变电站综自系统遥信误报误动试验研究

常仲科+沈国华+李文君+梁栋

摘 要：文章研究变电站综合自动化系统遥信误报误动的试验，首先介绍了相关技术背景及国内研究水平综述，进一步介绍了研发路线的理论实践依据，然后对项目研究内容和实施方案进行了阐述，克服现有变电站综自系统的一些技术缺陷及不足，有效抑制由于高频电磁干扰引起的遥信误报现象。

关键词：变电站；综自系统；遥信误报；误动；试验

中图分类号：TM715 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2017）35-0161-02

1 概述

目前，特高压工程建设越来越多，大型变电站无人值守，具有高度自动化，变电站一次设备在高电壓等级运行条件下，各种高压以及强电磁干扰将严重影响变电站综合自动化系统二次设备的安全稳定运行，安装于开关柜上的相关二次设备受到各种强电磁干扰，变电站综自系统的遥信信息受到大量垃圾信息干扰，影响遥信的准确性，同时变电站综自系统有可能通信管理单位死机，遥信单元误报会导致继电保护装置误动，影响到设备的运行监视，使系统失去运行稳定性，严重时甚至会造成设备损坏[1-3]。

频带较宽的电磁干扰信号大多由变电站高压设备运行产生，这些干扰信号对遥信影响很大，遥信误报情况时有发生，误报的遥信信息，将不断变化的状态量传送到上级单元，造成遥信单元数据变位，形成垃圾冗余信息，干扰正常运行以及会占用大量的计算机资源，造成内存浪费的同时，更为使检索难度增加，使变电站综自系统以及调度自动化系统的可用性及可靠性降低，从而增加管理及监控人员的工作强度，而且对系统的运行维护也有相当大的影响[4]。

2 背景技术及研究水平综述

2.1 背景技术

上文提及强电磁干扰会严重影响变电站遥信及保护准确工作，目前纵观一些大型变电站的强电磁干扰情况可知，由于电磁干扰而是遥信误报，严重时导致保护误动的情况有多次发生，地磁暴等空间天气灾害也对变电站一、二次系统产生过类似影响，所以电力企业及科研院所应着手研究解决变电站综自系统抗干扰问题，研究相关理论方法，同时研制相关装置，更好地推进及发展变电站综合自动化系统技术，满足我们国家构建智能电网以及全球能源互联网的要求。研发同时应采取必要措施，考虑到断路器及隔离开关的位置、继电保护装置动作情况等通过综自系统远动装置滤除遥信信号的抖动或误报，以确保变电站的安全稳定运行。

（1）在多数情况下，运行值班人员在监控无人值守变电站工作中，对较多的遥信信号误报会有精神负担，较多的干扰会严重影响值班人员工作效率。当有事故发生，状态量的实际状态，譬如开关、刀闸、保护等工作情况，都需要工作人员花费大量时间去仔细核对，严重影响工作效率，更有甚者，会造成错误判断，造成错误命令的下达。

（2）鉴于“狼来了”的故事，长时间的遥信误报，问题不解决的话，会使调度自动化系统远动主站频繁发出告警音响等信息，这样一来，降低了运行人员的警惕性，即使发生故障问题，也会让运行维护人员不以为然，同时也会使工作人员对工作失去热情，变得被动，变电站综自系统安全稳定每况日下。

（3）遥信频繁误报，会出现信号抖动现象。同时不断变化的状态量传送到远动终端及调度端主站，冗余及垃圾信息占了大量内存及计算机资源，浪费资源的同时使检索信息效率大大降低[5]。

就其遥信误报的原因来看，根据运行经验及理论分析可知，开关及继电器的辅助节点抖动，高压输电及空间天气的强电磁干扰，交流电串入二次回路使遥信误报以及远动信息通道故障，数模转换装置工作不稳定等原因。

针对110～220kV变电站综合自动化系统遥信误动误报进行现场测量，包括发生误报信号的装置电气量，装置所在区域的空间电磁环境，为综自系统采取相应的预防措施提供技术依据[6]；同时对现场录波及通讯设备和电源的电磁兼容问题进行模拟试验，与实际测量情况分析对比，探索抑制干扰的技术措施；在现场测量以及模拟实验的基础上，根据对现场测量数据以及模拟实验和仿真结果的分析总结，制定出符合本单位实际情况的变电站综自系统遥信误报的解决方案。

2.2 国内研究水平综述

我国电力系统自1998年引进的CSC100型（ABB公司）变电站综合自动化系统以来，从管理层面和技术层面讲远动和调度合为一体。但是传统的电力系统保护是单独管理远动的，这样一来就会降低维护效率。国内四方公司的CSC2000变电站综自系统也有同样的问题，在使用和维护中需要注意。在变电站自动化系统发展的过程中，遥信误报和丢失一直是个关系着电网安全调度和管理的问题。对于遥信误报，例如监控BJ系统和ISA保护组成的变电站自系统，曾有过在保护装置与管理机死机以后重启，进而把原来的信号再一次重发、断开通信重新连接后重发信号、数据溢出后把历史信号重发、遥信模块故障无法信号等情况；对于国内厂家基于以太网生产变电站综自系统也同样出现过上述情况[6]。对于遥信漏报，例如国内多种保护设备将只是将当前的信号传送一次，遥信信号传送给BJ监控系统不做任何保存。另外，变电站的直流系统、变压器中性点消弧装置等同时将信号传送给ISA300、NS2000系统，会出现遥信丢失的情况。另外，监控信息不完善也直接影响着遥信信号的及时性和准确性。

3 理论实践依据

目前国内外的很多学者、专家在此方面进行了大量的研究工作，提出不少相应的硬件和软件上的解决方案，但因为遥信误报漏报的情况复杂，原因繁多，每种方案都不能将所有问题状况全部解决。误报的主要原因有：（1）继电器触点抖动或者接触不良，使得远动装置误认为是一系列的遥信变位从而引起误报；（2）电源干扰或故障，当供电电源波动时自动化装置中的信号继电器可能因为纹波干扰做出错误动作，从而引起遥信信号的无规则颤抖造成误动；（3）强电磁干扰对变电站影响极为严重，强电磁干扰很容易耦合到通信回路上造成遥信的错误动作；（4）远动系统重启和规约响应时间的问题，使endprint

得系统开机时刚建立通信还未获得完整的实时数据这段时间的大量信息作为错误遥信传送出来。

4 研究内容及实施方案

4.1 研究内容

本文是为解决供电公司变电站刀闸变位以及其他遥测信号频繁误发误报而开展的实验和仿真研究，主要内容包括以下几个方面。

（1）针对110～220kV变电站综合自动化系统遥信误动误报进行现场测量，包括发生误报信号的装置电气量，装置所在区域的空间电磁环境，为综自系统采取相应的预防措施提供技术依据；（2）对现场录波及通讯设备和电源的电磁兼容问题进行模拟试验，与实际测量情况分析对比，探索抑制干扰的工程技术措施；同时结合相应的软件去抖算法，提升现有测控装置的抗扰度，优化软件控制和硬件结构；（3）根据对现场测量数据以及模拟实验和仿真结果的分析总结，制定出符合本单位实际情况的变电站综自系统遥信误报的解决方案，对相应的软件进行智能升级，对硬件结构的不合理之处进行改造。

4.2 实施方案

（1）解决部分变电站综自系统遥信误报的问题，在变电站一、二次设备可能发生故障之前而采取相应的预防措施，对设备的运行状况能够做到及时准确地把握。

（2）全面了解遥信装置工作的电磁环境，针对影响较大的电磁干扰采用一定的抑制措施，消除电网调度安全的隐患。

（3）针对测控装置的软件系统中不合理的地方进行智能

優化升级，结合硬件结构完善监控预警系统。

（4）通过项目实施，总结适合变电站综自系统遥信误报的治理方案，相关经验可供其他电网公司变电站综合自动化系统借鉴。

5 结束语

本文针对变电站综合自动化系统遥信误报误动的试验研究，首先对介绍了项目背景技术及国内研究水平综述，介绍了本文的理论实践依据，同时进一步地对该试验研究的主要研究内容及具体实施方案进行了阐述，通过该研究实施，结合公司自身实际，可以总结经验，提出适合变电站综自系统遥信误报误动的治理方案，提供参考意见，同时带来可观的行业效益、社会效益和企业经济效益，具高度产业利用价值。

参考文献：

[1]赵冠群.针对变电站遥信误报的抗干扰措施研究[D].华北电力大学（北京），2015，3.

[2]杨贤勇，范美娟，周洪涛，等.冗余光纤环网在500kV变电站的应用与改造[J].农村电气化，2017（09）：13-16.

[3]黄建林，郑爱民，王靖晖，等.一种新的变电站智能防误在线操作模式[J].农村电气化，2016（11）：41-42.

[4]赵君.变电站遥信异常现象分析及改进方案[J].科技资讯，2016，14（16）：38+40.

[5]钟旭辉.变电站自动化系统误发遥信的分析和改进[J].电力安全技术，2007（06）：32-33.

[6]朱涛，尹项根，叶涛.变电站综合自动化系统误发遥信的原因与改进[J].湖北电力，2002（05）：3-4.endprint