配网自动化系统遥信抗干扰技术探讨

杨新培

（福建省厦门电业局，福建　厦门　361000）

配网自动化系统遥信抗干扰技术探讨

杨新培

（福建省厦门电业局，福建厦门361000）

摘要：随着现代电子技术、计算机网络技术、智能控制技术的广泛应用，配网自动化技术日益成熟。分析了配网自动化系统遥信干扰产生的原因，提出了解决配网自动化系统遥信干扰的方案 以及防止遥信误动作的技术措施，在实际运行过程，这些方案和措施取得了良好的社会效益和经济效益。

关键词：配网自动化；遥信干扰；原因分析；技术措施

1　问题的提出

遥信技术是配电网调度自动化系统的一项基本功能，遥信信息主要由变电站的开关、刀闸的位置、保护信号、继电器动作等模拟量和开关量的现场信息，遥信数据量约占配电网自动化控制系统总数据采集量的70%以上，遥信控制技术直接反应电网、变电站等相关设备的运行状态信息。一般在供电网络的配网自动化控制运行初期，在设备运行各种实验性调试、试运行、保护动作测试过程；在检修测试拉合开关，继电器的动作的抖动过程，例如一次性保护试验过程，遥信容易频繁误动作，这对于配网自动化系统的可靠性和实用性也是一次严峻的考验；遥信信号提供了配电网运行的关键数据，也是调度人员监视电网、判定故障的直接依据。遥信干扰引起的误动，会扰乱调度人员对电网的监控，干扰整个调度自动化系统的正常运行，还严重影响事故报警和电网调度人员对电网故障的判断分析及对电网事故的正确处理。因此对于减少遥信信息的误报、漏报，加强遥信信息传输的可靠性对于电网的稳定运行和故障分析具有重要意义；针对配电网自动化系统具体环境，结合所使用的配网自动化子站及FTU，提出了解决遥信干扰问题的措施。

2　遥信干扰产生原因分析

2.1强电磁干扰原因

由于我国电网多是交流传输，根据麦克斯韦电磁场理论，交变电场周围感应产生随机变化的磁场，而变化的磁场也会感应出电场。在配电网络、变电站周围必将存在很大的电磁场，这样势必对信号采集系统产生干扰。另外在操作开关时，强大的电流脉冲信号、以及刀闸开关动、静触头接触与分离也会产生瞬间放电造成的电弧产生强烈的电磁干扰信号。由于一般遥信采集信号工作电压为直流24V，这些强电磁干扰信号通过电遥信二次电缆传输叠加在遥信采集回路的终端设备使用的直流24V电源上，这个经过叠加的电压采集信号最终到达FTU或配网自动化子站，叠加信号以电压形式存在，取样信号工作电压值会达到40v-50v左右。经过叠加的采集信号导致各保护装置的位置继电器、保护机构辅助触点输入开端的光耦隔离的导通，从而造成遥信误报，传输到配电网调度中心，图1给出了电磁干扰造成遥信误报的原理。

图1　电磁干扰叠加造成的遥信误报原理图

2.2触点、节点的抖动原因

触点抖动或者节点的颤抖原因是多方面的，经过分析基本是因为各类触点长时间使用或者因为使用环境的影响造成的氧化、磨损、灰尘油污等会造成合闸、断开过程，造成的接触不良，容易引起遥信采集信号的不稳定而抖动；另外，因为开关机构一般是弹簧机构，在开闸、合闸过程都会产生弹性形变造成的震动，震动容易引起机构的螺栓缝合松动、接触不实、结构件出现裂痕、断裂等，这些开关的辅助接点连接的遥信节点就会产生信号误动作或者不动作；最后由于数据采集信号的噪声误差也会引起电压波动，从而引起遥信信号的误报、漏报。图2给出了触点抖动等原因造成的遥信误报，通过光电隔离的波形反映出触点抖动的的暂态过程，采集回路将抖动的遥信信号传输到调度中心，造成遥信的误报。

图2　触点抖动造成遥信信号干扰

2.3传输通道的影响

目前配电网络数据通信是通过信道编码传输技术，配网自动化子站到主站的通信方式为光纤网络ATM异步传输方式，其传输误码率极低。在配电网络控制中，所有的数据经过对应远动规约编成16进制码源，编码成功后，数据打包，通过远动数据传输通道，上传调度控制站主站，调度主站数据处理板进行解码处理后，提取需要的数据和信息。遥信编码信号在沟道铺设的电缆线路传输过程，会造成外部环境的信道干扰；在数据编码和打包以及解码提取信息的过程，由于数据丢失、误码率的存在，会造成编码、解码数据失真，这些原因将会造成遥信信号误报、漏报。

3　防止遥信干扰的措施

为有效防止遥信信号的干扰，增强遥信信号的抗干扰能力，提出了以下几个措施：

（1）遥信信号电缆单独敷设，采用光纤网络，遥信二次电缆采用防电磁干扰的屏蔽电缆，所有信号电缆均要进行良好接地。采用这种方法，将有效防止强电磁场干扰。可以有效抑制感应叠加电压对FTU及配网自动化子站的干扰冲击；另外，信号电缆与电力电缆留足距离，可以有效减少信号传输的中间干扰环节。

（2）增加软硬件滤波装置。配电网及变电站遥信控制电路板。数据采集板均增加合适的滤波器，根据继电器节点自保持时间和对遥信动作时间分辨率等参考数据，可以选择10ms的硬件滤波器进行滤波；采用软件编程，编制滤波软件，可以有效的去除高次谐波的污染以及防止信号失真，平滑信号传输能力。

（3）采用先进的硬件设备和软件设施，选用双采集点的模式，对系统设备进行升级和改造，减少遥信信号的抖动失真；利用软硬件增强通信数据的采集、编码、传输、解码功能，比如采用曼切斯特编码和汉明码解码技术可以提高数据传输的有效性，增加软件处理的冗余度，防止数据丢失、失真，滤除干扰信号，保证数据的真实有效。

4　结论

遥信是配电网调度自动化控制的基础功能，，本文对造成遥信误报、漏报、错报的原因进行了分析，并提出了有效解决遥信信号干扰的措施，经过实际运行结果，能够有效的解决遥信误报的几率，增强配电网络的稳定性、安全性，提高了人民的生活舒适度。

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