關(guān)于升壓站N C S遠動事故總信號的探討

孟 偉

（華北電力大學(xué) 中國 北京 102206）

1 X電廠NCS遠動事故總信號問題概述

1.1 NCS系統(tǒng)概述

X電廠網(wǎng)絡(luò)升壓站NCS系統(tǒng)采用國電南瑞科技公司的NS2000變電站綜合自動化系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)計算機監(jiān)控系統(tǒng)（NCS）采用開放的分層分布式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，整個系統(tǒng)分為站控層和間隔層。系統(tǒng)組態(tài)靈活，具有較好的可維修性和可擴性，并能防止各類計算機病毒侵害造成系統(tǒng)內(nèi)存數(shù)據(jù)丟失或系統(tǒng)損壞。

站控層采用冗余的光纖以太網(wǎng)絡(luò)配置，網(wǎng)絡(luò)運行狀態(tài)自動監(jiān)測。其中一個網(wǎng)絡(luò)故障時，另一個網(wǎng)絡(luò)承擔(dān)全部任務(wù)。網(wǎng)絡(luò)配置規(guī)模滿足工程遠期要求，并留有適當裕度。傳送速率及傳送距離滿足系統(tǒng)監(jiān)控功能實時性要求，并具有完善的抗干擾能力。網(wǎng)絡(luò)通訊規(guī)約采用國際通用標準。站控層集中設(shè)置，負責(zé)整個系統(tǒng)的監(jiān)控，網(wǎng)絡(luò)連接站級控制計算機主機、操作員工作站、工程師工作站、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，GPS對時設(shè)備，打印設(shè)備等。

間隔層采用雙網(wǎng)絡(luò)分布式測控裝置，按電氣間隔設(shè)置，設(shè)備布置在網(wǎng)絡(luò)繼電器室。間隔層主要完成監(jiān)控系統(tǒng)所需的信息量采集、傳送功能。站控層設(shè)備通過網(wǎng)絡(luò)獲取測控裝置采集的信息，并通過測控裝置實現(xiàn)對升壓站斷路器、刀閘等所有設(shè)備的控制。

1.2 NCS遠動四遙信息與調(diào)度定期核對工作

為保證遠動信息系統(tǒng)通道良好及四遙量的準確無誤，按照電網(wǎng)調(diào)度要求，需定期與調(diào)度自動化處值班員進行遙測、遙信等四遙信息量核對工作。包括由廠側(cè)檢修人員模擬升壓站各斷路器、刀閘變位及各種報警信號，送至調(diào)度側(cè)，由調(diào)度值班員查看變位信息及報警信息是否正確、時標是否合格等工作。

1.3 NCS遠動事故總信號存在的問題

某季度，在與調(diào)度進行遠動信息核對工作中，發(fā)現(xiàn)“事故總信號”時標延遲8～10秒，不能滿足信息及時性要求。

2 NCS遠動事故總信號分析

2.1 遠動事故總信號的用處

所謂事故總信號，顧名思義，就是事故情況下的總報警信號，是專門用來標識事故的。事故總信號，是調(diào)度監(jiān)控人員用來判斷事故的一個重要依據(jù)，是確保設(shè)備、電網(wǎng)安全的一個不可或缺的重要信號。

2.2 電廠遠動事故總信號舊定義方式

事故總信號的傳統(tǒng)定義是開關(guān)位置與控制把手位置不對應(yīng)方式來啟動，傳統(tǒng)的遠動信息通過RTU裝置送至調(diào)度側(cè)。2008年經(jīng)過技術(shù)改造，設(shè)立NCS遠動終端取代RTU。事故總信號的定義方式也進行了修改，以實現(xiàn)事故總信號的功能，暫稱此定義方式為舊定義方式。

圖1

經(jīng)過對軟、硬件回路的檢查，發(fā)現(xiàn)事故總信號舊定義方式較為復(fù)雜，220kV及500kV開關(guān)出現(xiàn)變位后，首先NCS后臺收到開關(guān)變位信號，經(jīng)過內(nèi)部程序判別，若非操作員操作開關(guān)變位，則判斷為準事故總事件，并向公用測控屏一的NSD500測控裝置發(fā)出信號；NSD500測控裝置收到信號后，驅(qū)動屏內(nèi)繼電器動作，繼電器變位接點送回NSD500測控裝置，并由測控裝置將信息分別送至NCS遠動和后臺。通過NCS后臺，作為事故總光字報警。通過NCS遠動子站，將事故總信號送至調(diào)度側(cè)（如圖1）。

2.3 遠動事故總信號舊定義方式的分析

遠動事故總信號舊定義方式，涉及到NCS后臺、NSD測控裝置、繼電器等諸多裝置，任一裝置異常，將導(dǎo)致事故總信號判斷失誤。所以決定采用逐個排除法，查找導(dǎo)致信息時標不準確的根源。

首先，對繼電器進行更換并校驗合格，模擬遠動事故總信號，并記錄時標，發(fā)現(xiàn)無明顯改善，排除繼電器的異常。

開關(guān)名稱（隨機抽取） 5011 5022 5033 201 2134次數(shù)（次） 5 5 5 5 5最長時標（秒） 9 9 10 8 9最短時標（秒） 5 6 6 5 5

其次，由于開關(guān)及刀閘等信息量通過NSC500裝置送至NCS遠動后臺，再送至調(diào)度側(cè)，此流程并無時標延遲問題，所以基本可以排除NSD500裝置的異常。

最后，NCS后臺運行緩慢而導(dǎo)致事故總信號時標延遲的可能性最大。

NCS后臺負責(zé)全廠升壓站系統(tǒng)模擬量、數(shù)字量采集及處理，并具有監(jiān)視及報警功能，還擔(dān)負斷路器、隔離開關(guān)和接地刀閘等的正常操作，倒閘操作和其他必要的操作，其信息量以萬計，無法簡單的通過軟、硬件升級來改變遠送事故總信號時標延遲的問題。

此外，遠動事故總信號舊定義方式，涉及到NCS后臺、NSD測控裝置、繼電器等諸多裝置，即使可以將后臺事故總信號識別速度提高，任一裝置異常，將導(dǎo)致事故總信號判斷失誤，仍然無法將隱患完全解決。

2.4 遠動事故總信號的重新定義

為徹底解決問題，排除隱患，最終決定采用其他方法實現(xiàn)遠動事故總信號的準確傳送。

首先將操作箱開關(guān)合后位接點與開關(guān)跳閘位置接點串聯(lián)，既此兩個信號的條件都滿足時，判斷為事故總信號應(yīng)發(fā)報警，此滿足了對事故總信號的傳統(tǒng)定義。但當線路出現(xiàn)單相重合閘動作，甚至開關(guān)單相偷跳時，仍需要發(fā)出事故總信號，僅憑借以上兩個信號無法實現(xiàn)。針對此，采用來自就地匯控柜內(nèi)的三相不一致信號、來自操作箱的保護動作信號，與以上兩個信號并聯(lián)送入NSD500測控裝置，再經(jīng)過以太網(wǎng)送至NCS遠動裝置，當NCS遠動裝置收到以上三組并聯(lián)信號的任一個后，則邏輯判斷為事故總滿足，向調(diào)度側(cè)發(fā)出事故總信號報警（如圖2）。

圖2

由于廠內(nèi)事故總信號僅作為報警使用，并不參與其他閉鎖和操作邏輯，而且時標可以滿足使用要求，故仍采用舊的事故總實現(xiàn)方式，避免對NCS遠動裝置造成不必要的干擾。而且經(jīng)過修改，將廠內(nèi)和調(diào)度兩方的事故總分離開，實現(xiàn)了初衷。

2.5 修改后試驗

經(jīng)過修改，由檢修人員在升壓站模擬開關(guān)變位及保護動作，送出遠動事故總信號至調(diào)度側(cè)，經(jīng)調(diào)度反饋，時標大為降低，完全滿足各種要求。

開關(guān)名稱（隨機抽取） 5011 5022 5033 201 2134次數(shù)（次） 5 5 5 5 5最長時標（秒） 2 2 2 1.5 2最短時標（秒） 1.2 1.0 1 0.9 1.2

3 結(jié)束語

遠動事故總信號，作為廠站端送至調(diào)度側(cè)的重要信號，由于自動化系統(tǒng)的改造和升級，其實現(xiàn)方式面臨著優(yōu)化和改進。正是通過此契機，對事故總信號的實現(xiàn)方式進行了初步探討。通過研究和改進，實現(xiàn)了事故總信號的準確和可靠，為電網(wǎng)安全做出了應(yīng)有的貢獻。

［1］張保會，尹項根，主編.電力系統(tǒng)繼電保護[M].中國電力出版社，2005.

［2］王維儉.電力系統(tǒng)繼電保護基本原理[M].清華大學(xué)出版社，1991.

［3］陶然，熊為群.繼電保護自動裝置及二次回路[M].電力工業(yè)出版社，1981.