探讨变电站自动化事故总信号的设计与实现

郑汝成，鲍正迪，张俊伟

（南瑞集团有限公司/国网电力科学研究院有限公司，江苏南京，211106）

0 引言

本文将从厂站端对站内数据信息进行筛选合成事故总信号上送的角度出发，来理清厂站事故总的设计与实现。

1 事故总信号的设计

1.1 设计内容

厂站事故总信号是调度主站自动化系统自动判别厂站是否事故跳闸的最有力的判据，同时启动事故音响并推事故画面。因此，事故总信号的设计必须保证全站唯一性，合并来源应该取自能够使站内开关发生变位的信号或事件。而且，事故总信号还要保证其正确性和可靠性，不能误报或漏报。

1.2 技术原理

厂站按照间隔划分，分别设计出间隔事故总，且间隔事故总由合后继电器HHJ（KKJ）和跳闸位置继电器TWJ 接点串联，并经过一定软件延迟而成。然后再由间隔事故总信号以或逻辑软件计算出全站事故总信号或者各级调度主站所定制的不同形式的事故总信号，如220kV电压等级事故总、网调事故总等。其本质就是基于开关位置不对应机制来表征非正常操作开关所致。

2 事故总信号的实现

2.1 早期硬接线/小母线形式实现

厂站早期的事故总是由每个回路的TWJ和KKJ串联产生的单回路事故总分别上送到全站事故总小母线，然后接入到RTU上送。这种新式的事故总一旦发生事故或者接点误报，需要一个个排查回路，且没有自动复归功能，无法保证事故总恢复期间再次发生事故跳闸而全站事故总的可靠动作。

2.2 保护信息软件合成实现

在间隔无法直接获取间隔事故总硬接点信号时，往往通过将保护出口硬接点信号或者保护出口通信软报文事项信息逐一逻辑或实现，当然保护软报文需要先进行保护转遥信操作，可以在保护装置内部自动产生保护软报文虚遥信或者通过保护管理机将保护软报文进行转换。保护软报文基于逻辑或实现事故总信号，首先需要对保护信息进行信息分类筛选，优先采用事故信号类别的硬接点；其次，注意区分同一个保护事项名称是告警还是出口，比如过负荷信号是过负荷跳闸信号还是过负荷告警信号；然后，保护信息需要和开关位置逻辑与进行计算以产生可靠性的间隔事故总信号。比如保护出口信号和开关分位信号要在给定的时间参数内同时发生，才能产生间隔事故总。通过软件实现的事故总合成信号，很容易出现重复合并或遗漏未合并的情况发生，这就要求联调时需逐一进行事故总实际加量验证，注意保护出口继电器的时间参数跟测控遥信开入的去抖时间匹配。比如保护出口信号发生时继电器保持20ms，这就要求测控装置的接入该信号的开入防抖时间设置20ms以内。

2.3 软硬件优化事故

为了满足事故总合成的可靠性，要优先采用TWJ+KKJ输出的间隔事故总硬接点；为了满足唯一性，每个间隔只合成这个间隔的事故总，不要再重复合成保护出口信息；为了满足完整性，要求合并来源必须是能使开关发生变位的所有信号，含重合闸和备自投信息；为了满足实用性，合成事故总要有一定的延迟以躲避手合手分带来的短暂信号误报，同时要具有自动复归功能以保证多次事故总发生都能事故推画面和启动事故音响；为满足时效性，软件合成计算时间片要在毫秒级，而且信号来源要采用触发式不能是扫描式；为满足追忆性，合成事故总的soe时报采用源时标，且建议为长时标。以上几个条件同时满足，即是本文所建议的优化事故总的最终形式。其优化示意如图1所示。

图1 优化事故总的示意图

3 常见事故总信号误发分析

3.1 事故总信号计算结果导致误发

事故总信号软件计算的时间片太短会对装置的CPU负荷影响较大，使得逻辑计算的进程发生跳变或者退出，这样在源信号没有发生的情况下，计算结果遥信导致事故总计算误发。对此，逻辑计算的进程就需要有自诊断信息和看门狗自启动核心进程监视，一旦出现计算故障能够自修复。

3.2 事故总信号计算来源导致误发

事故总信号逻辑或计算来源合并错误或者重复合并导致的误发。比如间隔事故总。比如间隔事故总信号=保护出口+分闸，而保护出口信号接到测控装置的硬接点信号采用保护出口的磁保持继电器而不是瞬动继电器，这样在保护出口继电器未复归情况下，开关分位辅助接点发生正常分闸操作，也会产生事故总信号发生。这个在一些较早的综自变电站当调度远程遥控操作分闸时常常发生。为此，保护出口继电器优先选择瞬动接点，而且分闸辅助接点常开常闭同时选择，优化后间隔事故总信号=保护出口+开关分闸常开+开关分闸常闭非计算取反。

3.3 事故总信号计算机制导致误发

事故总信号计算机制在早期的RTU或综自变电站内采用的是全景扫描的方式进行定时计算。当扫描到计算来源的信号状态发生变化时，然后再按照设定的时间片进行事故总计算。这样不好的地方在于当来源信号很多的情况下，扫描一遍的周期比较长，而事故总计算的时间片超前或滞后，都会造成一定程度的计算偏差。对此，优化的方式建议采用来源信号的触发机制，并严格选取好来源信号的上升沿还是下降沿，时标可设定是否取自源时标。

3.4 事故总信号计算过程导致误发

所谓事故总信号计算过程是在事故总信号进行计算合成的过程中，突然发生低周减载联切出口，事故总计算正确并上送，而事故总信号自动复归的时间还未到，事故总还在动作状态，此时又突发另一起保护出口跳开关事件，这样事故总无法再次触发变位，因而导致事故总漏发。针对这种计算过程的偶发情况，建议采用缓存计算堆栈触发方式在事故总复归后即刻补发。

4 结语

通过文中分析和探讨，可以看出：全站事故总对调控运维的重要性和实现方式的差异性。利用保护出口信号逻辑计算实现事故总的方式，能够启动事故音响并触发事故推画面功能, 却无法涵盖开关偷跳导致事故总的情况；而通过传统KKJ（HHJ）合后接点串接TWJ跳位接点的位置不对应启动事故总的方式，并配合软硬件优化实现合后接点的远方复归和置位, 才能表征事故总的完整和准确；最后再引入事故总自动复归和COS遥信变位触发机制，电网调度自动化监控系统可以方便地判断厂站事故跳闸情况, 进而增加和完善了电网调控的功能应用, 更好保障了各级调度运维监视的可靠性和安全性。

[1]国电南瑞科技股份公司.NSR612R线路保护测控装置技术使用说明书[Z]．南京: 国电南瑞科技股份公司,2008年2月.

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