遥控测试功能在调度自动化系统中的应用

王玮

(廊坊供电公司，河北 廊坊 065000)

0 引言

现代社会对电力系统的依赖性越来越强，电力系统的安全运行对保障国民经济各部门的正常运作具有极其重要的意义[1－3]。变电站是输电和配电的集结点，是电力系统中的重要环节[4]。

随着电力系统调控一体化工作的开展，要求变电站全部实现无人值班[5]。在调度自动化系统中要求将地区所属35kV及以上变电站全部接入监控系统，实现对无人值班变电站的远方监视与控制。在此项工作中，如何防止对已投运变电站遥控实验的误操作，保障人身安全和设备稳定工作，杜绝因误遥控引起的停电事故，就成为了重中之重[6－7]。

为了解决这个问题，本文提出了一种闭锁式嵌入程序，用以防止远动遥控过程中的误遥控事故，并与常规的防误控方法进行了比较。结果证明新方法可以更好防止误遥控事故的发生，并大大减轻了工作人员的工作强度，增强了人员工作时的安全性，使电网运行更为安全、可靠。

1 常规防误遥控方法

1.1 双人遥控方式

在变电站接入监控系统过程中，进行遥控时采用双人工作方式。此方法需考虑很多人为因素，工作人员的疲劳和认真程度会严重影响变电站设备的遥控正确率。

1.2 摘除遥控回路方式

变电站工作人员对需要进行遥控实验的设备在二次回路中以屏柜端子排为分界点，将遥控外回路拆除，防止遥控命令执行到已运行设备。现场工作人员通过用万用表在遥控端子测量导通的方式，完成遥控实验。此方法的缺点在于无法防止主站遥控人员控错设备而造成事故。

1.3 闭锁远方控制把手方式

此方法可与以上两种方法结合，在遥控工作开始之前，首先将变电站无需操作设备的远方控制把手调整到就地位置，用以防止控错设备情况的发生。但此方法增加了现场人员的工作量，并无法杜绝人为因素导致个别远方控制把手漏调整的现象发生。

1.4 摘除遥控出口压板方式

此方法需要在遥控实验开始之前，将无需遥控设备的遥控出口压板摘除，目的也是为了防止主站人员控错设备。但是缺点同样是增加了现场人员的工作量，并无法杜绝人为因素导致的出口压板漏摘除或摘错压板情况的发生。

常规的四种防止误遥控方法都有各自的问题存在，如果将以上四种方法结合使用，在投入大量人力导致工作效率低下的同时，也无法完全防止误遥控事故的发生。

2 闭锁式嵌入程序

2.1 遥控流程分析

调度自动化系统由调度工作站、SCADA数据服务器和前置服务器等设备组成，在遥控过程中，首先由调度工作站下发遥控命令，通过SCADA数据服务器处理，在前置服务器中将遥控命令转换为对应的规约代码，下发至相应变电站的远动设备，从而对变电站设备实现遥控操作。

2.2 远动规约遥控解析

在调控一体化系统的监控系统中，主要采用101和104规约实现远动通讯，这就要求前置服务器将遥控命令解析为相应的101或104遥控代码。以101规约为例，在101规约中，包含链路地址域(A)和应用服务数据单元(ASDU)。

2.2.1 链路地址域

首先在遥控命令下发过程中，要确定相应变电站的链路地址是否正确，建立链路连接如图1所示。

图1 链路层传输过程

其中REQ:请求原语(REQUEST PRIMITIVE)由用户发出在链路层启动一次传输过程。CON:确认原语(CONFIRM PRIMITIVE)由链路层发出以结束原已启动的传输过程。IND:指示原语(INDICATION PRIMITIVE)由链路层向用户发出通知，希望传递数据给服务用户，或者触发某些服务用户进程。RESP:响应原语(RESPOND PRIMITIVE)由用户发出，以数据响应来完成一个已启动的传输过程。

2.2.2 应用服务数据单元

在保证链路地址正确且不受干扰的前提下，遥控命令由应用服务数据单元(ASDU)即报文的数据区所包含的代码完成传输。ASDU一般结构如表1所示。

表1 应用服务数据单元结构

信息体的结构、类型和格式由类型标识定义，在一个特定的应用服务数据单元中的所有信息体均有同一种结构、类型和格式。类型标识为一个8位位组，代表应用服务数据单元的类型。

在主站对于子站控制方向的过程信息中，CON类型标识＜46＞:=双点遥控命令;CON类型标识＜47＞:=升降命令。

针对变电站遥控操作，需要确定类型标识即是否为遥控命令，传送原因即主站激活还是子站确认，公共地址即子站地址，信息体地址即遥控点号和信息体元素即遥控操作为设备如开关分合的预置选择还是执行。

2.2.3 命令传输

在远动系统中发出命令以改变运行设备状态，这些命令是用于在预定方向驱动被控制过程。命令由值班员启动，并要防止非所期望的访问或误动作。预置选择和执行命令是在子站为一个特定控制操作先作准备工作，检查已确认为正确控制操作做好了准备，然后才去执行此命令。

选择和执行过程:主站应用过程向通信服务发送 A_SELECT.req原语，通信服务发送一个规约数据单元 C_SC、C_DC、C_RC ACT包含选择命令，子站接收后向子站的应用过程发送A_SELECT.ind原语，若子站的应用过程已准备接收“选择命令”，子站通信服务发送C_ACTCON规约数据单元给主站。在主站由A_SELECT.con原语向应用过程发出“选择”确认。此过程仅用于选择和执行命令，过程为单位遥控、双位遥控、升降命令。若校验正确，通过A_EXCO.req原语向通信服务发出“执行命令”，向子站传送C_ACT规约数据单元，在子站向应用过程发出A_EXCO.ind原语。子站的“执行响应”通过 C_ACTCON规约数据单元向主站返送，它可以是肯定或否定确认，表示控制动作即将开始。控制顺序过程如图2所示。

图2 控制的顺序过程

2.3 闭锁式功能的提出

2.3.1 遥控测试

廊坊调度自动化系统应用南瑞科技公司研发的OPEN3000系统，对于已投运变电站可遥控的断路器和隔离刀闸，由于在区域集控站建设中已进行过实际的遥控实验，所以在调控一体化系统建设过程中，仅要求确认遥控操作设备预置选择正确即可，并不需要实际分合设备，我们将此过程称为“遥控测试”。

2.3.2 嵌入程序

在OPEN3000系统中嵌入程序，当程序启动后，在前置服务器中捕捉遥控规约命令代码，即ASDU中的类型标识、传送原因、公共地址、信息体地址和信息体元素，当捕捉到子站向主站返校的遥控预置确认代码后，即子站传送原因为确认激活后，闭锁主站向子站该设备节点的下发执行命令功能。流程图如图3所示。

原有的控制顺序过程变为图4所示。

对于采用104规约通信的变电站，该程序也可在捕捉子站返校的预置选择激活命令后，对下发的执行命令进行闭锁，用以防止对已投运变电站设备的误遥控事故。

图3 遥控测试流程

图4 遥控测试控制顺序过程

3 实施与效果

3.1 工程应用

截止2010年廊坊地区已投运220kV变电站13座，110kV变电站53座，市区所辖35kV变电站3座，在接入监控系统过程中，采用主站双人操作配合闭锁式嵌入程序的工作方式。

首先在调度自动化OPEN3000系统中启动程序，对已投运的变电站设备，如断路器和隔离刀闸按照遥控顺序进行操作。操作界面如图5所示。

从遥控测试界面中，可清晰辨别遥控厂站的名称、遥信名称、遥控序号以及待操作设备的当前状态。在测试过程中，程序闭锁了遥控执行功能，只可进行遥控预置和遥控取消命令，有效的杜绝了因人为因素误遥控事故的发生。

3.2 实施效果

启动该程序后，可对调度自动化系统中所有变电站进行闭锁执行命令的防误遥控功能。对于新建变电站的遥控实验，由于不存在造成误遥控停电事故，所以在遥控操作时不需启动闭锁执行程序。

图5 遥控测试操作界面

从2010年调控一体化系统建设以来，应用该程序进行遥控实验，实现遥控零误动。通过多次实验与现场操作，利用新的遥控方法进行工作，具有如下优点:

(1)杜绝了主站工作人员因为疲劳和认真程度的因素造成已投运变电站设备的误遥控事故;

(2)减轻了变电站工作人员的劳动强度，以及杜绝了人为因素造成的变电站内误碰带电设备的事故发生;

(3)减少了因误遥控而造成的停电损失，保障了电网安全和稳定运行。

(4)程序使用简单、方便，能有效提高工作效率。

4 结束语

通过对几种常规防止误遥控方法所存在问题的分析，创造性的提出了一种闭锁遥控执行命令的嵌入程序。通过实践证明，应用此程序可有效的防止遥控误操作事故的发生，解决了现存问题，并具备多种优点，具有推广应用的价值。

[1]张信权，梁德胜，赵希才.时钟同步技术及其在变电站中的应用[J].继电器，2008，36(9):57 －61.

[2]王亮，王新宝，高亮，等.基于故障场景的区域电网安全稳定控制系统测试方法[J].电力系统自动化，2007，31(18):85 －89.

[3]国家电力监管委员会电力可靠性管理中心.电力可靠性技术与管理培训教材[M].北京:中国电力出版社，2007.

[4]丁明安，姜毅.集控站监控系统遥控操作隐患分析及整改措施[J].电气应用，2010，29(1):46 －47，50.

[5]杨震强，王志林.变电站在线式一体化误操作闭锁系统技术研究[J].电网与清洁能源，2009，25(8):32 －36.

[6]于鹏，潘鹏飞，郑雷.调度自动化系统遥控试验分析[J].东北电力技术，2009，30(3):101 －104.

[7]王海燕.调度自动化主站系统批量遥控中的智能防误处理[J].电力建设，2010，53(1):56－58.