APP下载

锚点法监测变电站通信网关机信息点表的窜点问题

2022-03-17刘超

现代商贸工业 2022年7期

摘要:将变电站的运行状态信息通过通信网关机设备,以信息点表的形式远传至调度主站,是当前主厂站之间数据传输的主要方式。在变电站运行维护过程中,如果出现主厂站信息点表不一致或出现窜点错位,将导致遥信遥测误传、遥控误控,影响远端数据监测和调度安全。本文将力图分析信息点表窜点问题的成因,并提出适当的监测预防办法。

关键词:数据通信网关机;信息点表;数据辨识;光字牌

中图分类号:TB文献标识码:Adoi:10.19311/j.cnki.1672-3198.2022.07.086

0引言

数据通信网关机是一种通信装置,实现变电站与调度、生产等主站系统之间的通信。对下通过站控层网络采集各种遥测、遥信、保护等信息;对上通过电力调度数据网与调度主站通信,向主站上送远动数据,接受并执行主站下发的命令。信息传输的内容是通过信息点表来体现的,点表包含遥信表、遥测表、遥控表等,主厂站之间点表应当保持一致,以确保信息传输真实准确。

1窜点的成因及影响

对于无人值守的变电站,由于远离现场,站内运行状态等信息要依靠通信网关机实现远传,所以在变电站投运伊始,信息点表的对点调试工作已然校核完成。但在变电站长期运行中,由于增容、技改、故障消除等因素,需要增加或删除部分设备信息,修改过程中易出现信息窜点错位的情况。

具体来说,在点表当中增加信息,会使之后的信息位置序号随之增加;而删减信息,则之后的信息位置序号随之减少,造成的结果是点表的整体顺序会被打乱。信息点表的窜点错位,会使反馈至调度主站的信息与站内真实发生的不符,导致运维人员误判,甚至酿成误操作等事故。

2研究方向

从窜点导致的现象来看,使得整个点表的位置序号出现变化,以变化量作为判据,可通过数据辨识的原理加以监测和甄别。所谓数据辨识,就是基于模拟量和状态量本身特征辨识数据信息,进而减少错误数据的干扰,同时在发现错误时,能够为运行人员提供必要的报警信息,确保系统的安全稳定运行。

针对窜点发生时点表的变化情况,可在点表末尾引入或标记一个观测锚点信息,通过辨识锚点位置的数字量变化,监测点表是否发生了窜点。锚点监测法的核心要素包含两个方面,即锚点位置和锚点信息。锚点位置是观察和监测的切入点,通过观察此位置上数据变化情况,来对窜点加以判定识别;而锚点信息凭借本身的特征,则可作为变化结果的重用判据。

由此,以遥信为例,观测锚点的选取需要满足三个条件:

第一,锚点信息的数字量要明确,即“0”或“1”,以此作为变化时的判据。

第二,锚点信息的数字量应与前后位置信息不同,确保发生窜点时,观测锚点位置的数字量可靠变化。

第三,锚点仅对该位置之前的点表起监测作用,无法监测后面的部分,所以在选取时,应当尽量选在点表的末尾。

同时为了让反馈结果更加清晰醒目,可在监控画面上关联光字牌图形,以画面服方式呈现出来,便于運行人员监测维护。

3实验过程

3.1遥信点表

测控装置采集遥信量的原理是硬件上先对信号输入进行光电隔离变换,将强电的通断信号转化为数字量的“0”“1”电平,然后进行定时采样处理。遥信锚点的选取原则,在点表末位之后加入一个闭接点信号(数字量为“1”),使其前后若干位置信息的数字量为“0”(通常设备未出现告警或空点信息,数字量都为“0”)。这样在点表出现窜点时,无论锚点信息本身前移还是后移,锚点位置的信息都会被前后信息(数字量为“0”)补位,致使锚点信息的数字量由“1”至“0”,同时利用合成告警信息的方式,触发变位告警,从而实现遥信点表的窜点监测。

3.2遥测点表

不同于遥信“0”“1”的判据,遥测特征主要体现在数值的取值范围上。譬如功率因数,取值范围在正负1之间,可选择点表末尾的功率因数作为锚点,判定数值超过此范围即可辨识为窜点告警。以南瑞继保的pcs2.0.5.0监控系统为例,如图1所示,利用数据库组态设计判别公式,当采样数值大于1或者小于负1时,触发变位告警。通过对运行数据的分析,无论是电流电压,还是功率频率,数值上普遍高于锚点数值,可通过判定数值是否超限来辨识窜点故障。同时为了避免因个别数值过小而产生干扰,也可采用点表内多个锚点同时监测的方式,来提高监测结果的准确性。

3.3遥控点表

对于遥控点表的窜点辨识,因其本身没有数值或数字量的反馈,所以故障排查比较困难且隐蔽。虽不会出现信息误报等情况,但导致的结果会更加严重,会直接导致设备误控并损失负荷,威胁电网安全稳定运行。

通过结果看问题,固然能够辨识窜点,但也失去监测的意义。可采用主动测试方法进行检测:选取测控装置内的一个备用遥控出口作为遥控点表的锚点位置,引其出口接点至空的遥信点,并以此空遥信点作为反馈判据。当遥控执行时,对应此遥信点信息触发动作,证明点表正常;反之,则辨识点表有窜点故障。为了保证测试锚点遥控的安全性,遥控锚点位置应间隔在点表末位之后数个空位,以便发生窜点时锚点测试不至于误控运行设备,影响电网安全。

综上所述,窜点辨识过程的实质,是以调度主站端信息点表为蓝本,在变电站端加入或选取具有实时反馈能力的锚点信息,通过对二者点表位置进行校对的方式来实现远程监测辨识。如果位置信息能够完全契合,则辨识信息点表无窜点;如果位置不对应,则辨识存在窜点错位故障。

最后为方便说明整个逻辑过程,举一个简单的例子再次验证。假定一座变电站信息的遥信点表为1000个点,选取锚点位置序号为1001点且满足判别条件(即锚点数字量为1,前后信息数字量为0)。此时点表因增1点导致窜点,锚点信息本身由1001窜至1002点,监测的锚点位置1001被原1000点信息取代,在调度主站端点表不变的情况下,监测到锚点位置的数字量变化由1至0,触发变位告警,以此来实现在调度主站端实现远程监测能力;反之,点表中删除1点,结果亦然。同理可推及遥测、遥控点表。

遥信的锚点选取原理是数字量变化;遥测的锚点选取原理是对数值范围判定;而遥控锚点选取原理是通过主动测试,以及对应遥信点对点的反馈。在对点表窜点辨识过程中,采用多个锚点同时辨识的方法可以有效提高辨识结果的准确性和可靠性。

4结论

基于数据辨识原理设计的锚点法,可以有效监测辨识点表窜点问题。以设备自动化监测的手段代替人工排查方式,有效提高工作效率,及时发现并消除隐患,提升变电站自动化维护水平。对于此类的变电站故障识别和智能维护等工作,还有很大的完善和研究空间。

参考文献

[1]王顺江.智能化变电站自动化实操技术[M].北京:中国电力出版社,2018:69.

[2]国家电力调度控制中心.变电站自动化培训教材[M].北京:中国电力出版社,2018:236.

[3]郑玉平.智能变电站二次设备与技术[M].北京:中国电力出版社,2014:40.

作者简介:刘超(1987-),男,吉林通化人,本科,工程师,主要研究方向为变电站自动化技术。

3465501908281