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[摘 要] 随着无人值守变电站工作的深入开展,越来越多的变电站实现了无人值守运行,这要求自动化系统提供准确、全面的信息来反映电网的实时状况。但综合自动化无人值守变电站的信息发信环节多,容易发生信号的误报和漏报现象,不利于变电站的运行管理。对无人值守变电站遥控信息误报问题进行简单分析,并提出相应的对策。
[关键词] 无人值守 变电站 遥控信息 误报
1、引言
无人值守变电站己成为当今电网调度自动化领域的必然趋势。无人值守变电站是一种新型的变电站技术的具体体现，在该类变电站中，先进技术得到大量运用，许多设备是传统手工方式所不能直接控制的，必须借助仪器仪表和计算机技术才能得到反馈。在新型变电站的不断投入使用的过程中，原有变电站的二次设备改造也受到无人值守这一趋势的影响，取消了常规的保护、监视、测量、控制屏等，实现了综合自动化，使无人值班模式正在全面推广。无人值守变电站的控制手段主要依靠对变电站的遥测、遥控信号的监控，并且根据信号采取相应动作，从而达到对变电站的控制目的。由此可以看出遥测、遥控信号的准确性在无人值守变电站中极其重要，它们反应着变电站的运行状况。但是在实际工作中，经常遇到遥测、遥控信号误报、漏报的情况，对变电站的正常运行产生影响。为此，本文对无人值守变电站的遥测、遥控信息的误报做相关分析。
2、遥控信息采集基本技术
在无人值守变电站系统中，一般来说，对变电站信息的采集一般通过接点量遥信（由设备的无源空接点接入RTU（RemoteTerminalUnit，远程终端单元）装置或测控装置来实现。RTU是一种计算机智能化的产品,可广泛应用于电网调度自动化监控系统，电厂、变电站综合自动化系统，以及其它工业自动化监控系统中，完成现场数据采集测量和监控功能。RTU装置综合了计算机，测量，通信和自动化的专业技术，通过对输变电线路及设备的交流电压、电流的数据采集，自行计算出功率、电量、功率因数、频率等参数。RTU同时也具备常规远动装置的遥信、遥测、遥控、遥调功能和数据传输等功能，由于在产品结构及技术上的重大变革，使远动装置具有分散安装并能在零下温度运行的性能，与常规远动装置相比，其综合性能有了突破性的改进，显著的提高数据的实时性，准确性；提高了抗干扰冲击能力和运行的可靠性，显著的降低了安装、维护、扩容条件和难度；降低了场地环境的运行要求，小型仪表模块化结构和嵌入式分布智能，解决了历史上远动装置无法工厂化生产的难题，使大规模生产和应用成为可能，为产品的商品化、标准化、系列化创出一条新路。
RTU的信号输入回路的简单原理图如下图所示，包括断路器和隔离刀闸状态控制、继电保护装置出口信号、异常报警信号和非电气量遥信等几部分。这些接点一般与距离测量装置不在同一位置，为避免连线上引入电磁干扰，信号输入时需采取光电隔离措施。
图RTU的信号输入回路的简单原理图
断路器辅助触点闭合，二极管接通，光敏三极管集电极低电平0进入远动装置。断路器辅助触点断开，二极管不通，光敏三极管集电极高电平1进入远动装置。
1.遥控信息误报实例分析
本节，文章将对笔者在工作过程中发现的一些遥控信息误报现象进行分析，为后文的信息误报的原因归纳提供实际案例支持。
实例1：在实际工作中有时会出现告警信息显示110kV某变电站101开关控制回路断线，但是经检查，实际为102开关控制回路发生断线。简单分析这是由于遥测信号参数的配置不正确所造成。
实例2：有告警信息显示110kV某变电站702开关发生保护动作，但是10秒后复归，此类均带事件顺序记录。简单判断为保护装置误发、接点（包括继电器和接线端子）抖动所造成。
下面将对产生信息误报原因进行相关分析，可以从电磁干扰与设备两个方面来展开。
1.1.电磁干扰
电磁干扰是所有电器设备中均存在的一种干扰，一个不可能完全避免的因素。但是也可以通过相应措施来降低它所产生的不良影响。在变电站设备中，当辅助接点或者继电器的接点打开时，光祸侧的输入端悬空，从而一旦高压设备运行，其产生的高次谐波对光祸的电磁干扰将会很大。此外，开关设备在其分合时产生的电弧冲击所造成的电磁场对判断开关位置信号的接触点也会有很大影响。一旦电磁干扰产生的干扰电压超过12V，就会使光祸导通从而造成遥控信号的误报。此外，如果设备上任何一个元器件接触不良所产生的电火花，也可成为干扰源而引起误报。遥控信号电缆抗干扰能力差也是一个电磁干扰产生的原因。
1.2.自动化设备因素
在此主要从继电器和断路器两个方面来分析：
（1）继电器异常
遥控信号都是来自于各种类型的开关接点和继电器接点，一般这些开关接点基本上长时间处于“通”或“断”的某一种状态，使接触面滋生氧化膜，导致接点电阻增大，+24V的电压有时可能不会使它导通或者虽然导通但接点之间的电流小，使信号采集不能显示接点的真实变位。
（2）断路器异常
断路器开关遥控通常取自操作机构的辅助接触点，当断路器操作一定次数以后，辅助接触点的机械传动部分会出现间隙，并且开关动作时的振动也会能造成辅助触点接触不良或不对位。此外，辅助触点表面的氧化也会造成接触不良，使其在接触的过程中可能时断时通，也可以为误报埋下伏笔。
2.遥控信息误报对策探析
通过对实际工作中经常出现的信息误报分析发现，信息误报的产生主要是发生在高压设备辅助机构与保护继电器的接触点上上。经过分析发现信息误报产生原因的形式通常有电磁干扰、接触点抖动以及遥测点选择错误等。结合相关理路知识和实际工作经验，本节提出了一些对策。
2.1.电磁干扰对策
电磁干扰造成的遥信误报特点是误报信号较为孤立，彼此之间没有内在联系。从两个方面来分析对策：
首先是采用遥控信号传输使用屏蔽电缆。这主要是因为电磁干扰一般都是来自高压设备附近的强电场产生的磁场以及开关操作的弧光、电流产生所产生的电磁冲击，这些电磁干扰通过遥信二次电缆再传输送到RTU，这一过程中一般电缆存在电磁泄漏，如果采用屏蔽性能好的屏蔽电缆，将大大降低电磁泄漏，从而减少电磁干扰。
其次是提高遥控信号回路的信号电平。在传统变电站的改造工程中，可以将遥控信号电压从直流24V调整到直流220V，从而到底提高控制信号回路电平的目的。但是这种改造也存在一个挑战，直流220V电压将会击穿控制接触点的氧化膜。为此，可以在运行中的RTU设备，用一种直流220V信号转换端子板，将直流220V降压成直流24V并加以光电隔离，这样避免的在接触点部分的高电压对设备的破坏作用。
2.2.自动化设备因素对策
2.2.1.开关辅助接触点接触不良对策
对于开关辅助接点接触不良，导致遥控信号误发的现象，可采用双位置冗余遥信方式来保证遥控信息的正确性。当开关合位时，信息上传（10）；当开关分位时信息上传（01）；当开关既不是合位，又不是分位时，为中间状态，用（00）或（11）表示。这样做可以对现场开关为合位时，主站却显示分位、现场开关为分位时，主站却显示合位的信息误报起到良好抑制作用。
2.2.2.接触点抖动对策
在变电站中，继电器接触点抖动是不可避免的，但通常可以使用软件延时的方法来控制接触点抖动的弱点，同时可以对遥控信号进行平滑处理。对于开关或者刀闸分合位置的信号状态，则可根据开关、刀闸的动作时间设置来控制，例如在软件上设置2s的等待时间，可避免在开关、刀闸行动到中间位置时的中间态出现，又可避免2s时间内的接触点抖动。根据继电保护装置通用要求在软件上设置将保护出口和告警遥信的等待时间设为0.4s，这样就可以解决接触点抖动产生的信息误报问题。■
参 考 文 献
[1]马辉，实现变压器状态检修的方法.高电压技术，2001,27(B07)
[关键词] 无人值守 变电站 遥控信息 误报
1、引言
无人值守变电站己成为当今电网调度自动化领域的必然趋势。无人值守变电站是一种新型的变电站技术的具体体现，在该类变电站中，先进技术得到大量运用，许多设备是传统手工方式所不能直接控制的，必须借助仪器仪表和计算机技术才能得到反馈。在新型变电站的不断投入使用的过程中，原有变电站的二次设备改造也受到无人值守这一趋势的影响，取消了常规的保护、监视、测量、控制屏等，实现了综合自动化，使无人值班模式正在全面推广。无人值守变电站的控制手段主要依靠对变电站的遥测、遥控信号的监控，并且根据信号采取相应动作，从而达到对变电站的控制目的。由此可以看出遥测、遥控信号的准确性在无人值守变电站中极其重要，它们反应着变电站的运行状况。但是在实际工作中，经常遇到遥测、遥控信号误报、漏报的情况，对变电站的正常运行产生影响。为此，本文对无人值守变电站的遥测、遥控信息的误报做相关分析。
2、遥控信息采集基本技术
在无人值守变电站系统中，一般来说，对变电站信息的采集一般通过接点量遥信（由设备的无源空接点接入RTU（RemoteTerminalUnit，远程终端单元）装置或测控装置来实现。RTU是一种计算机智能化的产品,可广泛应用于电网调度自动化监控系统，电厂、变电站综合自动化系统，以及其它工业自动化监控系统中，完成现场数据采集测量和监控功能。RTU装置综合了计算机，测量，通信和自动化的专业技术，通过对输变电线路及设备的交流电压、电流的数据采集，自行计算出功率、电量、功率因数、频率等参数。RTU同时也具备常规远动装置的遥信、遥测、遥控、遥调功能和数据传输等功能，由于在产品结构及技术上的重大变革，使远动装置具有分散安装并能在零下温度运行的性能，与常规远动装置相比，其综合性能有了突破性的改进，显著的提高数据的实时性，准确性；提高了抗干扰冲击能力和运行的可靠性，显著的降低了安装、维护、扩容条件和难度；降低了场地环境的运行要求，小型仪表模块化结构和嵌入式分布智能，解决了历史上远动装置无法工厂化生产的难题，使大规模生产和应用成为可能，为产品的商品化、标准化、系列化创出一条新路。
RTU的信号输入回路的简单原理图如下图所示，包括断路器和隔离刀闸状态控制、继电保护装置出口信号、异常报警信号和非电气量遥信等几部分。这些接点一般与距离测量装置不在同一位置，为避免连线上引入电磁干扰，信号输入时需采取光电隔离措施。
图RTU的信号输入回路的简单原理图
断路器辅助触点闭合，二极管接通，光敏三极管集电极低电平0进入远动装置。断路器辅助触点断开，二极管不通，光敏三极管集电极高电平1进入远动装置。
1.遥控信息误报实例分析
本节，文章将对笔者在工作过程中发现的一些遥控信息误报现象进行分析，为后文的信息误报的原因归纳提供实际案例支持。
实例1：在实际工作中有时会出现告警信息显示110kV某变电站101开关控制回路断线，但是经检查，实际为102开关控制回路发生断线。简单分析这是由于遥测信号参数的配置不正确所造成。
实例2：有告警信息显示110kV某变电站702开关发生保护动作，但是10秒后复归，此类均带事件顺序记录。简单判断为保护装置误发、接点（包括继电器和接线端子）抖动所造成。
下面将对产生信息误报原因进行相关分析，可以从电磁干扰与设备两个方面来展开。
1.1.电磁干扰
电磁干扰是所有电器设备中均存在的一种干扰，一个不可能完全避免的因素。但是也可以通过相应措施来降低它所产生的不良影响。在变电站设备中，当辅助接点或者继电器的接点打开时，光祸侧的输入端悬空，从而一旦高压设备运行，其产生的高次谐波对光祸的电磁干扰将会很大。此外，开关设备在其分合时产生的电弧冲击所造成的电磁场对判断开关位置信号的接触点也会有很大影响。一旦电磁干扰产生的干扰电压超过12V，就会使光祸导通从而造成遥控信号的误报。此外，如果设备上任何一个元器件接触不良所产生的电火花，也可成为干扰源而引起误报。遥控信号电缆抗干扰能力差也是一个电磁干扰产生的原因。
1.2.自动化设备因素
在此主要从继电器和断路器两个方面来分析：
（1）继电器异常
遥控信号都是来自于各种类型的开关接点和继电器接点，一般这些开关接点基本上长时间处于“通”或“断”的某一种状态，使接触面滋生氧化膜，导致接点电阻增大，+24V的电压有时可能不会使它导通或者虽然导通但接点之间的电流小，使信号采集不能显示接点的真实变位。
（2）断路器异常
断路器开关遥控通常取自操作机构的辅助接触点，当断路器操作一定次数以后，辅助接触点的机械传动部分会出现间隙，并且开关动作时的振动也会能造成辅助触点接触不良或不对位。此外，辅助触点表面的氧化也会造成接触不良，使其在接触的过程中可能时断时通，也可以为误报埋下伏笔。
2.遥控信息误报对策探析
通过对实际工作中经常出现的信息误报分析发现，信息误报的产生主要是发生在高压设备辅助机构与保护继电器的接触点上上。经过分析发现信息误报产生原因的形式通常有电磁干扰、接触点抖动以及遥测点选择错误等。结合相关理路知识和实际工作经验，本节提出了一些对策。
2.1.电磁干扰对策
电磁干扰造成的遥信误报特点是误报信号较为孤立，彼此之间没有内在联系。从两个方面来分析对策：
首先是采用遥控信号传输使用屏蔽电缆。这主要是因为电磁干扰一般都是来自高压设备附近的强电场产生的磁场以及开关操作的弧光、电流产生所产生的电磁冲击，这些电磁干扰通过遥信二次电缆再传输送到RTU，这一过程中一般电缆存在电磁泄漏，如果采用屏蔽性能好的屏蔽电缆，将大大降低电磁泄漏，从而减少电磁干扰。
其次是提高遥控信号回路的信号电平。在传统变电站的改造工程中，可以将遥控信号电压从直流24V调整到直流220V，从而到底提高控制信号回路电平的目的。但是这种改造也存在一个挑战，直流220V电压将会击穿控制接触点的氧化膜。为此，可以在运行中的RTU设备，用一种直流220V信号转换端子板，将直流220V降压成直流24V并加以光电隔离，这样避免的在接触点部分的高电压对设备的破坏作用。
2.2.自动化设备因素对策
2.2.1.开关辅助接触点接触不良对策
对于开关辅助接点接触不良，导致遥控信号误发的现象，可采用双位置冗余遥信方式来保证遥控信息的正确性。当开关合位时，信息上传（10）；当开关分位时信息上传（01）；当开关既不是合位，又不是分位时，为中间状态，用（00）或（11）表示。这样做可以对现场开关为合位时，主站却显示分位、现场开关为分位时，主站却显示合位的信息误报起到良好抑制作用。
2.2.2.接触点抖动对策
在变电站中，继电器接触点抖动是不可避免的，但通常可以使用软件延时的方法来控制接触点抖动的弱点，同时可以对遥控信号进行平滑处理。对于开关或者刀闸分合位置的信号状态，则可根据开关、刀闸的动作时间设置来控制，例如在软件上设置2s的等待时间，可避免在开关、刀闸行动到中间位置时的中间态出现，又可避免2s时间内的接触点抖动。根据继电保护装置通用要求在软件上设置将保护出口和告警遥信的等待时间设为0.4s，这样就可以解决接触点抖动产生的信息误报问题。■
参 考 文 献
[1]马辉，实现变压器状态检修的方法.高电压技术，2001,27(B07)