保護跳閘軟報文信號傳送監控系統延遲處理

楊云翠，后躍興，張宇超，胡建明

(云南電網有限責任公司文山供電局，云南 文山 663000)

0 前言

隨著變電站運行管理模式的改變，大部分變電站均已實現了從有人值班模式到少人或無人值班模式的轉變［1］，運行信號的監控模式也由本地操作轉變成了遠程遙控。對運行信號尤其是對于事故情況下信息傳送的及時性、準確性、可靠性提出了更高的要求。

變電站設備運行狀態信息可采用硬接點和軟報文兩種形式采集［2］，硬接點信號有實際的物理接點，該接點的分合狀態可引起采集裝置遙信輸入接點電位變化，從而造成遙信變位。由于硬接點需要大量的電纜線，投入成本較高，所以僅有重要信號才采用硬接點形式采集。軟報文信號是通過通信通道以報文的形式傳送，通過通信規約解釋出來的信號。大部分智能設備運行狀況信息都是通過軟報文信號進行采集，雖然硬接點信號可基本滿足監控的需要，但事故情況下不能反映詳細信息，不利于事故原因判斷及事故處理，硬接點和軟報文均可實現SOE 信號傳送，便于事故分析。

本文通過分析220 kV 無人值班甲變電站主變跳閘后涉及的軟報文信號傳送延遲問題，探討其原因，并提出了相應的解決措施。

1 繼電保護軟報文信號傳送模式

目前，應用較為廣泛的變電站綜合自動化系統傳輸層的通信規約是IEC870－5－103 (以下簡稱IEC103)，采用該規約通信的變電站綜合自動化系統，當繼電保護裝置等智能設備與綜合自動化系統屬于不同廠家時，智能設備與綜合自動化系統站控層的通信必須經規約轉換裝置方能實現，此種組網方式，增加了智能設備軟報文信號傳送的環節，信號傳送的可靠性也降低了。

220 kV 甲變電站綜合自動化系統于2005 年投運，間隔層的各個設備通過IEC103 規約實現與站控層的通信。其中，與綜合自動化系統屬于同一廠家的測控、繼電保護裝置直接通過以太網進行組網，與綜合自動化系統屬于不同廠家(以下簡稱外廠家)的繼電保護裝置，通過RS－485 串口接入規約轉換裝置實現與站控層的通信。由于規約轉換裝置通信接入板有限，無法實現每臺繼電保護裝置與規約轉換裝置通信接入板的一對一接入，存在外廠家多個繼電保護裝置通過同一塊通信板的一個RS－485 串口以掛燈籠的形式接入的情況，如圖1 所示。繼電保護裝置提供兩個通信外送接口，一個接口與監控系統進行通信，另一個接口與保信子站進行通信。

圖1 通過IEC103 規約通信的綜合自動化系統網絡拓撲圖

2 故障情況

某220 kV 甲變電站2 號主變主二保護由于CT 接線錯誤，在一條110kV 線路區外故障時，發生了主二保護比例差動出口跳開2 號主變三側斷路器的事件。跳閘時，變電站后臺監控系統、監控中心僅顯示了2 號主變主二保護跳閘的硬接點信號和開關動作信號，詳細的出口跳閘軟報文信號未顯示，但地調的保信分站系統卻準確顯示跳閘時的詳細信息，由于保信分站的信息未傳送給監控運行人員使用，導致跳閘后，監控運行人員無法及時、準確的定位詳細的保護出口信息。

另一次，變電站后臺監控系統和供電局監控中心出現了2 號主變主二保護的多條軟報文報警信號，本次出現的信號，在繼電保護裝置、保信分站、變電站后臺監控系統和供電局監控中心四端的顯示均不一致。

3 原因分析

3.1 信號上送延遲問題

1)在整個過程中，保護裝置與監控系統的通信出現問題，而保護裝置與保信子站的通信正常。

2)根據變電站后臺監控系統出現的啟動信號與保信分站進行對比分析。

3)根據繼電保護裝置對外通信機制進行分析。

根據以上三點分析，可得出:監控系統出現的2 號主變主二保護裝置的軟報文屬于延遲上送信號，是由保護裝置與監控系統通信中斷和保護裝置對外通信機制共同促成。

3.2 通信中斷問題

在繼電保護裝置側對通信接線進行緊固，并對接口模塊進行測試，發現保護裝置與監控系統通信的接口模塊電壓時有時無，由此測試，可確定通信中斷是由保護裝置通信接口模塊運行不穩定引起。

3.3 通信中斷監控系統未報警

變電站后臺監控系統及供電局監控中心顯示的“2 號主變保護裝置通信狀態”，僅能反映規約轉換裝置通信接入板與交換機的網絡通信狀況，不能反映每臺繼電保護裝置與規約轉換裝置通信接入板的串口通信狀態。因此，在2 號主變主二保護串口通信出現問題時，監控系統無法及時發出“通信中斷”以提示運行人員，所以通信中斷監控系統未報警問題，屬于規約轉換裝置無串口通信監視功能引起，屬于變電站綜合自動化系統串口通信監視功能缺失。

3.4 SOE 與后臺監控時間不對應

由于遠動裝置SOE 短時標與長時標轉換功能存在缺陷，在間隔層傳送的短時標時間信息與遠動裝置當前時間相差較大時，遠動裝置用當前的時信息來替代間隔層的時信息。因此造成了供電局監控中心顯示了錯誤的SOE 時間。

3.5 整改措施制定及驗證

1)增加繼電保護裝置與監控系統串口通信狀態監視功能。

2)修復遠動裝置SOE 轉換功能存在的缺陷。3)恢復繼電保護裝置與監控系統的通信。

4 結束語

通過對220 kV 變電站主變跳閘后軟報文信號上送延遲現象進行了深入分析，得出信號上送延遲原因并提出了整改措施，提高了軟報文信號傳送的及時性和準確性。

［1］鐘旭輝.變電站自動化系統誤發遙信的分析和改進［J］.電力安全技術2013，9 (6):32－33.

［2］叢培杰.一起110kV 變電站遠動通訊異常及處理［J］.大眾科技，2013，15 (1):60－62.

［3］莫莉暉.監控系統遙信信息的優化探討［J］.科技傳播2011，22:187－188.

［4］李瀅潔，雷興宇，李玥昊.針對變電站保護裝置軟報文自動核對系統的研究［J］.通訊世界，2015，05:107－108.

［5］王斌，王玉琪.無人值班變電站對綜合自動化系統要求的探討［J］.電力安全技術，2012，12:133－134.

［6］彭志強，張小易.智能變電站遠動功能測試技術分析［J］.電力與能源，2014，04:445－448+454.

［7］夏敏.變電站遠動通道中斷的檢測方法［J］.自動化技術與應用，2013，11:115－117.

［8］丁峰.500kV 變電站遠動系統配置優化分析［J］.浙江電力，2009，06:31－33.

［9］陳正蓉.淺析綜合自動化變電站遠動接口的相關問題［J］.華中電力，2010，01:65－67.

［10］張會賢，袁冰，王昭雷.變電站微機保護通信故障及處理［J］.工業控制計算機，2014，02:1－2.