陳剛1，蔡澤祥2
（1．廣電公司廣州供電分公司北區供電局，廣東廣州510410；
2．華南理工大學電力學院，廣東廣州510640）
摘 要：變電站RTU裝置在匯集遠動信息（包括遙信和微機保護報文）的過程中，存在著遙信誤發、漏發和微機保護報文異常、丟失的現象，對其產生原因分別進行了分析并提出了具體的改進措施，在維護工作和工程中證明可行有效。
關鍵詞：RTU； 遙信； 微機保護報文
1 引言
隨著微機保護和自動裝置廣泛投入使用，在電網調度自動化系統中，微機保護報文和接點遙信量一樣，已經成為遠動事件信息的重要組成部分。
遙信量反映變電站設備的實際運行狀態，調度員以此為依據對開關進行遙控操作。微機保護報文則反映微機裝置的保護動作情況和自診斷信息，二者缺一不可，相輔相成。
因此，遠動系統準確地反映變電站運行狀態，正確進行事故分析，必須盡可能減少錯誤事件信息的出現，包括：減少遙信誤發、漏發、減少微機保護報文錯誤、丟失和提高設備抗干擾能力等。
2 誤遙信的分析和改進
在遠動系統中，接點量遙信由設備的無源空接點接入RTU裝置，通常包括斷路器開關量、電磁繼電保護裝置的出口信號、異常報警信號和非電氣量遙信。經過分析，我們認為導致接點量誤遙信有以下幾方面原因：
2．1 遙信電壓偏低導致誤遙信
在遠動系統投運初期，遙信回路采集電壓為直流24 V，在一段時間的運行后，體現出以下不足：
a）遙信信號抗干擾能力差。由于大量在舊站改造中使用的二次遙信電纜未帶屏蔽層，設備處于強電、磁場運行環境中時，信號回路上會感應較強的干擾信號（幅值大于24 V），產生誤遙信。在變電站事故環境下，回路感應產生干擾的機率更大［1］。
b）繼電器觸點的工作電壓為220 V，與遙信回路工作電壓不匹配。當觸點發生氧化或接觸不良現象，觸點接觸電阻增大。如果直流24 V電壓不能擊穿氧化層，則無法反映遙信變位［1］。
因此，在隨后的自動化改造和工程中，我們開始使用帶屏蔽的控制電纜，并將遙信電壓從直流24 V調整為直流220 V，對于運行中的RTU設備，可利用一種直流220 V信號轉換端子板，將直流220 V降壓成直流24 V并加以光電隔離。這樣可以減少由于觸點接觸電阻增大導致的誤遙信，同時減少強電磁場的干擾。
2．2 二次系統自身原因導致誤遙信
由于部分無人值班變電站是在原有人值班變電站的基礎上改建的，原二次系統的一些欠缺以及設備運行的不穩定導致了一定量的誤遙信：
a）繼電器瞬動觸點導致遙信丟失
在舊站遠動改造時，DX－4A／4XX系列信號繼電器兩對常動觸點分別接入“掉牌未復歸”信號回路和中央信號光字牌。遙信觸點只能使用瞬動觸點作為遙信源。
實際運行中，由于以下兩個原因，我們發現瞬動觸點并不適合作為遙信輸出：其一，遙信同時采用常動和瞬動觸點，不利于調度員正確掌握系統運行狀態，容易作出錯誤判斷，將瞬動觸點遙信誤當作遙信抖動；其二，由于RTU裝置的遙信去抖動延時不能單獨設置和瞬動觸點氧化等多種因素干擾，接入瞬動觸點的遙信量丟失現象較為嚴重。
b）斷路器設備輔助觸點工作異常［2］
斷路器開關遙信一般取自操作機構的輔助觸點，當斷路器操作一定次數以后，輔助觸點的機械傳動部分可能會出現間隙；開關動作時的振動有可能造成輔助觸點接觸不良或不對位；輔助觸點表面的氧化也會造成接觸不良，使其在接觸的過程中可能時斷時通。以上三種原因都有可能導致遙信的誤動、拒動或頻繁抖動。
此外，一些型號的110 kVSF6開關的輔助氣體密度繼電器誤動現象嚴重，導致了“SF6壓力低”誤遙信頻繁誤發，最嚴重時一小時誤發34次。
c）遙控復歸導致遙信抖動
當無人值班變電站中央信號掉牌時，調度員有時需要遙控復歸中央信號，當調度員確認變電站發出的信號，對站端中央信號回路進行復歸時，站內所有信號繼電器復歸線圈均通電動作。DX－4A／4XX系列信號繼電器屬于電磁脫鉤型機械結構，復歸線圈正常時不帶電，通電時則動作復歸繼電器。線圈動作有可能令觸點產生誤動，產生誤遙信。
針對上述現象，我們加強了和繼保部門的溝通，協助對二次系統進行了相應的改進：
1）逐步將DX－4A／4XX系列信號繼電器更換為具有三對常動觸點的同系列繼電器，取消瞬動觸點作為遙信源。
2）及時發現誤動頻繁的輔助氣體密度繼電器和在遙控復歸中央信號時誤動的信號繼電器并進行更換。
3）明確信號觸點維護的責任，加強繼電器觸點和斷路器輔助觸點的維護。保證遙信的可靠變位。
3 微機保護誤報文的分析和改進
微機保護與RTU的串行通訊，是一項新事物、新技術，總存在一些不足之處，需要不斷地改進和創新。在運行和維護工作中，有以下二點不足：
3．1 微機保護設計存在缺陷
a）某型號保護的通訊管理器存在嚴重的設計缺陷，當接入事件打印機時，與RTU的通訊很容易死機，需要運行人員頻繁重啟。
b）某些微機保護在開關分合閘時，有“控制回路斷線”信號發出。原因就是在開關變位時，輔助觸點轉換的時間差造成合閘位置繼電器（KCC）和跳閘位置繼電器（KCT）瞬間均失電，導致誤發“控制回路斷線”信號。
c）保護裝置未提供各個報文發送的軟開關，以方便維護人員根據實際運行進行設置，過濾掉無用報文。特別類似“風扇啟動”之類的次要報文，完全可以予以過濾，避免大量次要報文涌入調度系統，影響了SCADA系統運行和調度員的正常工作。
3．2 RTU缺乏對保護通訊的有效監控
微機保護發送正確報文至調度SCADA系統，必須保證通訊鏈路的正常工作，這里包含了：
a）通訊管理器與本屏微機保護之間的上下行通訊；
b）RTU與各屏的通訊管理器之間的上下行通訊。
當上行通道出錯時，保護報文無法發送至調度端顯示。當下行通道不通時，由于微機保護裝置無法接受RTU的對時，會導致報文中保護動作時間參數不對，無法對應相應開關的遙信變位時間。
因此，RTU裝置應該能完全監控通訊鏈路的工作狀態并發送相應信息至調度SCADA系統。
我局一批早期投運的微機保護裝置，由于通訊管理器無法統計本屏內微機保護的通訊狀況并上傳RTU，導致遠動系統無法對整個通訊鏈路進行監控，特別是對微機保護裝置的監視。在1999年8月10日，神山站F11微機保護發生故障，但是調度系統卻未收到信號，幸虧運行班巡站人員及時發現，避免了保護越級事故的發生。
3．3 改進措施
對于以上不足和缺憾，以下的措施是有效而且必要的：
a）注重設備的科學選型和廠家售后服務
在選型時，注意微機保護設備的運行可靠性，與遠動設備（站端RTU和變電站自動化系統）的通訊、數據接口的成熟和完善。特別是強調實現對站端設備各通訊端口運行狀態的監視。目前生產微機保護裝置的廠家競爭激烈，產品更新換代快，人員流動也頻繁。因此，要求廠家保證提供長期技術支持和備品更換也是很重要的。
b）運行中的設備的改進和完善
對于運行中的設備，應該督促廠家及時改進。
例如，在廠家積極改進下，ISA－1H保護已經解決了誤發”控制回路斷線”的缺陷，并提供了“控制回路斷線”報文發送的軟開關。
如果某些缺陷短期內確實無法解決，必須采取其它“亡羊補牢”的措施，對于自動化系統無法監視保護裝置運行的缺陷，我們專門接入一對反映保護運行狀態的接點遙信量至RTU，實現對保護運行狀態的監視。
c）RTU裝置的更新換代
除了以上因素，RTU裝置的設計和穩定運行也很重要。通過近年來的計算機技術的不斷發展和用戶不斷提出建議，新安裝和投運的新型號的RTU性能已經有了很大的進步，主要表現在：
系統強壯，具備雙總控自動切換，各模塊之間采用CANBUS通訊。與單主機，采用串行總線的早期產品相比，可靠性有了數量級的提高。
每個遙信點可以進行個性化延時去抖動設置，對各類型接點開關量有很強的適應性。
與微機保護的通訊支持完善，串口多，功能強大。
d）增強SCADA系統處理保護報文的功能
隨著微機保護的快速發展，SCADA系統對微機保護報文的智能化處理能力需要進一步加強和完善：例如增加對保護報文的分類處理和屏蔽特定設備的特定報文的手段，以屏蔽大量類似“風扇啟動”等的次要報文。
4 結論
綜上所述，遠動事件信息的準確采集決定于信息源（電磁保護設備和微機保護及自動裝置）、RTU裝置的可靠工作，遠動裝置和二次設備的良好匹配以及功能的不斷完善和擴展。
通過對遠動系統進行上述完善和改進，北區供電局遠動系統的遙信和微機保護運行準確率有了很大提高，極大減輕了變電和調度運行人員的工作強度。
目前，隨著越來越多的新技術也投入使用，變電站建設已經完全按綜合自動化標準進行設計和施工，對信息量的準確采集提出了更高的要求。這就對廣大遠動和繼保專業人員提出了更高的要求。因此，我們不但在思想上，在新專業知識學習和分析能力提高上也必須與時俱進，通過不斷提高專業技術水平，保障電力系統自動化的真正可靠實現。
參考文獻
［1］ 李鵬，陳家麟，金波，等．調度自動化設備抗干擾防過電壓措施研究［J］．電力系統自動化，1999，23（10）：60－62．
［2］ 王鳳萍，劉晉萍，任景紅，等．電網調度自動化系統遙信誤動和抖動問題的解決［J］．電網技術．1993，23（3）
