錨點法監測變電站通信網關機信息點表的竄點問題

摘要：將變電站的運行狀態信息通過通信網關機設備，以信息點表的形式遠傳至調度主站，是當前主廠站之間數據傳輸的主要方式。在變電站運行維護過程中，如果出現主廠站信息點表不一致或出現竄點錯位，將導致遙信遙測誤傳、遙控誤控，影響遠端數據監測和調度安全。本文將力圖分析信息點表竄點問題的成因，并提出適當的監測預防辦法。

關鍵詞：數據通信網關機;信息點表;數據辨識;光字牌

中圖分類號：TB文獻標識碼：Adoi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2022.07.086

0引言

數據通信網關機是一種通信裝置，實現變電站與調度、生產等主站系統之間的通信。對下通過站控層網絡采集各種遙測、遙信、保護等信息;對上通過電力調度數據網與調度主站通信，向主站上送遠動數據，接受并執行主站下發的命令。信息傳輸的內容是通過信息點表來體現的，點表包含遙信表、遙測表、遙控表等，主廠站之間點表應當保持一致，以確保信息傳輸真實準確。

1竄點的成因及影響

對于無人值守的變電站，由于遠離現場，站內運行狀態等信息要依靠通信網關機實現遠傳，所以在變電站投運伊始，信息點表的對點調試工作已然校核完成。但在變電站長期運行中，由于增容、技改、故障消除等因素，需要增加或刪除部分設備信息，修改過程中易出現信息竄點錯位的情況。

具體來說，在點表當中增加信息，會使之后的信息位置序號隨之增加;而刪減信息，則之后的信息位置序號隨之減少，造成的結果是點表的整體順序會被打亂。信息點表的竄點錯位，會使反饋至調度主站的信息與站內真實發生的不符，導致運維人員誤判，甚至釀成誤操作等事故。

2研究方向

從竄點導致的現象來看，使得整個點表的位置序號出現變化，以變化量作為判據，可通過數據辨識的原理加以監測和甄別。所謂數據辨識，就是基于模擬量和狀態量本身特征辨識數據信息，進而減少錯誤數據的干擾，同時在發現錯誤時，能夠為運行人員提供必要的報警信息，確保系統的安全穩定運行。

針對竄點發生時點表的變化情況，可在點表末尾引入或標記一個觀測錨點信息，通過辨識錨點位置的數字量變化，監測點表是否發生了竄點。錨點監測法的核心要素包含兩個方面，即錨點位置和錨點信息。錨點位置是觀察和監測的切入點，通過觀察此位置上數據變化情況，來對竄點加以判定識別;而錨點信息憑借本身的特征，則可作為變化結果的重用判據。

由此，以遙信為例，觀測錨點的選取需要滿足三個條件：

第一，錨點信息的數字量要明確，即“0”或“1”，以此作為變化時的判據。

第二，錨點信息的數字量應與前后位置信息不同，確保發生竄點時，觀測錨點位置的數字量可靠變化。

第三，錨點僅對該位置之前的點表起監測作用，無法監測后面的部分，所以在選取時，應當盡量選在點表的末尾。

同時為了讓反饋結果更加清晰醒目，可在監控畫面上關聯光字牌圖形，以畫面服方式呈現出來，便于運行人員監測維護。

3實驗過程

3.1遙信點表

測控裝置采集遙信量的原理是硬件上先對信號輸入進行光電隔離變換，將強電的通斷信號轉化為數字量的“0”“1”電平，然后進行定時采樣處理。遙信錨點的選取原則，在點表末位之后加入一個閉接點信號（數字量為“1”），使其前后若干位置信息的數字量為“0”（通常設備未出現告警或空點信息，數字量都為“0”）。這樣在點表出現竄點時，無論錨點信息本身前移還是后移，錨點位置的信息都會被前后信息（數字量為“0”）補位，致使錨點信息的數字量由“1”至“0”，同時利用合成告警信息的方式，觸發變位告警，從而實現遙信點表的竄點監測。

3.2遙測點表

不同于遙信“0”“1”的判據，遙測特征主要體現在數值的取值范圍上。譬如功率因數，取值范圍在正負1之間，可選擇點表末尾的功率因數作為錨點，判定數值超過此范圍即可辨識為竄點告警。以南瑞繼保的pcs2.0.5.0監控系統為例，如圖1所示，利用數據庫組態設計判別公式，當采樣數值大于1或者小于負1時，觸發變位告警。通過對運行數據的分析，無論是電流電壓，還是功率頻率，數值上普遍高于錨點數值，可通過判定數值是否超限來辨識竄點故障。同時為了避免因個別數值過小而產生干擾，也可采用點表內多個錨點同時監測的方式，來提高監測結果的準確性。

3.3遙控點表

對于遙控點表的竄點辨識，因其本身沒有數值或數字量的反饋，所以故障排查比較困難且隱蔽。雖不會出現信息誤報等情況，但導致的結果會更加嚴重，會直接導致設備誤控并損失負荷，威脅電網安全穩定運行。

通過結果看問題，固然能夠辨識竄點，但也失去監測的意義。可采用主動測試方法進行檢測：選取測控裝置內的一個備用遙控出口作為遙控點表的錨點位置，引其出口接點至空的遙信點，并以此空遙信點作為反饋判據。當遙控執行時，對應此遙信點信息觸發動作，證明點表正常;反之，則辨識點表有竄點故障。為了保證測試錨點遙控的安全性，遙控錨點位置應間隔在點表末位之后數個空位，以便發生竄點時錨點測試不至于誤控運行設備，影響電網安全。

綜上所述，竄點辨識過程的實質，是以調度主站端信息點表為藍本，在變電站端加入或選取具有實時反饋能力的錨點信息，通過對二者點表位置進行校對的方式來實現遠程監測辨識。如果位置信息能夠完全契合，則辨識信息點表無竄點;如果位置不對應，則辨識存在竄點錯位故障。

最后為方便說明整個邏輯過程，舉一個簡單的例子再次驗證。假定一座變電站信息的遙信點表為1000個點，選取錨點位置序號為1001點且滿足判別條件（即錨點數字量為1，前后信息數字量為0）。此時點表因增1點導致竄點，錨點信息本身由1001竄至1002點，監測的錨點位置1001被原1000點信息取代，在調度主站端點表不變的情況下，監測到錨點位置的數字量變化由1至0，觸發變位告警，以此來實現在調度主站端實現遠程監測能力;反之，點表中刪除1點，結果亦然。同理可推及遙測、遙控點表。

遙信的錨點選取原理是數字量變化;遙測的錨點選取原理是對數值范圍判定;而遙控錨點選取原理是通過主動測試，以及對應遙信點對點的反饋。在對點表竄點辨識過程中，采用多個錨點同時辨識的方法可以有效提高辨識結果的準確性和可靠性。

4結論

基于數據辨識原理設計的錨點法，可以有效監測辨識點表竄點問題。以設備自動化監測的手段代替人工排查方式，有效提高工作效率，及時發現并消除隱患，提升變電站自動化維護水平。對于此類的變電站故障識別和智能維護等工作，還有很大的完善和研究空間。

參考文獻

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作者簡介：劉超（1987-），男，吉林通化人，本科，工程師，主要研究方向為變電站自動化技術。

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