县调自动化系统常见故障分析及处理

吕军娟，王春红

（1.国网山西省电力公司永济供电公司，山西 永济 044500；2.国网山西省电力公司运城供电公司，山西 运城 044000）

县调自动化系统常见故障分析及处理

吕军娟1，王春红2

（1.国网山西省电力公司永济供电公司，山西 永济 044500；2.国网山西省电力公司运城供电公司，山西 运城 044000）

由于调度自动化系统在电网运行中所处的重要位置，其安全运行显得尤为重要，从工作中遇到的各种调度自动化故障现象入手，遵循科学的故障处理原则，逐一介绍了各种故障的查找方法，并对其进行分析及处理。

调度自动化系统；故障；电网运行

0 引言

随着电力工业的迅速发展，电网结构不断扩大和完善，运行方式也逐渐复杂化和多样化，调度自动化系统作为确保电网安全、优质、经济运行和提高调度运行管理水平的重要手段，日益显示出其重要性。调度自动化系统是集电网测量、控制、保护、经济运行、指标考核等多方面的综合性管理系统，其运行的稳定性和可靠性直接关系到电网的安全运行，一旦自动化系统发生故障，势必造成极大的安全隐患，甚至引发严重的电网事故，因此，必须及时迅速地排除故障，使系统尽快恢复正常运行。

1 自动化系统故障处理原则

当系统发生故障时，首先要做到头脑冷静，思路清晰，什么信息反映什么问题，不同厂家设备的信息有什么区别等；次之是要掌握一些基本的判断方法，具体问题具体对待，并在工作中不断熟练运用，这样有利于快速准确地查找故障点。以下介绍几种工作中常用的故障分析和检查方法。

1.1 系统分析法

利用系统工程的相关性和综合性原理分析判断自动化系统的故障方法即为系统分析法。系统分析法实际上是一种逻辑推断法，要求对自动化系统有一个清晰的了解：系统由哪些子系统组成，每个子系统的作用原理，每个子系统均由哪些主要设备组成，每台设备的功能等等。清楚了每个设备的作用，就会知道当此设备出现故障时，会对系统产生什么样的影响，从而当系统发生此类故障时就可以很容易地进行判断。

1.2 排除法

简单地说就是“非此即彼”的判断方法。因为自动化系统较为复杂，而且它还与变电站的一、二次设备有关联，因此当出现故障时，应先用排除法判读究竟是自动化设备的问题，还是其他设备的问题，或是软件问题还是硬件问题。

1.3 电源检查法

一般来说，自动化系统经过一段时间运行后，进入稳定期，设备本身发生故障的情况比较少，如果出现异常，应首先检查电源电压是否正常。如有熔断器熔断，线路板接触不良等都会造成工作电源的不正常，从而导致设备故障，而且无论是后台机还是通讯设备，其直流工作电压有好几个，任何一个的不正常都会造成设备的故障，检查时应仔细认真。此方法适用于通过系统分析法、排除法已确定故障出现在哪台设备后进行。

1.4 信号追踪法

自动化系统是借助数据通信来完成其功能的，可以借助示波器、毫伏表或者环测的方法进行检测，通过检测设备追踪信号是否正常，也可判断出故障点的所在。

1.5 换件法

通过上述办法找到故障设备后，若一时难以修复，可用备件换用，先恢复系统的正常运行，然后再修复故障设备。

2 故障现象及其分析处理

由于调度自动化系统涉及到调度端、通道、厂站三个环节，因此首先要判断出哪个环节出现问题，再有针对性地查找原因和处理问题。由于主站所处的特殊位置，便于在最短时间内判断事故范围，一般情况下，采用排除法，先主站，再通道，后分站的顺序，逐一进行，便于查找。下面针对工作中出现的不同情况下的故障现象进行分析及处理。

2.1 遥测数据不正常

2.1.1 调度主站监测画面中所有变电站的遥测数据突然全部为零

利用系统分析法，可以确定是主站系统出现了问题，前置机的SCADA进程故障或者死机造成系统无法对分站上传的信息进行处理，实时数据无法产生（如图1所示），致使系统中所有遥测均显示为零，只需将前置机重启，恢复正常运行即可。

图1 县调主站系统的数据流程图

2.1.2 调度主站监视画面中所有分站遥测数据全部为不刷新状态

观察所有通道面板的接收灯的闪烁情况，如果全部闪烁正常，说明信息上传正常，而各站报文内容却不刷新，可以检查通道柜内部的相关接口是否存在接触不良的问题。如果全部接收灯均为不良状态，说明所有数据未能上传至主站，而所有分站同时发生此类现象的几率是零，确定是调度端通信设备的问题。通过检查光端机的运行工况，进行初步判断，可能是电源模块烧毁或内部的光板烧毁，如果不是这两种情况，最大的可能就是光缆的意外断裂，报告相关人员进行检查。

2.1.3 调度主站显示某个站的遥测数据不刷新，而其他站的实时信息刷新正常

利用排除法先排除主站问题，由于其他站的运行状况正常，确定不会是系统软件问题，此时最直观的办法是检查通道板的收发灯，若收灯闪烁正常，而前置机上的报文内容却不刷新，需要检查通道柜内此站相关设备回路的完好性，可能是接触不良或者断线造成。若收灯不闪烁，则需要对故障范围进行确定，首先从主站端光端机收发信号的输入端子侧进行环测，主站下发对时命令，若收发报异常，确定问题出在光端机到通道板这一段，进一步从通道柜端子再次环测，找到故障点，PCN机的数据板烧毁是常见的故障现象，利用换件法即可解决。若收发报文正确，可排除主站端问题，需下分站进行检查，同样在分站端光端机的输出端子侧环测，若正常排除通道问题（此法即为信号追踪法，环测的方式也可用示波仪代替进行），焦点集中在分站，可检查总控单元状态或通信电源，条件允许的情况下，环测可同时配合串口测试进行，便于快速发现故障。一般情况下通道问题居多（环测方案的实施参考如图2所示）。

图2 环测方案的实施参考图

2.1.4 某站个别数据不刷新，而其他数据显示正确

通过分析可以确定为分站问题，通过检查遥信表，有无相关的设备故障信息，如装置失电、装置故障、通信中断等信号，之后下分站针对性地进行检查，多为通讯端子接触不良，电源故障，插件松动等，如均无问题，可通过更换备用的测控板来确定故障所在。

2.1.5 个别遥测数据有误

一般出现在新设备调试期间，现场接线问题造成的数据错误，也可能是计算公式或者计算系数使用错误造成的，通过与分站的沟通，作出相应更改即可。

2.2 遥控返校或执行失败

2.2.1 遥控返校不成功有两种情况，返校错误和返校超时

返校错误：当主站下发遥控预令，分站已经接收到预令信息，但回复的确认帧与下发帧不对应，此时主站系统会判返校错误，此信息响应时间短，多为通道误码率高造成，可通过改善通道质量或者更换备用通道的方式来解决。

返校超时：用时较长，多为通道下行不畅，接线端子处接触不良、通道板故障、单元装置故障或失电多均会造成此种现象。需要对主站、通道、分站三个环节从上到下依次进行检查。还有一种情况是由于系统默认的遥控返校时间与分站的响应时间不匹配，只需重新设置返校时间即可。

2.2.2 遥控执行失败

对断路器进行远方遥控器操作时，返校成功，但执行操作时显示执行失败。首先检查远方、就地把手的位置，为远方位置，可确定为分站故障。其次对此开关进行就地分合闸试验，若失败，检查控制回路及相关的电缆及储能装置的状态，多为机构问题或者线圈烧毁造成，排除自动化系统问题。若成功，则考虑为装置单元内部的出口继电器故障，更换备用板即可。

对于采用循环式规约通讯的分站，遥控预令下发或者执行下发时，若上行的遥信变位信息持续发出，此时主站将无法执行该遥控命令。此种情况来自于规约的规定：遥控和升降命令过程中，若出现变位遥信则自动取消该命令，并通过系统工作状态信息通知主站。

2.3 遥信不正常

2.3.1 遥信误动

开关量从采集、通道传输到调度自动化系统主站端处理的过程中，任何一个环节出现问题都可能造成此种现象。只能就以下方面进行逐一排查具体解决。造成遥信误动的原因，一是电磁干扰，开关量的采集电缆分布在变电站的各个角落，在外界强电场干扰下，使得光耦输入端加上了杂乱无章的小信号干扰波，造成在主站端收到的是遥信开关量频繁分合的误动信息。解决的办法是采用带屏蔽层的电缆并将屏蔽层可靠接地和采用光电隔离。二是自动化装置本身的影响，电路板元器件的接触不良引起的电火花就是一个高频噪声发生器，就像给开关叠加了一个高频震荡信号。更换好的备件，即可恢复正常。三是通道质量的问题造成误码率太高，引起错误处理或误动。通过切换通道，或者更换相关的通信设备来解决。四是装置的接地不良造成各设备间电平不一致，形成干扰。测试接地电阻，针对性地解决问题。

2.3.2 对断路器进行遥控操作时，位置信号不变

当调度员对变电站的某台断路器进行遥控操作时，显示遥控执行成功，但断路器的位置信号不对应。若本站其他信息正常，可以判断是分站问题，焦点集中在变电站设备。首先对断路器实行就地分合闸，检查其位置触点是否正确，如无论分合闸其状态始终不变，则证明问题出在位置触点上。断路器开关位置遥信一般取自操作机构的辅助触点，当断路器操作一定次数后，辅助触点的机械传动部分可能会出现间隙，开关动作过程中的震动也可能造成辅助触点接触不良或者不对位，还有触点的表面氧化均可能造成触点接触不良，从而出现遥信不对位的情况。如果触点状态正确且相关电缆完好，则可怀疑是遥信方面的问题，其他可予以排除。

2.3.3 个别遥信信息不对应

一般出现在调试过程中，由于主站、分站对一些信号的定义理解不同造成的，比如最常见的远方/就地信号，有一些分站指示动作状态为远方位置，而有些则恰恰相反，这样的情况最好根据主站的使用习惯来确定，便于调度员的正确判断。也可能是继电器接点由于现场接线原因，常开接点由常闭接点替代，致使信号有误，只需在主站端进行取反设置即可，但应做好相应记录以便查询。

Analysis and Treatment on Common Faults of Dispatching Automation System

LV Junjuan1,WANG Chunhong2
（1.State Grid Yongji Power Supp ly Com pany of SEPC，Yongji，Shanxi 044500，China；2.S tate Grid Yuncheng Power Supply Com pany of SEPC，Yuncheng，Shanxi 044000，China）

The safe running ofdispatching automation system is important to the powergrid operation.In this paper,themethods for the system trouble shooting are presented according to the principlesof fault treatment，and the faults thathaveoccurredwere analysed and treated.

dispatchingautomation system；faults；grid operation

TM73

A

1671-0320（2015）02-0019-03

2014-12-26，

2015-02-07

吕军娟（1973），女，山西永济人，2013年毕业于山西大学行政管理专业，政工师，从事电力调度控制工作；

王春红（1969），女，山西运城人，2013年毕业于太原科技大学电气工程及其自动化专业，工程师，从事物资合同履约专责工作。