变电站自动化系统验收容易忽略问题分析(1) 北极星电力网技术频道 作者: 2011-11-28 13:23:48 (阅102次)
关键词: 变电站 自动化系统
摘要：综合自动化变电站中自动化系统是其重要组成部分，正确、完备的验收是保证变电站顺利投产的重要手段。本文针对变电站自动化系统验收中容易被人忽略的问题进行分析，并根据笔者的工作经验提出一些查找和解决问题的方法，为验收人员作好投产前验收提供参考。
一、引言
随着电力工业的迅速发展，电力系统的规模不断扩大，电网运行方式的日趋复杂，对自动化系统运行可靠性的要求也越来越高。把问题解决在投产前是保证设备稳定、高效运行，从而提高供电可靠性的重要途径。“零缺陷”投产的提出对每位参加验收的工作人员提出了更高的要求，它的实现不仅需要验收者熟悉各项规程、有扎实的基础知识，还必须具备一定的工作经验能发现和解决一些隐性问题。然而，相对变电站一次、保护等专业自动化专业的起步较晚，各单位人员配置少，技术力量参差不齐，加之系统调试中常出现一些容易被忽略的问题。这些问题的主要特征是在相关工作条件正常时不出现异常，只有在运行环境出现异常，时它才发挥了“作用”，导致自动化系统失效，但这时正是最需要自动化稳定运行上报故障信息的时候，所以排查隐性问题是验收中的一个重要环节。
变电站自动化系统投产前验收大致步骤如下：先按系统构成逐一验收外观和个体性能，再根据自动化系统的总体实现功能对系统进行整体验收。下面就对各组成部分验收中容易忽略的问题进行分析，并结合自身工作经验对问题查找和防范提出一些方法和建议。
二、站控层设备验收容易忽略的问题
变电站自动化系统站控层设备验收一般先验后台监控系统，再验远动通信服务器。后台监控系统的基本工作原理是：从网络层得到底层采集设备收到得实时数据，通过自身的I/O设备向运行维护人员提供信息，同时接收运行维护人员下发的控制指令，经网络层转发到控制出口设备去执行。远动通信服务器的工作原理中采集数据和下发指令过程同后台监控系统，不同的是它服务的对象是各级远方集控或调度监控系统，所以后台监控系统数据接收的正确性，可基本保证传输至远动服务器数据的正确性。
以上设备验收最常见的问题是错、漏配置所处理的信息设置，所以验收需要对系统采集处理的每个信息点进行核对和检验，也就是自动化维护人员常说的“对点”，对点最好方法就是制作、打印出全站所有的信息点表，结合图纸从信息源头挨个验证，发现问题及时整改，除此之外还有以下一些易被忽略的问题。
1、后台监控系统中各服务器的数据同步功能完善。
对于220kV或更高电压等级的变电站，后台监控系统要求配置多台监控主机。然而，调试过程中一些厂家技术人员为调试方便，喜欢单开1台或部分主机进行调试，直到验收整改完成后才通过备份、拷贝、恢复的方式去配置其他的主机系统。如此以来，验收人员容易忽略系统全部主机间的同步功能验收，结果造成运行一段时间后各主机系统历史数据查询结果出现差异，或图、库维护时，几台主机间数据同步出错。所以，在验收中我们要对所有主机同时验收，并实际测试图、库修改同步、历史数据储存同步功能。
2、双机配置的远动通信系统，单机运行时通道不稳定。
现场验收时工作人员一般会对远动服务器的双机切换功能进行检查，但多数装置切换试验可通过装置复位或主备机切换按键来对主机进行切换，这使得一些验收人员忽略了单机运行功能的测试，从而通道串口板电平幅值调制不好得隐患躲过检查。这种问题主要存在于主备机串口直接并接输出的通信服务器，双机时通道工作正常，因为备机虽然不发送数据，但串口的空载电平仍然存在，从而提高了通道电平满足了运行需求，但一旦将一台服务器电源完全关闭会出现通道电平较低通道质量差的情况。
3、双主机配置的后台或远动服务器“强主机”。
通道切换试验若只进行掉电切换试验，可能会出现单机运行时正常，双机工作时不按开机先后顺序做主机的现象，主要表象是某一台服务器开机后立刻自动切换为主机。这种现象在监控系统和远动服务器均会存在，该现象一般由服务器内部强制主机设置选项或跳线置“1”导致。运行中若设置为强制主机的服务器正常，则不会出现异常，但一旦强制主机出现供电不稳或其他原因的频繁重启时，会导致系统服务器间不停的切换，造成监控系统工作异常、远传数据的跳变或传输通道时断时续的故障。所以，验收时需对有强制功能设置的系统进行功能测试和配置检查。
4、远动通信服务器通信参数设置错误。
IEC870-5-10
1、IEC870-5-104远动规约各厂家版本不一，加之规约本身的用户设置项较多，许多参数设置错误在正常运行时不影响数据传输的正确性，如：品质描述设置为不启用，只有在数据传输品质超差时才会出现异常;总召唤回复设置为只回复变位信息，只在总召唤数据命令下发后需要收集所有信息时才能反映出异常等。近年来，南方电网公司和云南电网公司自动化相关职能部门先后下发要求执行的反措项目，多是规约版本或配置项不满足可靠性要求导致。所以，验收时验收人员需对选用的规约版本进行检查，保证服务器提供的规约版本或设置符合相关规约要求。
变电站自动化系统验收容易忽略问题分析(2) 北极星电力网技术频道 作者: 2011-11-28 13:23:48 (阅103次)
关键词: 变电站 自动化系统
三、站控层设备验收容易忽略的问题
变电站自动化系统网络层设备中的通信管理和协议转换器通常是负责接收外厂家的设备发出的信息，再转换为站控层设备能识别的信息供三层使用;同时，将站控层下发的控制命令转换为对应设备能识别的控制令以便按要求执行。该装置的验收隐患主要存在于规约解析表中，特别是一些不易模拟的信号常常会出现错误解析，所以验收时应对规约解析表进行检查核对。
交换机以其使用简单、连接方便成为目前变电站自动化系统最长用的通信连接设备。随着交换机功能的不断增强，一些厂家的交换机可以方便的配置虚拟网关、自适应网络带宽。然而，强大的功能也给我们的验收增加了工作量，一些交换机可能会因为厂家在调试中虽然配置正确，但忘了固化配置，在交换机未掉电情况下无异常，一旦掉电可能会出现设置丢失，造成通信出现问题。所以，验收时不能只简单检查交换机运行状况，对有设置功能的交换机还需检查其配置情况，进行掉电试验。
四、采集和控制系统验收容易忽略的问题
采集和控制系统属变电站自动化系统逻辑结构中的间隔层，负责就地模拟量、开关量和脉冲量的数据采集、传输，保护和控制操作的出口，并完成数字量和模拟量输入输出功能。主要设备有：测控装置、智能监控单元等。验收中容易忽略的问题如下：
1、同期功能不能满足运行要求
为保证系统运行的可靠性，云南电网公司对变电站中可能进行合环操作的断路器要求具备检同期合闸的功能。但在一些采用内桥接线方式的变电站中，由于同期功能用的不多，常出现功能配置不全的情况，如：某些进线断路器配有专用具备检同期合闸的测控装置，然而一些设计人员认为内桥接线的进线断路器受主变压器保护的控制，其操作回路应接于主变测控装置，但许多厂家配置的主变测控装置却不具备检同期功能;还有就是一些测控装置本身具备检同期合闸功能，却未引接或错引接同期电压;再者就是同期功能未按要求投入或整定。所有，现场验收中检同期合闸应作为一个必查项目不能简单的只看调试报告。
2、设备供电不满足设备运行要求
站内测控屏的测控装置电源与遥信电源均来自直流屏的同一个空开，特别是一些设计直接从装置不经空开输出电压至遥信回路的设备，一旦某一遥信回路短路或接地将造成整个测控装置电源消失，加之遥信回路一般传输距离远、数量多，所接辅助接地运行环境恶劣出问题的几率较多。所以，验收时需保证测控装置电源和遥信电源确实分开引接电源。
3、回路配置、使用不合理
(1)主变温度控制器内常有三个电压等级的回路，一是温度启动和停止风冷的回路(现阶段云南电网公司风冷控制常采用PLC控制器，控制电源一般为DC 24V)，二是超温报警和跳闸回路(一般使用电源为DC 220V)，三是传温度值的回路(一般为电阻回路或4至20mA的弱电)，三种电压等级的回路一旦共用电缆时常会造成扰动，特别是传温回路同报警和跳闸回路共用电缆时，在报警和跳闸回路动作时常会造成温度跳变，加上温度控制器所用电缆转接多，一旦遇上图省事的设计或施工方很容易出现强弱电。 (2)一些低电压等级的保护测控装置会现信号的采集方式不合理的情况，如：控制回路断线信号采用装置自检的告警信号，一旦断路器装置通信故障该信号将无法正常上送至监控系统，所以验收时需对一些重要信号的采集的合理性进行检查测试。
4、忽略外围辅助设备的通信
外围辅助系统由于同站内主设备联系较少，所以它们的信息采集无论是在设计过程，还是在验收中常被人忽略，如：防火、防盗等系统;但这些系统的报警信息是很重要的，特别是在无人值班变电站中，单靠保安很难随时、快速的发现早期的火灾和失盗，所以此类信息不仅在监控后台系统要采集，还应传送到远方监控中心，验收时必须对其正确性进行核对。
5、忽略采集、控制设备的对时功能的测试
时钟同步系统：负责对系统进行时间同步，保证整改全站自动化系统的时钟正确和统一。为保证站内设备时间同时钟系统高度一致，一般对时回路会采用通信总控网络加脉冲或B码的方式，由于存在双对时方式，验收中需要分别对两种对时方式进行检查，若只简单的经过修改装置时间来验证往往会忽略以下隐患：
1) B码对时线接反或输出口有问题
万用表测量B码电平可以检查出输出口是否正常(用0.5级的万用表测量，正常电压一般为DC 1.5V左右，且会跳变)，接线反接需要通过装置拔出网线后检查装置的对时是否正确来检查。
2)脉冲对时接线方式错误
设计时若忽略脉冲的供电设计，空节点脉冲可能会导致需对时装置接收不到脉冲，若是秒脉冲不易通过修改时间来检查正确性，往往会让接线错误的问题躲过去。所以，验收时对脉冲对时回路需要用万用表测量装置对时脉冲(脉冲到来时有电压跳变)。
五、结语
在对变电站自动化系统进行验收时，问题可能存在验收中的每个环节或每个设备部位，它可能因为我们工作中的一个小小的疏忽而被忽略，也可能因为我们的测试技术不完备而被放走。要保证验收质量，不仅需要我们负责的工作态度、严谨的工作作风，也需要强有力的测试技术和方法，更需要我们不断的总结经验和摸索、创新。
