在计算机监控系统中生成变电站事故信号

1/6在计算机监控系统中生成变电站事故信号随着变电站无人值班改造和广泛采用变电站计算机监控系统，由于取消了常规控制回路或新增了远方遥控操作方式，原来依靠开关实际位置与手动控制操作开关位置不一致原理而产生的变电站事故信号因缺少了基本条件（操作开关的位置）而难以实现，目前常使用的继电保护动作与断路器跳闸相与的方法生成的事故信号又存在着无法正确判别非保护动作引起的事故和动作时间配合上的问题，难以准确地实现变电站事故报警，无法完全代替原因有的事故信号。本文就在无人值班变电站中生成变电站事故信号的方法进行探讨，以寻找解决这一问题的合理方案。一、变电站事故信号的重要性在常规控制方式的变电站，运行中发生事故时变电站将产生事故报警音响和经过远动设备向调度自动化系统发出事故信号，调度自动化系统采用这个事故信号启动事故相应的处理软件（推出事故画面、启动报警音响等），由此可见，变电站的事故信号是一个非常重要的信号，特别是对于无人值班的变电站，由于监控中心的运行人员需要同时监控多个变电站的运行状态，事故信号就成为监控中心运行人员中断其它工作转入事故处理的主要标志性的信号，非常重要。2/6二、现有的在计算机监控系统中生成变电站事故信号的方法现有的生成事故信号的方法主要有几种A在采用常规的微机远动设备和保留控制屏的无人值班变电站中，采用在控制回路增加记忆继电器（双位置）的方法产生事故信号，这种方法已在以前的采用RTU进行无人值班改造工程项目中（110KV及以下电压变电站）应用多年，其技术依据与原控制屏操作K_K开关与实际开关位置不对应相同，实际运行证明基本能够满足在变电站出现事故跳闸时发出事故信号的要求，不足之处是当操作人员在就地采用控制屏手动操作开关后，需请远方用遥控方式再操作一次，以保证记忆继电器（双位置继电器）状态与开关实际状态一致。B采用开关位置信号与继电保护动作跳闸信号联合判断的方法产生变电站事故信号（纯软件方法）。在部分工程中，由于没有相应的记忆继电器，监控设备采用事故信号开关分闸位置AND此开关相关的各保护动作跳闸信号的生成表达式，原理是当继电保护动作，开关跳闸时报事故信号。这种方法基本反映了运行中多数事故情况，但无法反映出非保护动作的跳闸事故，如开关本身或操作机构、回路的故障引起的跳闸事故（偷跳）。针对这种缺陷，我们又在事故信号生成表达式中增加了一个并列3/6条件开关合闸位置AND此开关对应的重合闸动作，它的依据是开关在无保护跳闸和无人工操作的情况下跳闸将引起重合闸动作，合上该开关。事故信号的生成表达式就变为事故信号开关分闸位置AND此开关相关的各保护动作跳闸信号OR开关合闸位置AND此开关对应重合闸动作信号。由上述可见，采用这一表达式产生的变电站事故信号理论上已经能检测出多数事故状态，发出信号。但是，由于变电站中有部分开关（如主变侧开关、母联开关等）是不配备重合闸的，当这些开关出现非保护动作的跳闸事故时，由此表达式产生的事故信号就不会动作。另外，监控设备（包括RTU）的逻辑运算功能多是采用周期运算的方式实现的，在用来进行事故信号生成时可能会因运算周期较长而漏过判别时间，缩短运算周期又可能使有关处理单元软件负荷过高而影响其稳定性。三、一种可行的在计算机监控系统中生成变电站事故信号的方案上述方法一是采用增加硬件设备来解决记录问题，简单但将引起设备和维护工作的增加，二是采用软件运算方法，实现容易但又缩小了检测事故状态的范围，有明显的缺漏点，难以满足生产运行的要求。结合上述二种方法的原理，我们在变电站监控设备工程中探索采用软件记录前次操作的性质与当前开关状态的比对的方法产生事故信4/6号的方案。提出监控设备在软件上记录开关的操作状态（即当前开关状态是什么操作所致），并要求将原按时间周期进行的逻辑运算改变为条件触发与时间周期结合的运算方式。事故信号的生成表达式可按以下定义事故信号开关分闸位置AND延时TMSAND此开关遥控操作合闸OR此开关手动操作合闸。即1开关由合闸位置变为分闸位置触发运算，TMS后，若此开关前次操作是遥控合闸或手动合闸，发出事故信号；2开关遥控操作或手动操作合闸触发运算，若TMS后开关为分闸位置，发出事故信号。此处的延时时间T主要是为了屏蔽操作过程中的误发信号，时间长短应考虑设备的操作过程、人的反映能力以及实际运行中可能出现的事故动作过程确定，根据有关专家研究可选150MS。四、实际工程中采用的方法在近期的变电站监控系统工程项目中，有关监控系统集成厂家应变电站运行维护部门的要求，采用了一些方法来解决监控系统中生成事故总信号的问题。其实质是综合运用了上述的生成原理，核心仍是利用电气单元操作回路中的合后通状态信号。简述如下1对于35KV及以下电压的电气单元，针对监控系统多采用保护/测控一体化设备的具体情况，特别是国产的保护/测控一体化设备（RCS96系列、PSL/C64系列）通常5/6自带操作回路，只要将操作回路中原用于其它功能的KKJ继电器（双位置继电器）的合后位置结点与断路器位置信号结点串联即形成了一个电气单元的事故信号，对于110KV以上电压的电气单元采用在监控系统中专门装设联接在控制操作回路KKJ继电器的合后位置结点与断路器位置结点串联形成电气单元的事故信号，监控系统中只须将各电气单元的事故信号进行软件或运算即可生成全站事故信号。这种生成方法原理就是本文所述的利用KKJ继电器的方法（方法A）。2方法A的一种示意图这种方法仍是利断路器合后位置的，即断路器上次操作是合闸，在非远方操作非保护动作下变为分闸或保护动作引起的断路器分闸生产事故信号。3软件生成方法在监控系统工程中也有采用由测控装置采集并记录断路器操作开关动作结果状态和记录遥控命令执行的状态，用这二个信号记录生成断路器前次操作后的状态标志，当这个状态标志对应合闸而断路器实际状态为分闸时产生事故信号设计方法，笔者认为这种方法技术上是可行的，并且由于这是以软件为主体的事故信号生产方法中较为完善的方案，值得在工程实现中探索和完善。生产表达式事故信号开关分闸位置AND延时T6/6MSAND此开关前次操作后的状态标志为合闸，时间T是为防止操作瞬间的误发信号设置的延时，可取150MS。五、