屈翠 贺晓涛
国网陕西省电力公司检修公司 陕西西安 710065
摘要：笔者从多年的变电运维经验中发现，电网系统内许多电力事故均是由电力设备的运行工况不良或设备状态错误而引起。所以若要降低电力系统事故，可以从及时发现和处理电力设备异常以及纠正错误运行状态入手。而数字化或智能化变电站内各设备状态均是通过报文交换实现自动化。通信网络对各类报文可靠传输和推送是变电站实现信息共享和互操作的先决条件和关键。本文从监控系统报文策略改进的角度，分析了如何设计最佳报文机制，及时发现并消除电力设备异常，从而降低电网风险，提升电网安全运行水平。
关键词：切换把手全站失压监控系统报文机制
1背景
2018年某月某日某330kV用户变电站在进行110kV设备遥控对点工作前，调度监控部门为避免对点过程中因接线或点位不对应发生误拉合运行中的断路器，故命令站内运维人员将其它电压等级的运行设备的断路器操作方式切换成就地操作，运维值班人员立即执行该命令，将330kV断路器机构箱中“远方/就地”把手切换到了“就地”位置。
在110kV设备遥控对点工作过程中，变电站突然全站失压。经检查发现，一条330kV电源线路因外界原因发生故障，保护动作于跳闸，但断路器未动作，相邻线路保护动作于跳闸，仍未跳开本断路器和相邻断路器。该变电站仅有的两条电源线路最后因对策断路器跳闸而与主网切断。造成了该变电站全站失压。
2事故关键点分析
本次事故的关键点是线路发生故障时其断路器未分闸而造成的越级事件。那么断路器为什么没有执行保护装置的出口动作命令呢？因为在站内进行遥控对点时，运维人员将开关机构箱中“远方/就地”把手切换到了“就地”位置，从而使断路器的整个控制回路与保护装置断开，从而无法实现保护跳闸功能。
问题一：那么变电站应如何切断调度监控中心对断路器的操作回路，同时确保站内保护回路的完整性呢？
解答：站内运维人员应将测控装置上的“远程/就地”操作把手切换至“就地”位置，或将保护测控一体装置上的遥控出口连片打开。这样就不会切断整个断路器的保护控制回路，也不会影响保护在线路故障时的正常跳闸。
问题二：为何站内运维人员和调度监控中心的值班人员均未发现运行断路器控制回路断线这一异常情况？
解答：经调查得知，站内运维人员切换时，站内监控机界面打出“某断路器控制回路断线信号”报文，此时运维人员在设备区，并未观察到此报文信息。同时，由于当日调度监控中心的值班人员繁忙，加上该站遥控遥信对点时监控机界面推送报文数量巨大，该信息很快被推送至历时界面，若不特意调阅报文内容，也不能及时发现此信息。
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3防止此类事故发生的措施
3.1加强培训，提高运维人员业务技能，减少此类误操作
本次事故的导火索从本质上来说是由于运维人员对设备的切换错误导致的。变电站运维人员必须知道运行中的断路器的机构箱中“远方/就地”切换把手是不能随意切换的。所以提高现场运维人员的技能水平是必行之路。每一起事故之后，相关责任人员均应该受到教育。接受相关的培训。
这不是我们讨论的重点。本文着重讨论如何通过装置性改善来避免事故的发生。
3.2改善监控报文机制，防止重要信息丢失或隐藏
本次事故另一根本原因是在运维人员误切换了运行中断路器的“远方/就地”切换把手后，监控系统打出的“某断路器控制回路断线信号”报文未被运维人员和监控人员发现。从而导致事件的安全隐患未被及时了解和消除。从事造成普通线路故障扩大为全站失压事故。
同样在很多起事故发生后，专家组都可以通过调阅监控系统的历史记录找到事故原因。那么为什么在事件发生时报文并未被发现呢？所以本文讨论监控系统报文机制的改进方案，从而提升设备异常发现的及时率。
4重要报文提示和确认策略改进方法
变电站监控报文实际是一种通信服务映射，区别重要报文和非重要报文的本质是使用一种特殊的重传方案来获得合适级别的可靠性。即：重传序列中的每条报文都带有允许生存时间参数，用于通知接收方等待下一次重传的最长时间。如在该时间间隔内没有收到新报文，接收方将认为关联丢失。事实上，重传报文机制是网络传输兼顾实时性、可靠性及网络通信流量的最佳方案，而逐渐重传报文已越来越不能满足实时性要求。
图4-1 设备状况事件传输时间
通信服务以主动无须确认的发布者/订阅者组播方式发送变化信息，能够满足实时性要求，却易造成如前文案例中出现的重要报文被忽略的情况。
4.1报文携带优先级标识，长期显示于监控首界面
在数据链路层，为了提高速度，报文在数据中增加表示优先级的内容，以太网交换机会根据优先级进行实时处理，保证其实时特性。
报文发送和接受延时与装置通信处理能力和处理方式有关，设计时必须考虑报文类别，从而对其显示延时和报警延时以及报警声音区别配置。使重要信息得到较长时间的延时返回。
4.2重要报文确认机制
在设计环节重要报文携带优先级标识后不仅经长延时显示于桌面推送信息。同时还可以设计其确认方式，特别重要报文未经监控人员或运维人员手动确认，不可自动被推送至历时界面。或者说只有运维人员或调度监控人员经现场确认该重要报文信息可以忽略后，并实名确认后，方可置入推送序列，取消其点亮方式。确保每一条重要报文都得到运维人员或监控人员的关注和确认。
5结语
数字化或智能化变电站通信网络中报文的传输可靠性备受关注。为了实现重要报文及时、高效和快速地传输、显示和阅览。本文着重讨论了报文优先级标识和重要报文确认机制，提高了关键报文阅览途径和方案。从而提示相关人员及时发现和处理电力设备异常，消除电网安全隐患。
参考文献：
[1]数字化变电站应用技术[M].中国电力出版社,高翔,2007
[2]变电站现场事故处理及典型案例分析[M].中国电力出版社,张全元,2008
[3]信息技术与电力系统安全操作[M].湘潭大学出版社,段斌,2008
论文作者:屈翠,贺晓涛
论文发表刊物:《防护工程》2018年第32期
论文发表时间:2019/2/21
标签：报文论文; 断路器论文; 人员论文; 变电站论文; 站内论文; 事故论文; 回路论文; 《防护工程》2018年第32期论文;