一起遙信漏報(bào)事件的分析

張維，黃澤龍

（云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司紅河供電局，云南 蒙自 661100）

0 前言

變電站測控裝置采集的開關(guān)量信號(hào)即為遙信量，反映的是變電站一次設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、控制設(shè)備的動(dòng)作信號(hào)以及報(bào)警信號(hào)等信息，運(yùn)行人員和調(diào)度員以此為依據(jù)確定設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。遙信信息的正確與否直接影響系統(tǒng)的運(yùn)行方式、自動(dòng)化設(shè)備的正確動(dòng)作和調(diào)度人員的決策，對(duì)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重要意義[1]。

1 故障分析

某500 kV 線路在運(yùn)行過程中發(fā)生故障跳閘，后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)和調(diào)度主站均有斷路器分閘信號(hào)。斷路器分位、合位信號(hào)為二次回路上三相分、合位置信號(hào)合成的，合位采用的是“與”運(yùn)算，即三相位置均為合位，斷路器才表現(xiàn)為合位；分位采用的是“或”運(yùn)算，即其中一相分位則斷路器表現(xiàn)為分位。根據(jù)后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)的保護(hù)動(dòng)作信號(hào)可以初步還原故障過程，線路B 相發(fā)生接地故障跳閘，重合閘不成功，緊接著ABC三相跳閘，根據(jù)故障過程，后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)及調(diào)度主站應(yīng)收到三次斷路器變位信號(hào)，即斷路器分閘，緊接著斷路器合閘，最后斷路器分閘，但后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)及調(diào)度主站僅收到一次斷路器變位信號(hào)，不利于調(diào)度人員快速地分析事故情況。針對(duì)此現(xiàn)象，進(jìn)行以下排查工作：

1）在相應(yīng)測控裝置遙信端子排上找到該斷路器分、合位遙信，進(jìn)行多次短接試驗(yàn)，測控裝置、后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)以及遠(yuǎn)動(dòng)中都正常變位，并無遺漏，排除遙信端子故障的可能；

2）在該斷路器機(jī)構(gòu)箱中找到相應(yīng)輔助觸點(diǎn)，進(jìn)行多次短接試驗(yàn)，同樣的，測控裝置、后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)以及遠(yuǎn)動(dòng)中都正常變位，并且無一遺漏，排除了輔助觸點(diǎn)故障的可能；

3）在測控裝置上檢查遙信參數(shù)，各項(xiàng)參數(shù)均設(shè)置無誤，但考慮到遙信防抖時(shí)間設(shè)置過長可能會(huì)引起遙信漏報(bào)，并注意到遙信防抖時(shí)間設(shè)置為60 毫秒，為廠家默認(rèn)設(shè)置，因此進(jìn)一步分析遙信防抖時(shí)間設(shè)置是否合理。

2 遙信防抖動(dòng)

在變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中，開關(guān)刀閘位置信號(hào)通常都取自開關(guān)刀閘的輔助觸點(diǎn)，但開關(guān)刀閘機(jī)構(gòu)在經(jīng)過長期運(yùn)行、多次操作后，輔助觸點(diǎn)機(jī)械部分會(huì)不能完全吻合，出現(xiàn)間隙進(jìn)而導(dǎo)致間隙放電，或者觸點(diǎn)接觸部分被氧化，導(dǎo)致接觸不良，引起信號(hào)抖動(dòng)[2]；另外，繼電器在運(yùn)行過程中，觸點(diǎn)也會(huì)發(fā)生氧化，導(dǎo)致接觸不良，引起信號(hào)抖動(dòng)[3]。測控裝置對(duì)遙信量采集的原理是硬件上先對(duì)信號(hào)輸入進(jìn)行光電隔離變換，將強(qiáng)電隔離，并將遙信回路中的強(qiáng)電通斷信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字量的“0”、“1”電平信號(hào)，在測控裝置中進(jìn)行進(jìn)一步處理。目前，信號(hào)經(jīng)過測控裝置硬件濾波回路和軟件防抖算法的處理，基本能有效地濾除外部干擾，消除抖動(dòng)，正確反映信號(hào)狀態(tài)[4]。

從波形圖可以看出，抖動(dòng)保持的時(shí)間并不長，正常信號(hào)變位持續(xù)時(shí)間較長，不存在短時(shí)間內(nèi)在高低電平間反復(fù)變化的情況。所以，只需要通過軟件給它加上一個(gè)延時(shí)，在確認(rèn)遙信變位前將抖動(dòng)去掉即可[5]。在測控裝置中，會(huì)專門為遙信設(shè)計(jì)一個(gè)遙防抖時(shí)間定值 Td，并將這個(gè)定值解讀為繼電器接點(diǎn)最長抖動(dòng)時(shí)間，即信號(hào)抖動(dòng)的時(shí)間Δt 必然小于Td。當(dāng)信號(hào)抖動(dòng)后恢復(fù)為抖動(dòng)發(fā)生前的穩(wěn)定狀態(tài)，則確定為電磁干擾影響，抖動(dòng)會(huì)被濾除，遙信不變位;當(dāng)信號(hào)發(fā)生抖動(dòng)并經(jīng)過Td 時(shí)間達(dá)到一個(gè)新的穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，可以確認(rèn)發(fā)生信號(hào)變位，如圖1 所示。

圖1 觸點(diǎn)發(fā)生抖動(dòng)信號(hào)波形圖

圖1 遙信變位確認(rèn)

測控裝置防抖時(shí)間設(shè)置直接影響著遙信信息的準(zhǔn)確性，但是目前暫無相關(guān)的技術(shù)指標(biāo)或規(guī)程要求來進(jìn)行明確，各個(gè)廠家對(duì)防抖時(shí)間的設(shè)置也不盡相同，有的初始值為60 毫秒，有的默認(rèn)是20 毫秒，還有的默認(rèn)40 毫秒，且有的廠家設(shè)置最大值可達(dá)到上千毫秒。

若防抖時(shí)間設(shè)置過短，當(dāng)某個(gè)信號(hào)的觸點(diǎn)發(fā)生抖動(dòng)時(shí)，進(jìn)入測控裝置的信號(hào)在短時(shí)間內(nèi)不停在高電平與低電平之間切換，如果某個(gè)高電平或低電平的展寬恰好超過了防抖時(shí)間，則該信號(hào)變位被判定為有效，就會(huì)出現(xiàn)該信號(hào)短時(shí)間內(nèi)不停分合的現(xiàn)象，干擾運(yùn)行人員和調(diào)度員的正常監(jiān)視。

若防抖時(shí)間設(shè)置過長，某個(gè)信號(hào)正常變位時(shí)觸點(diǎn)閉合或斷開的時(shí)間較短，信號(hào)的電平展寬小于設(shè)置的防抖時(shí)間，這個(gè)變化將會(huì)被當(dāng)做干擾抖動(dòng)丟棄，判定該信號(hào)未發(fā)生變位，導(dǎo)致信號(hào)漏報(bào)[6]。

根據(jù)以上對(duì)于防抖時(shí)間的分析，結(jié)合事件錄波文件進(jìn)行分析。通過錄波文件，可以得到跳閘過程為：0 毫秒時(shí)線路發(fā)生B 相接地，40毫秒時(shí)B 相跳閘，1036 毫秒時(shí)B 相重合閘，1079 毫秒時(shí)ABC 三相跳閘。B 相跳閘后，B 相斷路器位置為分位，合成的斷路器位置為分位，該信號(hào)保持時(shí)間為996 毫秒，已經(jīng)超過裝置的防抖時(shí)間定值60 毫秒，所以裝置判定變位有效，后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)和調(diào)度主站都收到了斷路器分位的信號(hào)；B 相重合閘后，ABC 三相位置均為合位，合成的斷路器位置為合位，該信號(hào)保持時(shí)間為43 毫秒，小于防抖時(shí)間定值60 毫秒，所以裝置判定為抖動(dòng)，變位無效，后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)和調(diào)度主站均未收到變位；ABC 三相跳閘后，斷路器位置為分位，與之前的信號(hào)狀態(tài)一致，判定為無變化，不進(jìn)行信號(hào)上送。根據(jù)以上分析，跳閘過程中測控裝置正常上送變位，漏報(bào)原因在于防抖時(shí)間設(shè)置過長，將防抖時(shí)間定值從60 毫秒改為20 毫秒后，進(jìn)行了多次模擬試驗(yàn)，變位信號(hào)正常上送，未出現(xiàn)漏報(bào)。

確定此次信號(hào)漏報(bào)時(shí)間的原因后，開展了對(duì)所有測控裝置防抖時(shí)間定值的排查整改，確保不發(fā)生由防抖時(shí)間設(shè)置不合適引起的信號(hào)漏報(bào)和誤報(bào)。通過對(duì)此次遙信漏報(bào)事件的分析，總結(jié)得出遙信故障的分析排查方法。對(duì)于遙信而言，最常見的故障就是誤報(bào)和漏報(bào)，針對(duì)這兩類故障，通常可以按照以下幾個(gè)方面來進(jìn)行排查：

1）檢查遙信回路，從輔助觸點(diǎn)一直到測控裝置遙信板背板，逐點(diǎn)核對(duì)，確保輔助觸點(diǎn)正確可靠、二次電纜連接可靠、遙信端子排可靠、端子排內(nèi)外部接線正確且連接可靠；

2）檢查測控裝置上的遙信相關(guān)參數(shù)，各個(gè)廠家設(shè)備可進(jìn)行設(shè)置的參數(shù)不一樣，包含SOE相關(guān)設(shè)置、單位或雙位遙信、遙信合成、防抖時(shí)間等，設(shè)置有誤均可能導(dǎo)致遙信誤報(bào)或漏報(bào)；

3）檢查數(shù)據(jù)庫定義，包括后臺(tái)數(shù)據(jù)庫和遠(yuǎn)傳點(diǎn)表，后臺(tái)數(shù)據(jù)庫遙信定義和相關(guān)設(shè)置如是否報(bào)警、是否取反等必須保證正確才能在后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)中準(zhǔn)確報(bào)出，遠(yuǎn)傳點(diǎn)表中定義或設(shè)置錯(cuò)誤也會(huì)導(dǎo)致調(diào)度主站遙信誤報(bào)或漏報(bào)。特殊如本案例，上述三項(xiàng)內(nèi)容均檢查無誤，懷疑是時(shí)間定值不合適，涉及遙信時(shí)間的故障本可以根據(jù)SOE 來排查，但本案例中遙信變位無效導(dǎo)致無法生成SOE，所以只能根據(jù)故障錄波文件來分析故障過程中的變位情況及發(fā)生時(shí)間，錄波文件時(shí)間精度較高，且故障過程清晰明了，有利于進(jìn)行時(shí)間相關(guān)的遙信故障分析。

3 結(jié)束語

通過對(duì)此次信號(hào)漏報(bào)事件的分析，發(fā)現(xiàn)了遙信防抖時(shí)間定值設(shè)置不合理進(jìn)而引發(fā)遙信誤報(bào)、漏報(bào)這一隱患，進(jìn)行了全面的排查整改，保證了遙信信息準(zhǔn)確可靠，提高了調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)監(jiān)視數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性，也為電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供了堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。