變電站RTU運行穩定性淺析

摘 要：本文對變電站的RUT進行了簡單的介紹，探討分析了跟RTU運行穩定相關的幾個環節，針對容易產生失穩的環節提出了針對性的措施。

關鍵詞：變電站；RTU；穩定性

中圖分類號：TM769 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2014） 18-0000-01

隨著我國對電量的需求也在不斷的增大。遍布各地的變電站能夠針對各地區的電力需求實現不同要求的供電，它是人民生活正常進行、各企業健康運轉以及社會穩定的重要保證。在變電站中，RTU是一個重要環節。RTU，即遠方數據終端，它具有遠程監視、數據采集和控制的功能。目前，在變電站RTU運行的過程中，其穩定性還有待提高。因為設計環節、施工環節以及運行管理環節的小小失誤，都可能會影響RTU運行的可靠性。不可靠的RTU運行將會導致工作人員對電力信息數據判斷出錯，進而不能針對實際問題發出有效指令，影響電力的高質有效傳遞。本文將分析與RTU穩定運行相關的三個環節：設計環節、施工環節以及運行管理環節。針對環節中容易出現的問題，提出一些具體的措施，保證RTU運行穩定。

一、設計環節

（一）RTU遙信誤動

針對RTU遙信誤動的具體問題，可以采取以下措施：

（1）信號傳遞中的光耦連接處會造成信號的誤傳。因為變電站到控制站的距離比較長，阻值比較大，會有一定的壓差，再加上各個繼電器和開關的長期使用及氧化，都會增加壓差。不斷增大的壓差會使光耦中的三極管變為臨界狀態，處在截止和導通之間。干擾信號幅值達到一定的值，就可以借助光耦傳遞，從而產生虛假信息。針對此種情況，可以按照實際情況的需要，適當的提高光耦的轉化值；（2）繼電器發生“抖動”現象，有可能會造成遙信信號的誤傳。對此，可以針對時間的長短進行識別，繼電器發生“抖動”的時間間隔一般在10毫秒以內，而繼電器真正的動作時間卻在幾十到幾百毫秒之間。兩者的發生時間長短明顯不同，所以可以修改RTU監控軟件，使其能夠識別不同時間長短的信號。當監測到短信號時，就可以認為是虛假信息，不需處理；監測到信號時，則可以肯定是真實信息，需要及時處理。這樣就能夠避免因為繼電器的不良性能而影響到RTU運行的穩定性；（3）針對虛假信號干擾遙信信號的問題，還可從硬件出發來解決。一般的信號傳遞中，只有繼電器的一個常開節點與光耦連接，這容易受到其它信號的干擾。可以增加一個回路，由繼電器的一個常閉節點與光耦連接，再將兩個回路的信號經過異或門，從而判斷信號的真假。其分辨原理是，當存在真實信號時，繼電器的常開、常閉節點都會發生變化，最終仍然是一開一閉的組合，經異或門輸出為高電平1；當存在干擾信號造成常開節點關閉時，產生兩閉的組合，經異或門輸出為低電平0。這樣根據電平的高低就能夠巧妙的判斷信號的真假。

（二）RTU死機及抗干擾措施

除了上述避免死機方法外，還可以采取各種各樣的抗干擾設計，最大化地降低干擾信號對RTU穩定運行的影響。（1）增加RTU電路抗干擾能力。在RTU電路中，加強電路板布線的抗干擾設計是比較重要的一個方面。數字信號和模擬信號兩者的輸入端也要避免太近，防止兩者之間產生干擾。在線路布局的時候，還要避免并排走線和環狀走線，防止干擾信號侵入。對于耗電比較多的集成電路芯片，為了減少電源的干擾，可以增加高頻濾波電容。為了減小線路阻抗，每塊線路板應該采用盡量短粗的地線和電源線，并保證線的轉角圓滑；（2）增強電源系統和供電系統的抗干擾能力。在供電系統中，RTU的工作電流來自于電網的220V交流電，但是在該電網中還存在其它的各種高頻干擾信號。這些干擾信號進入RTU中可能會造成RTU運行故障。對此可以采取如下措施：一方面，可以在RTU工作電流來源端加一個低通濾波器，防止高頻干擾信號的進入；另一方面，可以在變壓器旁再增加一個隔離變壓器，實現引入電流的電氣隔離，達到過濾干擾信號的作用；（3）增強數據采集環節的抗干擾能力。在數據信號收集的過程中，輸入的信號大多數是低平弱信號，有的信號電壓非常低，而在RTU信號收集的過程中需要經過一定的距離。低壓信號經過長距離輸送時很容易受到周圍各種強電設備干擾。為此，可以提高信號輸送線的質量，比如采用雙絞線。

二、施工環節

下面本文將分析在施工環節上存在的一些問題，并針對問題提出相應的解決措施。

（1）提高工作人員的施工水平和施工素質。在施工的過程中，工作人員參與會造成難以避免的人為失誤，所以要保證施工人員具有良好的工作責任心和相應的施工能力，盡量減少人為因素造成的施工失誤；（2）在變電站RTU施工的過程中，要加強各個元件的檢查工作，保證線路連接科學合理，元件的接觸良好。避免因為元件的接觸不良而引起電火花。電火花在RTU中可以看成是一個高頻干擾信號，容易使信號發生誤動；（3）設置合理的地線結構。在RTU的地線中，根據性質的不同可以分為不同的地線：數字信號地線、負載信號地線、模擬信號地線以及工作保護地線等。因為在地線中，動態脈沖電流會在阻抗上形成各種各樣的干擾電壓，影響到信號的正常輸送。所以需要對地線進行分別設置，最后接地時再將其連在一起，避免動態脈沖電流的干擾；（4）加強RTU機柜的屏蔽能力。變電站的干擾源比較多，對RTU的干擾比較強。在施工的過程中，要加強RTU機柜的屏蔽能力，盡量避免干擾信號對RTU的影響。一般來說，RTU機柜屏蔽時需要重點考慮的地方是柜門與機身的連接處。施工的時候可以采用短路線連接來保證柜門與機身的屏蔽性能。

三、運行管理環節

變電站RTU施工完成運行之后，更重要的是加強運行期間的管理工作。如此才能夠保證RTU能夠穩定的運行下去。

（1）要保證RTU的運行環境良好。因為RTU中具有很多的電子元件，它們對工作環境具有一定的要求。在后期的維護中，要保證RTU的運行溫度和濕度，避免因環境惡劣造成RTU的運行失誤；（2）要保證RTU工作電源的可靠性。RTU工作電源一旦不穩定，過高或者過高的電流容易造成RTU工作失誤，甚至造成相關設備的毀壞；（3）要加強RTU定期測試工作。建立起一套科學的管理流程，及時的對RTU進行測試工作，保證RTU的故障在發生前能夠得到及時的監測和排除。

四、結束語

變電站RTU運行的穩定性跟人們和各個企業的用電具有重要的關系。為了加強用電的可靠性，電力部門需要保證RTU運行穩定。本文分析了RTU穩定運行相關的三個環節，針對環節中容易出現的問題，提出一些具體的措施，保證RTU運行穩定。

參考文獻：

[1]張超樹.汕尾電網變電站的告警信息通知系統[J].電網技術，2004.