遠動(dòng)信息中斷故障自動(dòng)判別系統研究與實(shí)現

摘要：介紹一種以Windows 為軟件平臺的遠動(dòng)信息中斷故障自動(dòng)判別系統。目前在全國內幾個(gè)省市得到了不同程度應用。在簡(jiǎn)單介紹了基本功能、系統結構及主程序流程基礎上。對該遠動(dòng)信息不同的中斷故障進(jìn)行了研究，并對實(shí)現過(guò)程中的技術(shù)難點(diǎn)加以分析，提出合理的實(shí)現方案，并在調度自動(dòng)化系統中投入使用。

0  前言
　　隨著(zhù)電網(wǎng)調度自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展和設備的日趨完善可靠,越來(lái)越多的變電站依靠電網(wǎng)自動(dòng)化設備成為無(wú)人值守變電站.在這些無(wú)人值守站中遠動(dòng)設備成為監視、控制變電站唯一手段. 在現場(chǎng)，RTU、主站設備、通訊通道形成一套完整的閉環(huán)系統，其中任何一個(gè)環(huán)節出現問(wèn)題都會(huì )使變電站處于失去監控的危險狀態(tài)。故障期間變電站脫離了調度、運行人員的監控如果這時(shí)變電站設備發(fā)生故障，集控站和調度得不到任何信息，極有可能造成事故擴大或延誤事故分析處理，對電網(wǎng)的安全運行、經(jīng)濟調度都會(huì )造成威脅和損失，社會(huì )影響更難以估計。因此變電站通訊監測裝置的出現將解決這一難題。變電站通訊監測裝置能夠監測RTU運行情況,通訊通道的好壞.這樣就解決了RTU、主站、通訊之間無(wú)人監護的狀況。有利于及時(shí)發(fā)現問(wèn)題，解決問(wèn)題。電阻計| 電表| 鉗表| 高斯計| 電磁場(chǎng)測試儀| 電源供應器| 電能質(zhì)量分析儀| 多功能測試儀| 電容表| 電力分析儀
1  系統概述
    通過(guò)實(shí)施該系統實(shí)現調度端某個(gè)RTU遠動(dòng)信息中斷以后能自動(dòng)判別以下故障：RTU故障、上行通道故障、下行通道故障、通訊通道故障等，并能在故障時(shí)調度端系統自動(dòng)報警、打印，提示遠動(dòng)值班人員，及時(shí)區分是什么故障，以便采取相應的處理方式，及時(shí)處理此故障。這樣可以縮短處理故障的時(shí)間，提高調度自動(dòng)化系統的運行可靠率，同時(shí)也避免由于故障點(diǎn)不確定，使得遠動(dòng)、通訊、繼電重復出現場(chǎng)的問(wèn)題。大大節省了成本的開(kāi)資。
2  變電站通訊監測裝置基本功能
 
2.1通訊通道監測基本結構
　　通訊通道是RTU與主站連接的橋梁.它的好壞直接關(guān)系到信息的發(fā)送與接收所以及時(shí)發(fā)現通道故障有利于信息的傳送、有利于現場(chǎng)故障的解決、減少經(jīng)濟損失。該裝置通過(guò)對主站下行報文及RTU上傳報文的監測經(jīng)過(guò)嚴密的邏輯組合找出故障點(diǎn)（如：RTU故障、下行通道故障、上行通道故障等）。故障產(chǎn)生后立即啟動(dòng)EMODEM（撥號調制解調器）經(jīng)電話(huà)線(xiàn)把故障點(diǎn)通知主站。主站接收正確后通知EMODEM掛機。這樣既可以減少占線(xiàn)時(shí)間又可以節省電話(huà)費用。為了防止因通訊監測裝置自身故障而誤傳信息，主站每隔一定時(shí)間對通訊通道監測裝置運行情況進(jìn)行查詢(xún)。
下圖為系統示意圖

2.2系統應具有的功能：
1、能自動(dòng)判別RTU故障。
2、能自動(dòng)判別上行通道故障。
3、能自動(dòng)判別下行通道故障。
4、能自動(dòng)判別通訊通道故障。
5、調度端系統能自動(dòng)報警、打印及相關(guān)信息的歷史存儲。
6、系統具有自動(dòng)判別和人為查詢(xún)當前狀態(tài)的功能。
7、為了防止因變電站端通道監測裝置自身故障而誤傳或不傳信息，主站
    應具有每隔一定時(shí)間對通道監測裝置的運行情況進(jìn)行查詢(xún)的功能.同時(shí)具有手工查詢(xún)的功能。
8 、 調度端監測軟件應用圖形界面，菜單控制，使用簡(jiǎn)單、方便。
3  主程序流程

4  中心監測軟件
　　中心監測系統軟件是基于客戶(hù)/服務(wù)器（Client/Server）結構體系的分布式系統，邏輯上主要由兩大部分組成，即服務(wù)器系統（Server）和客戶(hù)機系統（Client）。服務(wù)器的基本任務(wù)是數據維護和數據處理，并響應客戶(hù)機請求向客戶(hù)機提供各種數據，客戶(hù)機則負責提供用戶(hù)界面，如：畫(huà)面、棒圖、曲線(xiàn)、報表、報警及系統管理等功能。
　　中心監測系統系統軟件以Windows NT、Windows 2000、Windows 98等操作系統作為運行平臺�？紤]到用戶(hù)使用的方便性
　　系統軟件以VB、VC++為軟件開(kāi)發(fā)平臺，VB、VC++同屬面向對象的程序設計語(yǔ)言，且功能強大、性能較好，適合于這種系統的開(kāi)發(fā)。
　　本系統可以和任何網(wǎng)絡(luò )類(lèi)型的其它系統互聯(lián)，尤其是它的Client/Server網(wǎng)絡(luò )結構體系，使得系統可以擴展到廣域網(wǎng)，使用戶(hù)可以方便地在遠方進(jìn)行數據監控和查詢(xún)。
5  通道監測硬件
　　在設計過(guò)程中，核心部分采用Intel公司的80C196 單片計算機，并輔以CPLD和微控制器監視芯片，使系統硬件配置嚴謹，功能完整，軟件配置緊湊，靈活。全部CMOS芯片技術(shù)的采用，拓寬了模塊的溫度范圍，降低了功耗，并增強了系統的穩定性和可靠性，提高了系統的抗干擾能力。

6  對各種故障分析
6.1 自動(dòng)判別RTU故障。
　　廠(chǎng)站通道監測終端通過(guò)監測RTU的上行報文，判斷通訊報文正確與否，如果異常則通過(guò)專(zhuān)線(xiàn)、載波、撥號網(wǎng)絡(luò )上傳給中心監測系統；此時(shí)中心監測系統查詢(xún)通道集中監測裝置的報告信息，如果報告信息顯示該廠(chǎng)站上行通道也是異常，那么系統判斷該廠(chǎng)站RTU工作異常，并通告值班人員。
6.2 自動(dòng)判別上行通道故障及通道故障
　　中心監測系統查詢(xún)通道集中監測裝置的報告信息，如果報告信息顯示該廠(chǎng)站上行通道異常，而變電站通道監測終端上傳的信息顯示RTU上行通道正常，中心站啟動(dòng)撥號網(wǎng)絡(luò )，向該站主動(dòng)詢(xún)問(wèn)，如撥號正常，那么系統判斷上行通道故障，如撥號不正常，那么系統判斷通道故障，并通告值班人員。
6.3 自動(dòng)判別下行通道故障。
　　 廠(chǎng)站通道監測終端通過(guò)監測主站的下行報文（校時(shí)報文），判斷通訊報文正確與否，如果異常則通過(guò)專(zhuān)線(xiàn)、載波、撥號網(wǎng)絡(luò )上傳給中心監測系統；此時(shí)中心監測系統查詢(xún)通道集中監測裝置的報告信息，如果報告信息顯示該中心下行通道正常，那么系統判斷下行通道故障，并通告值班人員。
6.4 自動(dòng)判別調度SCADA系統故障
　　廠(chǎng)站通道監測終端通過(guò)監測主站的下行報文（校時(shí)報文），判斷通訊報文正確與否，如果異常則通過(guò)專(zhuān)線(xiàn)、載波、撥號網(wǎng)絡(luò )上傳給中心監測系統；此時(shí)中心監測系統查詢(xún)通道集中監測裝置的報告信息，如果報告信息顯示該中心下行通道異常，那么系統判
斷SCADA系統故障，并通告值班人員。
7  結束語(yǔ)
　　該系統的投運必將為調度自動(dòng)化系統連續、安全、穩定運行提供了有利的保障。也使得遠動(dòng)信息中斷的故障處理實(shí)現智能化，由于它能準確定位故障的范圍，使相關(guān)單位能及時(shí)到現場(chǎng)進(jìn)行處理，縮短故障的處理時(shí)間，使調度自動(dòng)化系統的運行指標：遠動(dòng)設備運行率、遠動(dòng)系統運行率、調度自動(dòng)化系統運行率都
相應的得到提高。實(shí)踐表明該系統具有實(shí)用性和有效性。