变电站远动装置遥信误发原因分析及优化

曾王杰+郑文棋+张东明+周立辉

摘 要：远动装置负责采集变电站的信息并发送给调度。在无任何故障的情况下，华东调度端接收到某500 kV变电站主变跳闸及事故总信号。该文通过现场监控系统、网络分析装置、调度端工作过程进行分析，最终确定该次信息误发原因为远动装置在重新连接调度的情况下，会补发缓冲区SOE报文的机制导致。该文提出通过对远动机发送机理改进和调度端接收报文处理优化来避免此类误报信号的发生。

关键词：误遥信 远动装置 报文分析

中图分类号：TM63 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）07（a）-0035-03

电力系统发展、通信技术的成熟，促使变电站综合自动化的普及应用。监控和调度对变电站内信息数据的采集，实现对变电站的全方位控制和监视。同时，远动系统的误采集、误遥信会干扰监控员和调度员的正确判断，及时研究误遥信的原因并提出相应的改进措施是提高电力系统自动化稳定性的重要手段。

1 误遥信事件概述

根据以往的经验，造成误遥信的原因有很多，如遥信触点抖动或接触不良、遥信电源不稳定、傳输通道不稳定、电磁干扰等[1-3]，以上这些都是硬件上的问题造成误遥信。针对以上问题，经过研究，也提出了相应的处理措施[1-4]。该文分析了调度端前置机主备切换造成误遥信的原因并提出优化方案。

当日15时28分，华东网调前置机收到某500 kV变电站2号主变高压侧5011开关、5012开关分合闸以及全站事故总等信号，智能告警模块生成变电站事故跳闸信息。现场运行人员检查监控后台，未发现事故跳闸相关信号；现场检查2号主变间隔设备均运行正常；浙江省监控中心也未收到2号主变间隔相关异常信号；检查变电站NSC332远动一装置转发表5011、5012开关位置为合位；2号主变高压侧5011开关、5012开关现场实际合位。综上信息判断：华东前置机收到误遥信信号。

2 误遥信原因分析

由于只有华东网调前置机收到误遥信信号，进而对其链路进行排查分析。

2.1 远动通道结构

华东自动化第一平面前置机有2台，前置机一10.30.13.1为值班机，前置机二10.30.13.2为备班机，前置机前面连接有纵向加密装置，变电站端远动一通过调度数据网与2台前置机连接，如图1所示。

2.2 远动通信过程回溯与报文解析

调阅变电站现场安装的EPA（Easy Protocol Analyzer）调控信息记录装置的历史报文，检查15时28分前后远动通信情况。

详细分析此次事件的数据传输，其过程主要由几个步骤组成：（1）正常运行模式，华东前置机一与变电站远动机一通信；（2）华东前置机一链路断链，与远动机一中断；（3）华东前置机二与远动机一建立连接；（4）华东前置机一链路恢复，前置机二与远动机一断开连接；（5）华东前置机一恢复与远动机一连接，其详细传输过程如下。

（1）华东前置值班机一总召正常。15：28之前，远动机一10.30.95.4与华东前置值班机一1通信正常，每15分钟响应总召一次正常。

（2）远动机一与华东前置值班机一在15：27：03.351至15：28：55.789之间TCP连接中断。15：27：18.283远动机一向华东前置值班机一发送I帧序号24265（92 BD）报文：68 12 92 BD C6 94 0D 01 03 00 01 00 0C 40 00 00 00 BE 43 00，后面在15：27：32.635和15：28：01.371继续补发I帧序号24265（92 BD）报文，三次补发信号内容一样。说明第一个发送I帧序号24265时，通道已中断。

（3）15：27：43.410华东前置值班机二向动机一开始发TCP连接（标识：A0 02），之前没有TCP连接。报文：00 60 E9 19 4E A6 00 0F E2 61 3E BA 08 00 45 80 00 3C B1 27 40 00 3D 06 0B D3 0A 1E 0D 02 0A 1E 5F 04 A3 4E 09 64 6C A9 82 F9 00 00 00 00 A0 02 16 D0 C7 A3 00 00 02 04 05 B4 04 02 08 0A 19 17 33 DE 00 00 00 00 01 03 03 07。随后15：27：43：410远动机一向华东前置值班机二发送TCP连接确认报文（标识：A0 12），报文：00 0F E2 61 3E BA 00 60 E9 19 4E A6 08 00 45 00 00 3C 00 00 40 00 40 06 BA 7A 0A 1E 5F 04 0A 1E 0D 02 09 64 A3 4E BD E0 1A 32 6C A9 82 FA A0 12 38 90 5E 9B 00 00 02 04 05 B4 04 02 08 0A B4 0E BB 17 19 17 33 DE 01 03 03 05。之后远动机一与华东前置值班机二之间开始握手连接成功，开始顺序发送I帧报文。

（4）15：28：19：953华东前置值班机二与远动机一的TCP连接中断，报文中有TCP中断标识“FIN”（80 11），报文：00 60 E9 19 4E A6 00 0F E2 61 3E BA 08 00 45 80 00 34 CE 63 40 00 3D 06 EE 9E 0A 1E 0D 02 0A 1E 5F 04 A5 A3 09 64 27 58 9E 6C 60 5E 79 0A 80 11 01 F5 37 DA 00 00 01 01 08 0A 19 17 57 8E B4 0F 49 C1。说明华东前置机二与远动机一中断连接。

（5）15：28：55：788华东前置值班机一向远动机一开始发TCP连接（标识：A0 02），报文：00 60 E9 19 4E A6 00 0F E2 61 3E BA 08 00 45 80 00 3C 36 69 40 00 3D 06 86 92 0A 1E 0D 01 0A 1E 5F 04 A8 CB 09 64 27 F2 6E 16 00 00 00 00 A0 02 16 D0 5D FE 00 00 02 04 05 B4 04 02 08 0A B2 39 58 7F 00 00 00 00 01 03 03 07。随后15：28：55：789远动机一向华东前置值班机一发送TCP连接确认报文（标识：A0 12）：00 0F E2 61 3E BA 00 60 E9 19 4E A6 08 00 45 00 00 3C 00 00 40 00 40 06 BA 7B 0A 1E 5F 04 0A 1E 0D 01 09 64 A8 CB BA 0D 8C 8A 27 F2 6E 17 A0 12 38 90 6B B5 00 00 02 04 05 B4 04 02 08 0A B4 0F D5 D1 B2 39 58 7F 01 03 03 05。之后远动机一与华东前置值班机一之间握手连接成功，开始顺序发送I帧报文。endprint

2.3 补发报文时间与内容分析

变电站远动机一与华东前置一中断后，开始与华东前置二连接通信，补发远动机一缓存区内的SOE（Sequence Of Event，事件顺序记录）信号。

当远动机一与华东前置二握手确认后，连续发送I帧报文，开始发送内容2017年1月12日16：20：44的2号主变220 kV侧开关合位，共发送124帧数据，最后一帧数据内容为2017年1月29日4：00：00：000时脉冲。期间发送的内容有2号主变220 kV侧开关分位、全站事故总、5012开关分位、5011开关分位等信号。查阅检修记录和监控后台记录查证，信号产生时间正是该变电站2号主变检修期间，补发的信号为检修工作产生的调试信号和时脉冲信号。

3 误遥信原因分析

远动装置通信断链后，恢复连接并启动数据传输时，要求补传缓冲区中未上传的SOE信号，不传COS（Changed Of State状态变位）遥信，目的是将远动通道中断期间变电站内发生的重要事件信号补传给调度端，以免遗漏重要信息，补传信号仅限SOE，只会在告警窗显示；不补传COS变位遥信即不会关联画面开关、刀闸位置与光字牌，以免变位闪烁影响正常监控。

对于NSC300系列远动装置，缓存区可以保存1万条SOE信息，当缓存存满后，滚动替换最早的记录。每台远动与调度多台前置机连接，只有当与预定的所有前置机断开连接后才会启动补发程序。

远动装置补传缓冲区SOE信号是误遥信事件的直接原因。该变电站远动机一与华东前置机二一直处于通道中断状态，由于华东前置机一加密装置重启，导致前置机一暂时中断，2017年15：27：43华东前置机二发起TCP连接并成功启动远动104数据传输。远动机一在响应总召唤后，补传发送缓冲区滞留的未上传SOE信号，是依据上述技术要求的正确行为。

4 补传机制优化

从现象看，远动装置SOE信号补传机制比较简单粗糙，判别方式不够严密，出现了补传一段时间SOE事件信息，这种不合理的处置方式直接导致主站端智能告警出現误判事故跳闸事件的发生。

4.1 主站端应该根据时间信息，甄别并丢弃老旧信息

远动补传SOE遥信信号都带有时标信息，能够容易辨别其信号的时间价值，主站端可以根据时标等信息进一步完善不良数据的辨别机制，可以有效地避免误判电网事故事件的发生。

4.2 进一步论证并优化完善远动装置补传SOE机制

采取相应技术措施，以时间参数限定SOE补传触发条件，仅补传一定时间内发生的SOE事件信号，或以时间参数触发清除SOE缓冲区信息，同时考虑在补传SOE信息增加品质位以区别实时信息与“老旧”信息等。

4.3 调度端对双主机运行模式的前置机进行同步管理

双主机运行模式下，将一台前置机收到的信息与另一台前置机之前已经接收到的信息进行核对，经过确认后将已经接收的信息丢弃不处理。

5 结语

电力系统调度数据误遥信的原因较多，有硬件上的原因，有干扰原因，也有软件设置上的原因。该文阐述的误遥信事件原因比较隐蔽，分析查找难度大。通过对调度数据报文的解析，查找出误遥信的根本原因，并提出通过改进远动机的补传机制，优化调度前置机的信息处理方式来解决此类问题，以完善远动系统信息可靠性，提高工作效率，保障电网的安全稳定运行。

参考文献

[1] 李孝杰，向伟.张家界电业局自动化系统遥信误动分析和处理[J].继电器，2007（35）：322-324.

[2] 丁田隆，莫建国，郑瑜.基于OPEN3000的遥信误动误报分析处理系统[J].电气开关，2013（3）：43-46.

[3] 曾红艳.调度自动化系统中遥信误动和抖动问题的解决[J].新疆电力技术，2008（2）：34-35.

[4] 潘鹏飞，徐福彬.提高自动化设备的遥信正确率[J].农村电气化，2012（11）：43.endprint