某電廠遠(yuǎn)動(dòng)遙測數(shù)據(jù)異常原因分析與應(yīng)對(duì)措施

邱書斌

（江西東津發(fā)電有限責(zé)任公司,江西 修水362400）

某電廠裝機(jī)2×30MW水輪發(fā)電機(jī)組，通過兩回110kV 輸電線路上網(wǎng)，遠(yuǎn)動(dòng)信號(hào)傳輸通過計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)通信工作站以網(wǎng)絡(luò)104 規(guī)約方式與調(diào)度主站D5000 系統(tǒng)通信實(shí)現(xiàn)。該電廠遠(yuǎn)動(dòng)遙測量數(shù)據(jù)有變送器采集和交流采樣表采集兩種方式，均接自電壓互感器、電流互感器二次側(cè)。變送器采集方式：變送器將互感器二次側(cè)實(shí)時(shí)功率轉(zhuǎn)換為4～20mA 電氣量通過硬接點(diǎn)方式輸出至計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)PLC 模擬量輸入模塊，上位機(jī)程序讀取PLC 通信區(qū)后進(jìn)行工程量換算成一次側(cè)功率值，寫入上位機(jī)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫并顯示；交流采樣表采集方式：交流采樣表將互感器二次側(cè)實(shí)時(shí)功率進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換計(jì)算處理后通過MODBUS RTU 協(xié)議以RS485 方式傳送至通信控制器，再由通信控制器程序以網(wǎng)絡(luò)方式寫入到計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)PLC 通信變量區(qū)，上位機(jī)程序讀取PLC 通信變量區(qū)后進(jìn)行工程量換算寫入上位機(jī)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫并顯示。變送器采集方式，硬接點(diǎn)、安裝簡單，可靠性高，但采集電壓、電流、功率等電氣量需安裝不同的變送器；交流采樣表采集方式，程序通信，一臺(tái)交流采樣表可集中采集同一對(duì)象的電壓、電流、功率等不同的電氣量，且具備統(tǒng)計(jì)功能，通過通信控制器讀取數(shù)據(jù)后寫入計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)PLC，可靠性略低。該電廠機(jī)組功率數(shù)據(jù)采用變送器采集方式，110kV 線路功率數(shù)據(jù)采用交流采樣采集方式。兩種采集方式工作流程，分別如圖1-2所示。

1 遠(yuǎn)動(dòng)遙測數(shù)據(jù)異?，F(xiàn)象及原因分析

圖1 變送器采集方式工作流程

圖2 交流采樣表采集方式工作流程

1.1 某日，該電廠110kV 開關(guān)站一次設(shè)備停電檢修期間，工作人員開工作票對(duì)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)開關(guān)站LCU 屏內(nèi)設(shè)備進(jìn)行停電清掃后，恢復(fù)LCU 屏內(nèi)設(shè)備送電運(yùn)行后，計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)和調(diào)度D5000 系統(tǒng)畫面均分別顯示該電廠110kV 線路遙測量有功無功功率實(shí)時(shí)值跳變?yōu)椤?1100”，影響地區(qū)電網(wǎng)功率總加。經(jīng)現(xiàn)場檢查，發(fā)現(xiàn)通信控制器硬件故障，更換通信控制器后，數(shù)據(jù)恢復(fù)正常，故障排除。進(jìn)一步分析功率實(shí)時(shí)值跳變?yōu)椤?1100”原因，發(fā)現(xiàn)在恢復(fù)計(jì)算機(jī)監(jiān)控LCU 供電、PLC 上電后，PLC 將通訊區(qū)初始化為0，導(dǎo)致上位機(jī)讀取PLC 源碼值后換算為110kV線路功率下量程值“-1100”。計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)PLC 源碼轉(zhuǎn)換為上位機(jī)實(shí)時(shí)值公式如下：

公式1：PLC 源碼轉(zhuǎn)換為上位機(jī)實(shí)時(shí)值

1.2 某日，該電廠一條110kV 線路遙測量有功功率、無功功率實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)不刷新。經(jīng)現(xiàn)場檢查，交流采樣表、監(jiān)控系統(tǒng)PLC、上位機(jī)工作均正常，進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn)通信控制器通信程序中斷，重啟通信控制器通信進(jìn)程，數(shù)據(jù)恢復(fù)正常，故障排除。

1.3 某日，該電廠工作人員做1 號(hào)機(jī)組檢修安全措施后，上位機(jī)顯示機(jī)組無功功率遙測量為"-51.31Mvar"，接近下量程"-51.96var"。通過現(xiàn)場詢問工作人員、查看PLC 程序后，發(fā)現(xiàn)做安全措施時(shí)，工作人員先斷開功率變送器電源，導(dǎo)致變送器（輸出參數(shù)：DC4-12-20mA/866Var）輸出電流從12mA 下降至接近于4mA 時(shí)被PLC 記錄。因PLC 源碼量程為0～16000，PLC 程序判斷輸入小于100 的值不再更新，根據(jù)公式1 計(jì)算得PLC 源碼100 對(duì)應(yīng)上位機(jī)實(shí)時(shí)值為-51.31Mvar，在上位機(jī)操作員站手動(dòng)將該遙測量實(shí)時(shí)值設(shè)置為"0"，故障排除。PLC 源碼100 對(duì)應(yīng)機(jī)組無功功率，計(jì)算如下：

式中：

PLC 源碼過濾參數(shù)：100

PLC 源碼量程：0～16000

工程上量程：51.96Mvar

工程下量程：-51.96Mvar

1.4 通過對(duì)上述前兩起遠(yuǎn)動(dòng)遙測數(shù)據(jù)異常事件分析發(fā)現(xiàn)，在采用交流采樣表采集方式時(shí)，通信控制器軟件或硬件故障，均會(huì)導(dǎo)致遙測數(shù)據(jù)異常；對(duì)比交流采樣表采集方式、變送器采集方式工作流程也可發(fā)現(xiàn)，前者采集方式較后者采集方式在忽略變送器和交流采樣表的可靠性差異的情況下，后者較前者增加了通信控制器，增加了復(fù)雜性，降低了可靠性。通過對(duì)第三起異常事件分析發(fā)現(xiàn)，做安全措施時(shí)先斷開變送器電源，會(huì)發(fā)生負(fù)值遙測數(shù)據(jù)異常。

2 解決辦法和應(yīng)對(duì)措施

電廠遠(yuǎn)動(dòng)遙測數(shù)據(jù)異常跳變傳送至調(diào)度主站系統(tǒng)，嚴(yán)重影響電力調(diào)度工作人員對(duì)電網(wǎng)實(shí)時(shí)運(yùn)行狀況分析、判斷，可能導(dǎo)致發(fā)生自動(dòng)化考核電量事件。通過上述對(duì)該電廠三起遠(yuǎn)動(dòng)遙測數(shù)據(jù)異常事件的原因分析，發(fā)現(xiàn)并提出以下解決辦法和應(yīng)對(duì)措施，提高遠(yuǎn)動(dòng)遙測數(shù)據(jù)的可靠性，有效防止遙測數(shù)據(jù)異常跳變事件發(fā)生。

2.1 將全廠遠(yuǎn)動(dòng)遙測數(shù)據(jù)采集方式全部統(tǒng)一采用變送器采集方式，減少采集處理環(huán)節(jié)。

2.2 根據(jù)該電廠設(shè)備參數(shù)，參照監(jiān)控系統(tǒng)PLC 源碼轉(zhuǎn)換為上位機(jī)實(shí)時(shí)值公式，修改PLC 程序，進(jìn)行不合理的負(fù)值過濾。以1 號(hào)機(jī)組進(jìn)相深度不超過“-5Mvar”、裕度20%，即過濾小于-6Mvar 以下數(shù)據(jù)為例，無功功率PLC 源碼過濾參數(shù)可通過“公式1”計(jì)算如下：

1 號(hào)機(jī)組PLC 程序修改前：

2.3 該電廠進(jìn)行機(jī)組、110kV 升壓站檢修工作做安全措施，在完成一次設(shè)備安全措施后，監(jiān)控系統(tǒng)LCU 柜停電操作時(shí)，應(yīng)先斷開PLC 電源、后斷開變送器電源；拆除安全措施，監(jiān)控系統(tǒng)LCU 柜送電操作時(shí)，應(yīng)先合上變送器電源、后合上PLC 電源；檢修工作開始前，閉鎖相關(guān)遙測信號(hào)量；檢修工作結(jié)束后，應(yīng)解除相關(guān)遙測信號(hào)量閉鎖狀態(tài)。

3 結(jié)論

該電廠為防止遠(yuǎn)動(dòng)遙測數(shù)據(jù)異常通過統(tǒng)一采用變送器采集方式、監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)置合理的PLC 源碼過濾參數(shù)、正確的安全操作順序等措施后，未再發(fā)生遠(yuǎn)動(dòng)遙測數(shù)據(jù)異常事件。實(shí)踐證明，上述措施切實(shí)可行，具有實(shí)際效果。