电力系统远动

变电站远动信息的采集和分析远动终端(RTU)是电网监视和控制系统中安装在变电站的一种远动装置，它负责采集所在变电站电力运行状态的模拟量和状态量，监视并向调度中心传送这些模拟量和状态量，执行调度中心发往所在变电站的控制和调度命令。在电网调度自动化系统中，微机保护报文和硬接点遥信一样，已经成为远动事件信息的重要组成部分。遥信量反映变电站设备的实际运行状态，调度员以此为依据对开关进行遥控操作。微机保护报文则反映微机装置的保护动作情况和自诊断信息，二者缺一不可，相辅相成。因此，远动系统准确地反映变电站运行状态，正确进行事故分析，必须尽可能减少错误事件信息的出现，包括：减少遥信误发、漏发、减少微机保护报文错误、丢失和提高设备抗干扰能力等。

一、常规变电站微机保护信息采集的几种模式

(1)硬接点方式：这种方式就是通过保护装置的背板端子，将有限的遥测和遥信量通过敷设电缆，与RTU的遥测端子和遥信端子对应接人，实现调度自动化信息的传输，这种方式有很大的缺点，就是一些重要的保护信息是通过通信来实现的，而这部分信息无法上传到调度主站，一旦发生保护动作的事故跳闸，调度主站(调度员)无法了解到跳闸的具体原因，给事故分析和事故定性造成困难，具体接入方式如(图1)所示。

(2)点对点方式：对常规KTU来讲，除了配置基本的远动通讯口外，还配置了系统冗于串口，如RS232、R．$422、RS485及光纤接口，如果变电站新加的微机保护线路较少，可考虑用点对点方式实现远动数据的采集与传输，这种方式接线方便简单，一套装置只需要一根数据线与RTU连接即可，但必须保证RTU能够支持微机保护装置的通信规约，RTU本身所带的调试软件具备微机保护信号和测量信号转发功能，这种通信方式一般不主张，因为，增加一个通信接口，就要求RTU主板增加相应的串口驱动程序，这样就加大了RTU主板的负荷，给系统的稳定运行造成一定的影响。其次，同一类型的保护可以通过总线方式实现通信．但这种方式RTU只能通过循环访问的方式对各保护测量单元进行数据采集，增加数据

尉新的周期。具体接线方式如图2所示

(3)通信管理机方式：通信管理机方式是解决常规变电站微机保护装置与RTU通信最常用的手之一，采用通信管理机作为微机保护装置及变电站其他智能装置与RTU通信的桥路，通信管理机及规约转换功能为一起，实现通信的转接功能。通过通信管理机可以完成多种类型的标准接口来沟通保护装置与RTU之间的信息联系。

二、综合自动化变电站远动信息的采集与传输

远动信息是电力系统安全运行、经济调度的重要技术支撑和保障．综合自动化变电站由于把变电站继电保护和自动装置的各项功能都纳入常规远动系统来完成，变电站综合处理机系统功能更加完善川，因此，对远动信息的采集及传输要求更高。而综合自动化变电站多为无人值班变电站，远动信息的采集范围要比有人值班变电站广，要求“四遥”(遥测、遥信、遥控、遥调)功能完备．有条件的情况下，应增加遥视功能。

2.1、“四遥”信息的采集与传输

目前．综合自动化变电站主要以分层分布开放式结构为主．分层分布开放式布局具有实时性高、数据通信快、可扩展性好、组态灵活、可靠性高等特点．但因其组网不同、所用通信协议不同，“四遥”信息的采集与传输方式也各不相同。常见的有：

①、485总线网远动信息的采集与传输

以485方式分电压等级组网，接口清晰．责任明确．便于维护，同时节约了上层以太网的节点数量，避免了在系统故障时网络冲突加剧导致的通信效率降低，增强了信息传输的可靠性。

②、Lonworks网远动信息的采集与传输

2.2、遥视信息的采集与传输

遥视信息作为无人值班变电站的重要数据补充，已日益得到人们的重视。目前，多以点对多点模式实现主站与综合自动化变电站之间的遥视信息传输，如图3所示。

综合自动化变电站内装有多个摄像头，通过视频矩阵连接起来。视频矩阵又称为视频切换器，它可以从多路视频输入信号中选择一路或几路信号输出。视频矩阵的一个视频输出采用编码器将数据压缩编码后在信道上传输，主站采用信道控制器解码后演示。

点对多点实现模式的最大特点是视频信号传输到主站后，仍然还原成模拟信号，可以直接上监视器，并通过视频矩阵连接多个综合自动化变电站。在远距离通信时采用完全的硬件压缩解压方式，信息QoS(Query of Service)的影响仅限于硬件压缩解压的保真度。

三、RTU信息采集的分析和改进

3.1、遥信电压偏低导致误遥信

在远动系统投运初期，遥信回路采集电压为直流24V，在一段时间的运行后，体现出以下不足：

(1)、遥信信号抗干扰能力差。由于大量在旧站改造中使用的二次遥信电缆未带屏蔽层，设备处于强电、磁场运行环境中时，信号回路上会感应较强的干扰信号(幅值大于24V)，产生误遥信。在变电站事故环境下，回路感应产生干扰的机率更大f-I。

(2)、继电器触点的工作电压为220V，与遥信同路工作电压不匹配。当触点发生氧化或接触不良现象，触点接触电阻增大。如果直流24V电压不能击穿氧化层，则无法反映遥信变位。

因此，在随后的自动化改造和工程中，我们开始使用带屏蔽的控制电缆，并将遥信电压从直流24V调整为直流220V或110V，对于运行中的RTU设备，可利用一种直流220V或110V信号转换端子板，将直流220V或110V降压成直流24V并加以光电隔离。这样可以减少由于触点接触电阻增大导致的误遥信，同时减少强电磁场的干扰。

3.2、二次系统自身原因导致误遥信

由于部分无人值班变电站是在原有人值班变电站的基础上改建的，原二次系统的一些欠缺以及设备运行的不稳定导致了一定量的误遥信：

(1)、继电器瞬动触点导致遥信丢失

在旧站远动改造时，一些旧的信号继电器(如DX-4A／4XX系列)，其仅提供的两对常动触点分别接入“掉牌未复归”信号回路和中央信号光字牌。遥信触点只能使用瞬动触点作为遥信源。

实际运行中，由于以下两个原因，瞬动触点并不适合作为遥信输出：

①、遥信同时采用常动和瞬动触点，不利于调度员正确掌握系统运行状态，容易作出错误判断，将瞬动触点遥信误当作遥信抖动：

②、由于RTU装置的遥信去抖动延时不能单独设置和瞬动触点氧化等多种因素干扰，接入瞬动触点的遥信号丢失现象较为严重。

3.3、断路器设备辅助触点工作异常

断路器开关遥信一般取自操作机构的辅助触点，当断路器操作～定次数以后，辅助触点的机械传动部分可能会出现间隙；开关动作时的振动有可能造成辅助触点接触不良或不对位；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。以上三种原因都有可能导致遥信的误动、拒动或频繁抖动。

3.4、遥控复归导致遥信抖动

当无人值班变电站中央信号动作而未复归时，调度员有时需要遥控复归中央信号，当调度员确认变电站发出的信号，对站端中央信号回路进行复归时，站内所有信号继电器复归线圈均通电动作。DX一4A／4XX系列信号继电器属于电磁脱钩型机械结构，复归线圈正常时不带电，通电时则动作复归继电器。线圈动作用有可能令触点产生误动，产生误遥信。

针对上述现象．可以采取的措施有：

①逐步将旧的、仅能提供两触点的信号继电器更换为具有三对常动触点的l叫系列继电器，取消瞬动触点作为遥信源。

、及时发现误动频繁的辅助气体密度继电器和在遥控复归中央信号时误动的信号继电器并进行更换。