冲信号的要求不完全相同，对正脉冲的电压要求也不尽相同。此外，脉冲电能表本身有的输出的是空触点，有的输出的是不同电压的正脉冲。

1.4 模拟量采集异常及处理

1.4.1 后台监控系统无测量值

原因有通信前置机测量值转发表设置错误、后台测量值数据库位置错位。处理方法：正确设置转发表和后台数据库位置。

1.4.2 有功或无功功率测量值不合理

调试中常常遇到电压、电流的测量值显示都是正确的，但有功功率、无功功率的显示始终与计算值相差极大。原因有两个：一是电压互感器、电流互感器的相序错误，二是功率测量是二表法还是三表法的选择。

1.5 遥控异常及处理

1.5.1 遥控命令发出，遥控拒动

造成此类故障的原因有：保护装置、测控装置的就地/远方在就地位置，此时应调整在远方位置；测控装置的继电器故障，更换继电器或遥控插件；控制回路断线，查找控制回路问题；没有操作电源，恢复操作电源；遥控压板未投入，投入遥控压板；部分220 kV开关能否进行遥控操作，除了与智能终端上的遥控压板投入状态有关，还与智能终端保护跳 /合闸出口压板的投入状态有关，此时保证遥控压板投入，智能终端保护跳 /合闸出口压板的投入。

1.6 网络通信异常及处理

1.6.1 某间隔保护装置或测控装置通信中断

原因在于保护装置或测控装置与后台监控系统的通信出现问题，有可能是保护装置通信接口模块故障、通信接线松动。可以先查找保护装置至规约转换器之间的接线是否牢固、完好，规约转换器通信指示灯是否正常，保护装置面板显示是否正常，是否出现通信模块故障或是装置故障的告警，而后相应的进行紧固接线、重启装置、更换相关装置模块等处理。

1.6.2 所有保护装置通信中断

后台监控系统与其他厂家的保护装置因为使用不同的通信规约，后台监控系统采集保护信号须经过规约转换器进行规约转换，一台规约转换器可以容纳多台保护装置的信号传输，一旦规约转换器出现死机或是故障，导致所接的所有保护装置信号无法正常传输，遥信信号无法更新，可以通过观察规约转换器的通信指示灯是否正常来判断，并且检查其与交换机之间的接线是否松脱，而后相应的进行重启装置、紧固接线、更好装置等处理。

1.6.3 所有保护装置、测控装置通信中断

不论是单网络中断或是双网络中断，其故障原因在于交换机、光电转换装置以及在站控层所对应的光电转换装置等网络传输设备出现故障，首先对网络传输设备及其接线进行排查，而后进行相应处理。

1.7 SCD配置文件错误及处理

要保证智能变电站监控系统各功能信号正确，除了保证监控系统的软件和数据库正确外，还要保证装置的配置软件（虚端子）和通信链路正确对应。在调试过程中，发现110 kV第一套母差保护不能跳开主变高压侧开关，l0 kV主变差动保护中主变中压侧单元须调换间隔，不对应启动重合闸等异常现象，均为SCD文件配置错误引起，应按照虚端子图纸的变更配置SCD文件。

1.8 GPS对时异常及处理

如果GPS对时出现异常，会造成二次设备时间出错，对变电站监控系统正常运行以及事故后的分析处理都有很大的影响。对时故障涉及的环节较多，时钟的天线、时钟本体、时钟扩展装置、对时接口、接受对时装置的对时接口均有可能造成对时不准确。

运行中发现有日期走前1 天或落后1 天的现象出现时，各厂家的IRIG—B(DC)码P0～P59中，部分厂家主钟没有定义“校验位”和“一天中的秒数（SBS）”功能码信息。

在断电重启时，出现主钟时间归零，且有错误的时间信号输出，使得二次设备的时间均被归零，造成SOE 信号时间出现错误，原因是时钟本体功能方面有缺陷，应对同步钟CPU 和FPGA 程序进行整改、升级。

3 结束语

本文对目前智能变电站自动化系统常见异常现象进行了总结，并提出了相应的处理方法，近年来，新建的智能变电站越来越多，智能变电站自动化系统运行是否正常，关系着整个智能变电站运行。根据智能变电站调试要求，不断总结完善自动化相关功能，可用于指导今后智能变电站自动化站端调试与检修工作。