变电站综合自动化通信系统运行维护分析.pdf

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1、 变电站综合自动化通信系统运行维护分析 杨欣瑜 摘要：随着计算机信息技术的发展，远方集中监视、控制技术在当今变电站运行中得到广泛应用，变电站综合自动化通信系统的运行稳定性及可靠性已经直接影响到了电网的安全稳定运行。如何在运行维护工作中提前采取措施，降低变电站综合自动化通信系统的缺陷发生率，提高通信系统的运行稳定性及可靠性，笔者结合近年来工作中发生的变电站综合自动化通信系统缺陷进行了分析。关键词：变电站 自动化 通信 运行 维护 Abstract：With the development of Computer Information Technique,Remote Concentrate I

2、nformation Watch and Control Technique is widely used in the running of todays transformer substations.The security and stability of transformer substations integrated automatic communication system has had straight influence on power grid for working secure and stable.The author analysed the defect

3、s of transformer substations integrated automatic communication system occured in recent years for knowing how to take measures early in the work for run in the safeguarding,decreasing the possibility that defects of transformer substations integrated automatic communication system occurs and improv

4、ing the sercurity and stability of communication system.Key words：transformer substation automation communication service vindicate 一、引言 通信是变电站综合自动化系统非常重要的基础功能。借助于通信，各断路器间隔中保护测控单元、变电站计算机系统、电网控制中心自动化系统得以相互交换信息和信息共享，提高了变电站运行的可靠性，减少了连接电缆和设备数量，实现变电站远方监视和控制。现在越来越多的变电站实现了远方集中监视及控制，因此，变电站综合自动化通信系统的正常运行也越来越

5、重要。更好的维护变电站综合自动化通信系统设备，是降低变电站综合自动化通信系统的缺陷发生率，提高通信系统的运行稳定性及可靠性，确保电网安全、稳定、经济运行的重要手段。二、变电站自动化通信系统（一）变电站自动化通信系统内容 变电站自动化系统通信主要涉及以下几个方面的内容：1.各保护测控单元与变电站计算机系统通信；2.各保护测控单元之间相互通信；3.其它智能化电子设备与变电站计算机系统通信；4.变电站计算机系统内部计算机间相互通信；5.变电站自动化系统与电网自动化系统通信；（二）变电站自动化系统通信方式 1.间隔层的保护测控装置与后台系统的通信方式(1)保护测控装置通信口为RCS485接口，各保护装

6、置间采用RCS485总线互联，然后接入总控单元，通过总控单元的以太网接口实现与后台监控系统通信；(2)保护测控装置通信口为现场总线接口，各保护装置问采用总线互联，然后接网关转换为以太网接口，实现与后台监控系统通信；(3)保护测控装置通信口为以太网接口，可直接接以太网交换机与后台监控系统通信。2.智能设备与后台系统的通信方式 变电站内往往有多功能电度表、消谐装置、小电流选线装置、直流屏等智能设备，要实现综合自动化，必须要实现对这些设备的实时监控。变电站综合自动化系统通过规约转换装置实现该功能。规约转换装置对下有多个RCS-485接口和RCS-232接口，可实现与多功能电度表、消谐装置、小电流选线

7、装置、直流屏等智能设备的连接，并进行多种通信规约的转换，该装置对上有以太网接口，可直接接以太网交换机与后台监控系统通信。3.站控层设备之间的通信方式 站控层设备之间通信现在一般都采用以太网接口，通过以太网交换机实现相互通信和数据交换。4.变电站自动化系统与电网自动化系统通信方式 后台系统与调度系统的通信一般要通过远动工作站或总控单元，根据要求，采用数字或模拟通道，分别配置数字微波、光端机或调制解调器等与调度主站通信。由以上几点可以看出，在变电站综合自动化通信系统中保护测控装置、站控层以太网交换机、规约转换装置、总控单元、远动工作站、远动通道以及通信规约直接构成并实现了变电站综合自动化通信系统。

8、这些设备的运行维护情况也必然直接影响到变电站的安全、稳定、经济运行。三、变电站自动化通信系统运行维护分析（一）保护测控装置运行维护分析 保护测控装置将所采集的模拟量和开关状态信息，经由事件顺序记录等远传至后台监控系统及调度端；同时能接收调度端下达的各种操作、控制、修改定值等命令，是实现变电站综合自动化通信系统最重要的设备。笔者对工作中近两年的保护测控装置缺陷进行统计，保 护测控装置共发生缺陷34起，测控装置电源故障共发生12起，占测控装置缺陷总数的35.3；测控装置CPU故障共发生15起，占测控装置缺陷总数的44.1。测控装置电源故障及测控装置CPU故障是造成缺陷的重要原因，而产生故障的设备基

9、本上投入运行的时间都已经超过了6年。保护测控装置大多安装在高压室等强电、高温环境中；装置运行时间长，老化问题突出；直流工作电源质量不高，使电子元件使用寿命缩短；电源中的电容器由于并接在电源插件的输入输出回路，易受到外部干扰的影响，其对回路电压的幅值要求更高，而当雷电波侵入或操作失误时，必将在电子元件上产生过电压，造成电容器的损坏。针对以上问题，建议在大修、特维等工作中对一些投运时间超过6年的保护测控装置电源进行更换；对投运时间长，设备缺陷经常发生的变电站应考虑更换装置以减少缺陷的发生。减小直流工作电源纹波电流，提高直流系统运行质量也是提高电源插件使用寿命的有效手段。对于雷电波侵入或操作失误造成

10、的电源损怀，前者可以通过在变电站内安装交、直流防雷装置已于防止雷电波侵入；对于后者，正确的保护装置电源开关方法（在关闭微机保护装置时，首先断开保护装置上的电源开关，其次再断开保护屏上的电源空气小开关；在打开时顺序与此相反）是防止操作过电压的有效手段。（二）网络交换机/集线器运行维护分析 网路交换机的主要功能是实现信息交换，使数据在各功能模块之间相互交换，互相通信，实现信息共享。网路交换机故障将导致间隔层与站空层间的通信中断，使运行人员失去对变电站设备的远方监视与控制。通过对近两年来网络交换机发生的缺陷进行统计，共发生缺陷9 起，其中有 5 起发生在同一个变电站，网络交换机的质量不佳是造成该变电

11、站缺陷频繁发生的原因。另外在工作中也出现过因为网络交换机光模块损坏或光模块在长期运行中被氧化及灰尘等原因造成的通信中断及通信不畅。针对网络交换机运行中存在的以上两个主要问题，考虑可以从以下两方面进行改善，一是应该使用质量可靠的厂家生产的网络交换机；二是在大修等检修工作中应该注意检查网络交换机的运行情况，对交换机进行灰尘清扫等工作，优化交换机的运行环境，减少环境对交换机的影响，提高交换机运行质量，减少缺陷的发生。（三）总控单元、远动工作站运行维护分析 远动工作站或总控单元是将保护测控装置以及其它智能设备采集到的信号收集处理后，再向后台系统与调度系统转发，实现了变电站的远方监视。同时远动工作站或总

12、控单元还负责将后台系统与调度系统下发的命令处理之后向保护测控装置及其它智能设备转发，实现变电站远方控制功能。因此，远动工作站及总控单元在变电站综合自动化通信系统中极为重要。由于远动工作站及总控单元的重要性，目前基本上所有的变电站均配置了双远动工作站或总控单元，互为备用，大大提高了远动工作站及总控单元的运行可靠性。然而计算机技术、通信技术的发展是很迅速的，远动工作站及总控单元生产厂家对装置的研发升级也很快，老产品就面临淘汰、停产的问题。当一些运行时间较长的变电站远动工作站或总控单元发生故障，时有厂家已经停产，找不到备品更换的困境。对于那些运行年代较长，并且在运数量较少的装置做好统计，可以根据情况

13、准备少量备品，也可以把其它变电站改造后退运的同种装置留存作为备品，这样既可以解决在运变电站的备品问题，同时还可以减少开支，节约成本。（四）通信规约运行维护分析 1995年IEC为了在兼容的设备之间达到互换的目的颁布了IEC 608705 101传输规约，1997年原电力部颁布了国际101规约的国内版；DLT 634-1997，后又颁布了101规约的国内版；DLT 634-2002；1997年IEC又颁布了IEC 608705103规约，国家经贸委在1999年颁布了国际103规约的国内版本DLT 667-1999，103规约为继电保护和间隔层设备与站空层设备间的数据通信传输规定了标准；对于电能计

14、量采集传输系统，IEC在1996年颁布的IEC 60870-5-102标准，即我国电力行业标准DLT 7192000，是我们在实施变电站电能计量系统时需要遵守的。现在基本上变电站与调度系统的通信均采用101规约，而以前经常使用的CDT规约、DISA规约由于信息传输数量的局限性，已经不能满足变电站发展的需要，渐渐的退出了运行。然而，在工作中我们发现，由于101规约存在两种版本，也就是我们常说的97版101规约和2002版101规约，常常会带来一些问题。在过去一年就因为101规约的版本问题造成了我局变电站自动化通信系统的7起缺陷。由于97版101规约和2002版101规约在遥控起始地址等的规定不同

15、，如果变电站与调度端配置的101规约版本不同，那么就会造成通信中断、遥控命令不能正确执行等问题。在变电站与调度端配置通信规约时双方应该明确所使用的101规约版本，以及遥测、遥信、遥控起始地址等重要信息。最好全局均使用同一个版本的101规约，减少因为不同的变电站变化造成的人为失误。四、结束语 变电站综合自动化通信系统的地位非常重要，直接关系着电网的安全、稳定、经济运行。因此对于变电站综合自动化通信系统运行情况进行认真分析，及时提出预防及整改措施，是保证变电站综合自动化通信系统安全稳定运行的有效手段。相信通过有效的预防、认真的实施，可大大提高变电站综合自动化通信系统运行的稳定性，减少缺陷的发生，进

16、一步提高电网的安全稳定运行。参考文献 1.龚强,王津；地区电网调度自动化技术与应用；中国电力出版社2005；2.高志平，鲁俊伟，郭联瑜；浅析综合自动化系统在变电站应用中存在的问题，中国电子商务，2010.12期,133；3.蔡春元；IEC60870-5-101规约的应用探讨；电力系统通信；2001.07期；4.DLT634.51012002，远动设备及系统第5-101部分；5.张惠钢；变电站综合自动化原理与系统，中国电力出版社2004。作者简介 杨欣瑜，生于 1982 年 6 月，现在云南电网公司昆明供电局继电保护所自动化班工作，担任自动化班技术负责人兼副班长，助理工程师。联系地址：昆明市吴井路 98 号昆明供电局继电保护所自动化班；邮编：650000；电话：18669082388；电子邮箱：。