综合自动化变电站运行常见故障及处理措施

潘志华?王克俭

摘 要：近年来，随着电力市场改革的逐步深入，自动化技术也在电力系统中得到了广泛的应用，并推动了电力技术的进一步发展。其中，综合自动化变电站的运行就具有一定的代表意义。为了更好地提高综合自动化变电站的整体运行性能，本文分别从变电站监控网络故障及处理技术、保护装置与站控层网络通信中断故障及处理技术和保护状态量的采集故障处理技术等三个方面探讨了综合自动化变电站运行故障与处理技术，希望能够为电力系统工作人员更好地排除上述故障提供有益借鉴。

关键词：综合自动化变电站；故障；处理技术

1 综合自动化变电站概述

我们通常所说的变电站综合自动化系统，主要就是指利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信息处理技术等实现对变电站二次设备（包括继电保护、控制、测量、信号、故障录波、自动装置及远动装置等）的功能进行重新组合和优化设计，并对变电站全部设备的运行情况执行监视、测量、控制和协调的一种综合性的自动化系统。该系统利用变电站综合自动化系统内的各设备之间的相互交换信息和数据共享，就可以完成对变电站的运行监视和控制任务。变电站实现综合自动化以后，由于其可以替代变电站常规二次设备，因而简化了变电站的二次接线。当变电站实现了综合自动化后，可以充分提高变电站的运行水平，降低经营成本，使电力企业取得更好的经济效益。一般来讲，变电站综合自动化系统要具备这样一些特征：（一）功能实现综合化，它综合了变电站内除一次设备和交、直流电源以外的全部二次设备；（二）系统构成模块化，保护、控制、测量装置的数字化有利于把各功能模块通过通信网络连接起来，促进接口功能模块的扩充及信息的共享；（三）结构分布、分层、分散化，综合自动化系统是一个分布式系统，每个子系统都会有多个CPU分别承担不同的功能，并构成一个高度协调的有机综合系统；（四）操作监视屏幕化，变电站综合自动化的实现，可以是操作人员面对彩色屏幕显示器，对变电站的设备和输电线路进行全方位的监视和操作；（五）通信局域网络化、光缆化，变电站综合自动化的实现，可以使计算机局域网络技术和光纤通信技术在综合自动化系统中得到普遍应用；（六）运行管理智能化，即可以实现在线自诊断，并同时把诊断的结果送往主控端；（七）测量显示数字化，由于该系统采用的是微机监控，因而人工抄写记录工作将由打印机来代替。

综上，综合自动化变电站是现代电力网络的关键节点，是实现电力网络通信的关键设备，在维持电力网络持续能力和可靠性方面有极为关键的作用。因此，探讨综合自动化变电站运行过程中存在的常见故障，分析导致故障的主要原因，并提出对应的处理技术措施，对保护电网运行的可靠性具有积极作用。

2 综合自动化变电站监控网络故障及处理技术措施

2.1 类型

综合自动化变电站监控网络故障主要包括网线故障；交换设备或者接口故障；通信管理设备或者规约转换器故障以及通讯插件设备故障。

2.2 监控网络故障处理技术措施

针对上述监控网络故障，采取的处理技术措施包括：

（1） 使用Ping命令进行处理

在保证两台网络监控设备完全连接之后，合理控制时延，使用形如pingIp 地址-t 的格式，对指定计算机进行Ping操作，直到按下Ctrl+C 中断或者将ping命令框关闭。系统显示“Request timedout”，表明该回路没有连通；若回路能够联通，则会显示”Relay from10.228.134.9：bytes=32time=32ms TTl=122。”

（2） 排除方法

将所有可能出现的故障全部罗列出来，然后根据实际的故障表现一一进行排除。该种处理方法具有逻辑性较强的特点，所以维护人员必须熟悉系统结构，并有深入而全面的了解。

（3） 替换处理方法

使用正常的设备替换可能存在故障疑问的设备，通过这种方式对硬件故障进行处理，获得故障位置及具体情况。

2.3 综合自动化变电站监控系统工作处理其他注意事项

（1） 部分通讯故障是因为数控差错导致原件运行异常而造成的，在处理的过程中可以采用重启系统后台的方式予以解决。通常，应该按照顺序先将备用机连接，然后再关闭主机；在关闭计算机之前，应该先将监控设备关闭。

（2） 主、备用服务设备间的切换，使得主机在网络通讯中断之后，能够立即将备用机设置为主机，保证系统正常运行。

3 综合自动化变电站通信故障分析

3.1 微机保护设备通信故障与处理技术

综合自动化变电站中的微机保护装置通信功能是通过通信接口、管理机、服务器的前置保护规约等完成的，通过装置的通信功能可以上传保护设备的工作状态、告警事件、保护类服务信息等。在使用过程中，常见的故障包括装置通信中断、保护报文误报、保护状态信息采集不一致、保护测控一体装置遥控功能的成功率较低。在处理这些故障时，同样可以依据上面提到的Ping命令、排除法或者替换法等进行处理。

3.2 保护装置与站控层网络通信中断

（1） 保护装置接口损坏等物理性破坏

系统的保护装置出现通信接口、通信模块或者装置告警等故障时，在处理的过程中，首先要对故障设备的物理连接情况进行检查，确认接口没有存在异常，且接线紧固；当没有发现异常时，则对计算机设备的串口、保护装置的通信接口等进行检查，然后再向控制设备发送控制命令，对故障进行确认。

（2） 保护装置与通信管理设备通信中断

这类故障的主要表现通常是同一个厂家或者串口中连接的装置出现通信中断问题。这时，可以对串口板线的物理连接情况进行检查；系统收发电平是否正常；使用报文监视软件从装置输入端或者登录装置的监视串口，判断通信管理机与保护装置之间是否构建了完善的轮询式问答机制。

（3） 监控系统与通信管理设备间通讯故障

当出现这种故障时，可以对通讯管理机以及监控机的站控层交换机、光电转换器侧边端口、接线情况等进行检查，并通过监控服务器的前置保温系统检查通信通道是否能够正常稳定的运行。

（4） 系统的参数配置错误

在处理硬件故障的同时，还应该对系统的总工作软件、保护装置通信配置（包括通信管理机串口的端口编号、波特率、校验方式等）和监控系统的后台数据库、保护模板库配置情况等进行详细的检查，避免由于人为配置不当而导致的参数配置错误。

4 保护状态量的采集故障与处理

在综合自动化变电站中，保护状态量采集故障主要表现为后台部分保护状态量与装置设备的实际状态不吻合，使得状态量不能够真实的反映设备的运行状态。例如，变电站现场设备运行之后，系统后台并没有收到对应的保护动作、复归信号或者软压板操作信号。在实际运行过程中，需要对这些问题进行处理。

通常，可以首先检查后台服务器及保护装置的信息表中功能类型（FUN）信号是否与信息序号（INF）相一致。这主要是考虑到保护装置版本升级之后可能造成保护信息表的变动。如果检查确认保护模板设置准确，则可以确认是通信管理机、保护装置异常的问题。若通信管理机出现丢帧、死机等情况，则可以采取重启的方法进行恢复。部分旧版本的保护装置对系统保护事件处理一般只产生动作信号，而不返回操作信息，这时可以对系统的保护程序进行升级。另外，保护装置及通信管理设备间可能存在不匹配的情况，即系统间的规约不能兼容，使规约转换之后的数据出现冗余等问题，这时就需要系统供应商的配合才好解決。

参考文献

[1]刘庆辉，袁静.变电站监控网络常见故障的处理办法探究[J].大科技，2014（7）.

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[3]张会贤，袁冰，王昭雷.变电站微机保护通信故障及处理[J].工业控制计算机，2014（2）.