10kV保护测控装置告警信息远程复归系统设计与实现

张元彦 谢永祥

摘要 变电站实行无人值守后，为保证保护装置的可靠运行，信号的正确传输，部分保护动作信号和告警信号需要运维人员现场复归，耗费了大量的人力物力。为此，设计了变电站告警信息远程复归系统，通过开发一款远程复归软件，实现了保护测控装置告警信号的远方复归，减轻了运维人员的工作量，降低了公司生产成本，提高了变电精益化管理水平。

【关键词】变电站 告警信息 远程复归 自动化

变电站是对电能进行分配的场所，10kV线路由于数量众多，發生线路事故跳闸、站内一次及二次设备异常等事件的概率最大。lOkV线路保护动作，保护测控装置会向电力调度主站发出告警信号，并自行保持告警功能，不再继续向电力调度主站传送其它告警信号。该类型缺陷处理简单，所需时间很短（可能只需几分钟），而派车、派人去子站现场常规处理模式，舟车劳顿时间远大于实际处理时间。显然，常规维护模式已不能适应现代而运行维护模式，最严重情况下，因保护测控装置告警信号不能及时复归，电力调度监控人员会失去对此保护测控装置实时运行工况的监视，不利于电网安全稳定运行。目前，国内在远程维护方面做出了一定研究，但变电站lOkV保护测控装置告警信息远程复归的实现，仍需作进一步探讨和实现。

1 远程复归系统构成

该远程复归系统主要由转发单元、执行单元、通讯信道和终端四个部分组成。其中，转发单元，即远动装置，负责命令的收发和执行，完成事故总信号的接收和转发;执行单元，即lOkV保护测控装置，负责接受命令，复归告警信号;通讯信道为采用IECIOl通讯传输规约，负责数据传输;终端为告警信息远程复归系统服务器提供硬件支持，由一台硬件配置参数符合系统运行要求的便携式笔记本电脑实现，内置可实现遥控复归保护测控装置告警接点的软件。具体如图1所示。

2 具体实现

2.1 方案设计

以lOkV保护测控装置实时信息为基础，以通信网络资源为手段，设计开发一个远程复归软件，实现在变电站lOkV线路发生保护动作后，运行值班人员可直接在巡维中心复归其告警接点，并确认保护装置状态是否恢复。

2.2 软件维护功能

目前，变电站远动装置均配备了专用调试、维护软件，本次仅需结合远程维护特点，在其原有的基础上，再适量修改、增加部分功能，具体如下：

（l）该系统利用变电站内远动机作为主机程序与保护测控装置通讯的转载节点，实现一个主机终端可同时接收变电站内多个保护测控装置的信号，并同时对多个保护测控装置进行远方遥控复归。

（2）主机程序通过计算算法生成过滤机制，过滤从远动机接收的通讯报文，只截取lOkV线路保护测控装置发送的事故告警信号，降低程序数据运算量，提高程序响应速度。

（3）由于涉及到变电站内设备的实时数据传送，根据电力自动化数据保密原则，本系统使用的数据传输通道必须专网专用，传输协议符合电力自动化规范要求。

（4）本系统的主体程序设计只接收IEC1O1通讯报文，关闭其他通讯端口，以防止恶意程序入侵。

（5）设置的远方遥控功能，配置专用的远动点表及端口，只能遥控1OkV线路保护测控装置复归接点。对变电站内设备的其他遥控功能（如遥控开关分合、刀闸分合、接地刀闸分合等）不作设计，不影响调度对无人值班站的监盘与操作，符合无人值班站运行要求。

2.3 告警信息远程复归

变电站告警信息远程复归软件人机界面包括总召唤、实时开关位置、事故总告警灯、遥控复归按钮、告警窗口五个部分。可实现变电站所有lOkV保护测控装置的开关状态及“事故总”信号的实时更新，通过颜色的变化在人机画面上清晰地反映出来。当无人值班站lOkV线路发生保护动作，事故总告警灯由“绿色”变为“红色”，运行值班人员可在巡维中心远程遥控复位该变电站告警信号，点击“复归按钮”，在告警窗口得到返回信息，确认保护装置状态恢复。

3 现场测试及效果检查

llOkV泰美站位于博罗县东部重镇泰美镇，为无人值守变电站，与220kV青塘巡维中心相距约1个小时车程。全站自动化系统及保护装置均为北京四方厂家。其中，lOkV线路保护使用CSC-211保护测控装置，因装置程序设计因素，装置在发出“保护动作”信号后装置“告警”接点闭合，且不会自行复归“告警”接点，造成该装置“告警信号”在调度监控主站系统告警窗口中常亮，此后，该装置发生任何告警信号（如：控回断线、PT断线、CT断线）都无法上送至调度，使调度员在此时间节点后失去对该保护装置的监控，大大增加了线路及设备运行风险。因此，选取青塘巡维中心和泰美站作为研究试点进行现场测试和效果检查。

当泰美站lOkV线路保护测控装置发出“事故总”告警后，放置在青塘巡维中心的告警复归系统主机终端的程序界面上，相应线路的“事故总”告警光字牌变成红色。青塘巡维中心的运行值班人员接到当值调度下令，复归正在告警的线路保护测控装置，值班人员即可在告警复归系统主机终端的程序界面上选择该线路的遥控复归点，执行远方遥控复归命令，复归保护测控装置。保护测控装置被复归后，向系统程序传送“事故总”告警复归报文，程序界面上的“事故总”告警光字牌变成绿色，说明遥控动作成功。

4 结论

随着惠州电网规模日益扩大和变电站无人值班+集中监控新型管理模式的推广，有效地管理、维护好变电站自动化系统，将成为综自系统日后运行维护环节的新课题。“变电站告警信息远程复归系统开发”为广东电网惠州供电局2018年度职工创新项目，自llOkV泰美变电站采用了上述远程实时维护方法2个月以来，节省不少人力、物力，且又大大缩短了告警信号复归处理时间，创造了一定的社会和经济效益，后续可推广至具有相同问题的保护测控装置的变电站中使用。鉴于此，惠州供电局变电管理一所已制定计划在其他变电站推广本远程实时维护方法。

参考文献

[1]金芬兰，王昊，范广民等，智能电网调度控制系统的变电站集中监控功能设计[J].电力系统自动化，2015 （01）：241-247.

[2]王丹，潘振波，朱海荣，集控模式下变电站运行管理[J]，东北电力技术，2010，31（08）：46-49.