一起調度自動化系統誤遙信故障分析

誤信是線程自動化系統的一個普遍現象。它可以分為三種類型：誤動、拒絕和頻繁振動。頻繁振動對自動系統的影響最大。在這種情況下，監控人員可能會影響相應裝置的判斷，并存在很大的安全隱患。就某公司發生的一次因遙信頻繁抖動未及時處理,而致使客戶設備燒毀的事故進行如下分析。1事故的經過和原因1.1運行操作人員現場處理監控人員發現某變電站有“2號主變有載油位異常”信號不斷動作、復歸,監控人員將該信號抑制后通知運行操作人員去現場核查。運行操作人員到現場發現有載油位正常,該信號為誤遙信。監控人員通知檢修人員前去處理,但無可調配人員。幾個小時后,監控人員接到電話,該變電站10kV電壓過高,導致某客戶變電設備燒毀,但此時主站該變電站一次主接線圖上顯示電壓為10.23kV。1.2升檔命令事故發生后,運行操作及檢修人員緊急趕到現場,發現現場1號主變檔位為7檔(最高檔),10kV母線電壓為10.85kV。將電壓降下來之后,檢修人員發現總控單元每隔幾分鐘就會收到1號主變升檔命令,通知監控人員,監控人員發現主站新投運的AVQC系統每隔幾分鐘會對該站發出升檔命令,但該站檔位一直顯示為2檔。后經研究發現,由于誤遙信的原因,上行通道一直被占用,但下行通道正常,所以能執行調檔命令,但由于變位遙信的優先級高于變化遙測,檔位及母線電壓等數據一直未能及時上送,致使在遙信抖動這段時間內,主站的遙測數據一直無變化,主變的檔位一直顯示2檔,而廠站端已經執行了調檔命令,再加上新投運的AVQC系統的策略不完善,廠站端的檔位一直被調到最高檔7檔,致使10kV母線電壓過高。1.3變有載油位接線盒密封不良該事故的發生是有多方面原因造成,但最根本的原因是遙信頻繁抖動。此次誤遙信是由于主變有載油位接線盒密封不好,引起接線盒內端子結露,致使該接點與公共端之間不停地短接、斷開。同樣的現象還常見于室外運行閘刀的輔助接點,由于接點氧化、輔助接點的機械傳動部分有間隙或刀閘操作時的震動,致使輔助接點接觸不良,這些都會引起遙信頻繁抖動。2遠程頻繁振動的危害和抑制2.1遙信頻繁擊穿目前,廠站測控主流設備的默認去抖動延時為20ms,快速查詢信號狀態的時間間隔為0.625ms,在遙信頻繁抖動發生時,如果頻率足夠高,理論上1s內最多將產生48次遙信變位。而調度自動化系統遠傳主要采用的是CDT、DISA、101或104等規約,都規定了變位遙信的優先級高于變化遙測,這會導致主站端的遙測數據長時間不刷新,變位遙信無法及時上送,時間的長短取決于遙信頻繁抖動的持續時間及遠傳的通道速率。對于遙控、遙調功能,CDT及DISA規約中規定遙控、設定和升降命令過程中若出現變位遙信則自動取消該命令,并通過子站工作狀態信息通知主站,若采用此兩種規約的通道值班時,遙控、遙調操作會因遙信頻繁抖動的存在而無效;101及104規約華東電網執行細則中無此規定,但規定了遙控返校的優先級高于變位遙信,若采用這兩種規約的通道值班,當遙信頻繁抖動時,遙控功能有效,而遙調無需返校,所以遙調功能也有效。當長時間遙信頻繁抖動發生時,對主站“四遙”功能的影響如表1所示。這將嚴重影響調控人員的監控操作,危及變電站的安全可靠運行。2.2信頻繁擺動測傳播算法目前變電站采用的檢修機制為狀態檢修,光靠運行人員的日常巡視,無法發現密封不好、機械傳動部分有間隙等隱患,無法做到防患于未然,這樣就需要在信號采集的時候將遙信頻繁抖動給抑制掉。如在主站端進行判斷抑制,由于上行通道一直被占用,其他信息仍無法正常上傳,將存在安全隱患。抑制遙信頻繁抖動比較實用的方法是將可能會發生遙信頻繁抖動開入點的去遙信抖動的延時時間設置的長一些,當有101通道存在時,可設為1~2s。延時時間設置偏小對于串行數據通信沒有實際意義,因為當101規約報文采用模擬通道傳輸時,速率最高為1200bit/s,傳送一幀變位遙信報文最少需18個字節,加上異步傳輸所需開銷,最少需198bit,再加上主站確認時間,完整地傳送一次遙信變位的時間為200ms左右。如果還要傳送SOE,則總時間需要在400ms以上。如果延時設置偏小,一次遙信變位傳送未完成,又有一次遙信變位產生需要上送,將無法保證其他數據的上送。延時時間設置偏大,將影響正常情況下遙信變位的及時傳輸。抖動延時遠傳通道使用示意圖如圖1所示。如果變電站僅采用104通道傳輸,通信上給的通道速率基本上是2Mbit/s,這時傳送的延時主要取決于系統反應的時間,約為50ms左右,抖動延時可設為200ms左右。2.3遙信開入保護模塊上述做法雖是簡單,但不能做到完全抑制遙信頻繁抖動,遠傳通道的開銷很大,主站監控告警窗仍會有抖動信號動作、復歸的刷屏現象,而且僅能對實時性要求不是太高的開入量進行此設置,對于斷路器的輔助接點位置這類實時性要求高的遙信絕不可設如此大的延時,否則當斷路器跳閘又重合時(約0.6s),會丟失信息。最好的辦法是能夠判斷出發生遙信頻繁抖動,并加以抑制。這個功能由各自動化廠家來實現是比較方便的,用戶將容易發生遙信頻繁抖動的開入量集中接入一塊遙信板,當測控裝置檢測到開入有變化時,啟動計時1、計數1裝置,在限定時間1內(如30s),遙信變位次數超過限定值(如10次),則將開入屏蔽,即不上送該開入點的遙信變位,發出該開入狀態異常告警信號,如采用101或104規約,可將該開入點對應遙信的品質描述定為無效,以便監控人員判斷。同時啟動計時2、計數2裝置,在限定時間2內(如10min),遙信變位次數如不超過1次(即頻繁抖動消失),則自動告警復歸,開入恢復,否則繼續判斷,具體流程如圖2所示。這樣的做法將增大測控裝置的開銷,但對目前的微機計數水平,并不是很大的負擔。也可以將上述功能獨立出來,串接于遙信回路,便于在早期采集裝置上實現該功能,結構框圖如圖3所示。當接點K1不停斷開、閉合滿足判據時,繼電器J1得電,其常閉接點S1斷開,起到屏蔽作用,常開接點S2閉合,起到告警信號上傳和點亮告警指示燈L1的作用。SA按鈕作為檢修完畢后復歸用,即合上繼