某電廠遠動遙測數據異常原因分析與應對措施

邱書斌

（江西東津發電有限責任公司,江西 修水362400）

某電廠裝機2×30MW水輪發電機組，通過兩回110kV 輸電線路上網，遠動信號傳輸通過計算機監控系統遠動通信工作站以網絡104 規約方式與調度主站D5000 系統通信實現。該電廠遠動遙測量數據有變送器采集和交流采樣表采集兩種方式，均接自電壓互感器、電流互感器二次側。變送器采集方式：變送器將互感器二次側實時功率轉換為4～20mA 電氣量通過硬接點方式輸出至計算機監控系統PLC 模擬量輸入模塊，上位機程序讀取PLC 通信區后進行工程量換算成一次側功率值，寫入上位機實時數據庫并顯示；交流采樣表采集方式：交流采樣表將互感器二次側實時功率進行模數轉換計算處理后通過MODBUS RTU 協議以RS485 方式傳送至通信控制器，再由通信控制器程序以網絡方式寫入到計算機監控系統PLC 通信變量區，上位機程序讀取PLC 通信變量區后進行工程量換算寫入上位機實時數據庫并顯示。變送器采集方式，硬接點、安裝簡單，可靠性高，但采集電壓、電流、功率等電氣量需安裝不同的變送器；交流采樣表采集方式，程序通信，一臺交流采樣表可集中采集同一對象的電壓、電流、功率等不同的電氣量，且具備統計功能，通過通信控制器讀取數據后寫入計算機監控系統PLC，可靠性略低。該電廠機組功率數據采用變送器采集方式，110kV 線路功率數據采用交流采樣采集方式。兩種采集方式工作流程，分別如圖1-2所示。

1 遠動遙測數據異常現象及原因分析

圖1 變送器采集方式工作流程

圖2 交流采樣表采集方式工作流程

1.1 某日，該電廠110kV 開關站一次設備停電檢修期間，工作人員開工作票對計算機監控系統開關站LCU 屏內設備進行停電清掃后，恢復LCU 屏內設備送電運行后，計算機監控系統和調度D5000 系統畫面均分別顯示該電廠110kV 線路遙測量有功無功功率實時值跳變為“-1100”，影響地區電網功率總加。經現場檢查，發現通信控制器硬件故障，更換通信控制器后，數據恢復正常，故障排除。進一步分析功率實時值跳變為“-1100”原因，發現在恢復計算機監控LCU 供電、PLC 上電后，PLC 將通訊區初始化為0，導致上位機讀取PLC 源碼值后換算為110kV線路功率下量程值“-1100”。計算機監控系統PLC 源碼轉換為上位機實時值公式如下：

公式1：PLC 源碼轉換為上位機實時值

1.2 某日，該電廠一條110kV 線路遙測量有功功率、無功功率實時數據不刷新。經現場檢查，交流采樣表、監控系統PLC、上位機工作均正常，進一步檢查發現通信控制器通信程序中斷，重啟通信控制器通信進程，數據恢復正常，故障排除。

1.3 某日，該電廠工作人員做1 號機組檢修安全措施后，上位機顯示機組無功功率遙測量為"-51.31Mvar"，接近下量程"-51.96var"。通過現場詢問工作人員、查看PLC 程序后，發現做安全措施時，工作人員先斷開功率變送器電源，導致變送器（輸出參數：DC4-12-20mA/866Var）輸出電流從12mA 下降至接近于4mA 時被PLC 記錄。因PLC 源碼量程為0～16000，PLC 程序判斷輸入小于100 的值不再更新，根據公式1 計算得PLC 源碼100 對應上位機實時值為-51.31Mvar，在上位機操作員站手動將該遙測量實時值設置為"0"，故障排除。PLC 源碼100 對應機組無功功率，計算如下：

式中：

PLC 源碼過濾參數：100

PLC 源碼量程：0～16000

工程上量程：51.96Mvar

工程下量程：-51.96Mvar

1.4 通過對上述前兩起遠動遙測數據異常事件分析發現，在采用交流采樣表采集方式時，通信控制器軟件或硬件故障，均會導致遙測數據異常；對比交流采樣表采集方式、變送器采集方式工作流程也可發現，前者采集方式較后者采集方式在忽略變送器和交流采樣表的可靠性差異的情況下，后者較前者增加了通信控制器，增加了復雜性，降低了可靠性。通過對第三起異常事件分析發現，做安全措施時先斷開變送器電源，會發生負值遙測數據異常。

2 解決辦法和應對措施

電廠遠動遙測數據異常跳變傳送至調度主站系統，嚴重影響電力調度工作人員對電網實時運行狀況分析、判斷，可能導致發生自動化考核電量事件。通過上述對該電廠三起遠動遙測數據異常事件的原因分析，發現并提出以下解決辦法和應對措施，提高遠動遙測數據的可靠性，有效防止遙測數據異常跳變事件發生。

2.1 將全廠遠動遙測數據采集方式全部統一采用變送器采集方式，減少采集處理環節。

2.2 根據該電廠設備參數，參照監控系統PLC 源碼轉換為上位機實時值公式，修改PLC 程序，進行不合理的負值過濾。以1 號機組進相深度不超過“-5Mvar”、裕度20%，即過濾小于-6Mvar 以下數據為例，無功功率PLC 源碼過濾參數可通過“公式1”計算如下：

1 號機組PLC 程序修改前：

2.3 該電廠進行機組、110kV 升壓站檢修工作做安全措施，在完成一次設備安全措施后，監控系統LCU 柜停電操作時，應先斷開PLC 電源、后斷開變送器電源；拆除安全措施，監控系統LCU 柜送電操作時，應先合上變送器電源、后合上PLC 電源；檢修工作開始前，閉鎖相關遙測信號量；檢修工作結束后，應解除相關遙測信號量閉鎖狀態。

3 結論

該電廠為防止遠動遙測數據異常通過統一采用變送器采集方式、監控系統設置合理的PLC 源碼過濾參數、正確的安全操作順序等措施后，未再發生遠動遙測數據異常事件。實踐證明，上述措施切實可行，具有實際效果。