变电站综合自动化系统常见故障分析及对策

变电站综合自动化系统常见故障分析及对策前言随着社会经济的不断发展，我国的计算机、通信、监控技术的飞速发展，新建的110kV及以上变电站均实现了综合自动化。综合自动化系统的广泛应用为电网的安全、经济、优质运行发挥着重要的作用。但由变电站综合自动化系统引发或与其相关的缺陷数量却越来越大，通常要占一个变电站缺陷总数量的1/3强。本文结合某电网500kV变电站近年的缺陷统计情况，对变电站综合自动化系统的常见缺陷进行分析并提出应对措施。1常见缺陷及原因分析本文中，笔者为了更加直观方便的表达观点，文中参照变电站综合自动化系统的网络结构对缺陷进行归类汇总。将缺陷按发生部位分为站控层（包括服务器、操作员站、工程师站、微机五防系统、GPS对时系统和前置机等）、间隔层（包括测控装置、二次回路等）、网络层（包括交换机、集线器及接入转出信息管理装置）以及远动系统（包括远动工作站、远动通道及调制解调辅助设备等）四大部分进行归类；同时根据缺陷的性质，又将其分为硬件故障、软件故障和参数设置错误等三大类。本文笔者将结合我国某电网2009年500kV变电站综合自动化系统缺陷的发生情况进行分析。1.1从缺陷发生部位统计分析根据近年来该电网500kV变电站综合自动化系统缺陷发生的部位来看，站控层缺陷最多，占45.39%；其次是间隔层，占30.50%；再次是远动系统，占11.35%；最后是网络层，占12.76%。1.1.1站控层缺陷站控层缺陷数量居多的原因主要表现在后台系统硬件故障、后台系统参数设置错误、前置机软件故障等。①后台系统硬件故障表现为计算机设备的死机现象较频繁。主要是由于设备投运时间长，出现了不同程度的老化现象，致使硬盘、主板损坏，此外，后台机系统的显示器等硬件设备损坏也较严重。②后台系统参数设置错误表现为报文名称定义不清，主画面显示、分画面显示与实际不一致。主要是由于自动化系统信息量巨大，新建、改/扩建工程验收传动不到位引起的。此外，报文名称的不规范也是造成此类缺陷的主要原因。③前置机软件故障主要表现在不明原因的死机、应用程序走死。一般重新启动就能恢复。1.1.2间隔层缺陷间隔层设备的缺陷主要由两方面组成。间隔层出现最多的是二次回路问题。表现在一次设备操作后辅助接点不到位或绝缘不良等原因引发的遥信状态与实际不对应。其次是测控装置问题。测控装置的问题主要表现在硬件上，由于内部模块、插件故障造成装置通信中断的问题偶有发生。测控装置软件方面的问题相对较少，但出现的缺陷均比较严重，如同期定值丢失若现场检查不到位易造成操作事故。现场也有测控装置死机的现象发生，致使遥控命令不能执行不能正常操作，下电重启测控装置即恢复正常。1.1.3网络设备缺陷从统计数据看，目前网络通信设备的故障数量尚不大，但其一旦发生故障则影响较大，涉及面也广，通常会造成一个保护小室所有装置或全站数据采集的中断，后果非常严重，因此必须立即处理。分析网络设备的故障原因，通常由产品质量不良引起，尤其是各类交换机、集线器等网络通信设备的硬件问题。1.1.4远动系统缺陷远动系统的缺陷主要由以下两方面组成：①远动工作站自身的设备问题。由于大部分监控系统的远动工作站采用工控机等设备，因此也存在和后台系统相类似的情况，由硬件故障造成的信息传输中断屡见不鲜。②参数设置问题，主要是远动信息转发表的配置。因远动工作站中远动信息转发表与远方调度系统数据库设置不一致而造成的信息传输错误也不在少数。2对策及防范措施从上述某电网500kV变电站2009年度统计缺陷分析情况来看，变电站综合自动化系统的缺陷主要集中在计算机类设备硬件以及相关的参数设置和二次回路上。针对上述情况，可以采取以下整改方法和预控措施来防止类似缺陷的发生，提高变电站的安全运行水平。2.1加强硬件设备管理从缺陷分析情况来看，后台系统、远动系统使用的计算机和网络通信等设备的缺陷占据了绝大多数。此类设备大多属各监控系统厂家的外购产品，其为了降低成本往往选择一些设备质量不是很好或不适合电力系统特殊环境使用的产品，在运行一段时间后，各类质量问题就逐步暴露出来，因此加强后台系统、远动系统使用的计算机和网络通信等设备的选型工作十分重要。必须在相关的技术规范等文件中明确规定对此类设备的选型要求，严格控制监控系统生产厂家随意选用外购设备，确保选用性能优良，满足电力系统高电磁干扰、长期运行等苛刻条件的工业级计算机及网络设备。计算机类设备受电子元器件寿命及运行环境等条件的限制，其使用周期一般不超过5年，因此必须考虑此类设备的定期更换工作，确保各设备始终处于良好状态。2.2注重调试、验收工作过程控制变电站综合自动化系统的调试、验收工作是一项十分繁杂的工作。仅遥信而言，仅一个主变间隔往往就有几百到上千条信息，一个500kV变电站的信息量可想而知，而且涉及的专业又多，任何一个环节稍有疏忽就有可能留下产生缺陷的隐患。因此编制详细的验收大纲加强调试、验收过程信息表的管理工作，仔细核对每一个遥控、遥调、遥测、遥信信息量相关的参数设置，认真完成遥控、遥调、遥测、遥信传动试验，确保调试、验收工作的全过程控制，真正做到变电站的零缺陷投运，从工程的源头遏制缺陷发生。另外，快速全面推进报文优化工作也是提高自动化系统信息表管理工作非常有效的手段。这一工作的系统推进，不仅能有效规范报文名称、减少不必要的信息，也能在一定程度提高报文上传的速度。2.3加强检修维护，认真开展定期校验工作由于后台系统、远动系统使用的计算机和网络通信等设备对于运行环境的要求比较高，象SunBlade的服务器对电源的要求就极为苛刻，因此必须参照有关规定改善其运行环境，如定期进行运行环境检查，按时开启空调设备，定期进行设备清扫，除灰除尘，确保设备工作在最佳状态。对于测控装置等间隔层设备，应该认真开展定期校验工作。如通过精度校验能及时发现诸如交流采样模块造成的测量精度等缺陷，通过绝缘测量试验、遥信传动试验，能及时发现因二次回路绝缘不良而造成的误遥信等问题。2.4加强缺陷管理工作做好自动化系统缺陷的管理工作是十分必要的。从历年的统计数据中分析找出各种缺陷产生的原因、发展规律等，从而采取针对性的整改方法和预控措施，有效防止同类或相近性质缺陷的再次发生。3结束语综上所述，就目前的情况而言，我国的变电站综合自动化系统正处于一个快速发展阶段。只要认真分析缺陷现象，归纳总结缺陷原因并采取针对性的整改方法和预控措施，就一定能大幅度降低变电站综合自动化系统的缺陷发生率，提高自动化系统的安全性和可靠性，促进自动化系统技术更好地服务于电网。