遠(yuǎn)動(dòng)信息中斷故障自動(dòng)判別系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn)

遠(yuǎn)動(dòng)信息中斷故障自動(dòng)判別系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn)

摘要：介紹一種以Windows 為軟件平臺(tái)的遠(yuǎn)動(dòng)信息中斷故障自動(dòng)判別系統(tǒng)。目前在全國(guó)內(nèi)幾個(gè)省市得到了不同程度應(yīng)用。在簡(jiǎn)單介紹了基本功能、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及主程序流程基礎(chǔ)上。對(duì)該遠(yuǎn)動(dòng)信息不同的中斷故障進(jìn)行了研究，并對(duì)實(shí)現(xiàn)過(guò)程中的技術(shù)難點(diǎn)加以分析，提出合理的實(shí)現(xiàn)方案，并在調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中投入使用。

0  前言
　　隨著電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展和設(shè)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(shè)備成為無(wú)人值守變電站.在這些無(wú)人值守站中遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備成為監(jiān)視、控制變電站唯一手段. 在現(xiàn)場(chǎng)，RTU、主站設(shè)備、通訊通道形成一套完整的閉環(huán)系統(tǒng)，其中任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題都會(huì)使變電站處于失去監(jiān)控的危險(xiǎn)狀態(tài)。故障期間變電站脫離了調(diào)度、運(yùn)行人員的監(jiān)控如果這時(shí)變電站設(shè)備發(fā)生故障，集控站和調(diào)度得不到任何信息，極有可能造成事故擴(kuò)大或延誤事故分析處理，對(duì)電網(wǎng)的安全運(yùn)行、經(jīng)濟(jì)調(diào)度都會(huì)造成威脅和損失，社會(huì)影響更難以估計(jì)。因此變電站通訊監(jiān)測(cè)裝置的出現(xiàn)將解決這一難題。變電站通訊監(jiān)測(cè)裝置能夠監(jiān)測(cè)RTU運(yùn)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(jiān)護(hù)的狀況。有利于及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題。電阻計(jì)| 電表| 鉗表| 高斯計(jì)| 電磁場(chǎng)測(cè)試儀| 電源供應(yīng)器| 電能質(zhì)量分析儀| 多功能測(cè)試儀| 電容表| 電力分析儀
1  系統(tǒng)概述
    通過(guò)實(shí)施該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)調(diào)度端某個(gè)RTU遠(yuǎn)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(diào)度端系統(tǒng)自動(dòng)報(bào)警、打印，提示遠(yuǎn)動(dòng)值班人員，及時(shí)區(qū)分是什么故障，以便采取相應(yīng)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(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行可靠率，同時(shí)也避免由于故障點(diǎn)不確定，使得遠(yuǎn)動(dòng)、通訊、繼電重復(fù)出現(xiàn)場(chǎng)的問(wèn)題。大大節(jié)省了成本的開(kāi)資。
2  變電站通訊監(jiān)測(cè)裝置基本功能
 
2.1通訊通道監(jiān)測(cè)基本結(jié)構(gòu)
　　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(xiàn)通道故障有利于信息的傳送、有利于現(xiàn)場(chǎng)故障的解決、減少經(jīng)濟(jì)損失。該裝置通過(guò)對(duì)主站下行報(bào)文及RTU上傳報(bào)文的監(jiān)測(cè)經(jīng)過(guò)嚴(yán)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(hào)調(diào)制解調(diào)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(jī)。這樣既可以減少占線(xiàn)時(shí)間又可以節(jié)省電話(huà)費(fèi)用。為了防止因通訊監(jiān)測(cè)裝置自身故障而誤傳信息，主站每隔一定時(shí)間對(duì)通訊通道監(jiān)測(cè)裝置運(yùn)行情況進(jìn)行查詢(xún)。
下圖為系統(tǒng)示意圖

2.2系統(tǒng)應(yīng)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(diào)度端系統(tǒng)能自動(dòng)報(bào)警、打印及相關(guān)信息的歷史存儲(chǔ)。
6、系統(tǒng)具有自動(dòng)判別和人為查詢(xún)當(dāng)前狀態(tài)的功能。
7、為了防止因變電站端通道監(jiān)測(cè)裝置自身故障而誤傳或不傳信息，主站
    應(yīng)具有每隔一定時(shí)間對(duì)通道監(jiān)測(cè)裝置的運(yùn)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(diào)度端監(jiān)測(cè)軟件應(yīng)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(jiān)測(cè)軟件
　　中心監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件是基于客戶(hù)/服務(wù)器（Client/Server）結(jié)構(gòu)體系的分布式系統(tǒng)，邏輯上主要由兩大部分組成，即服務(wù)器系統(tǒng)（Server）和客戶(hù)機(jī)系統(tǒng)（Client）。服務(wù)器的基本任務(wù)是數(shù)據(jù)維護(hù)和數(shù)據(jù)處理，并響應(yīng)客戶(hù)機(jī)請(qǐng)求向客戶(hù)機(jī)提供各種數(shù)據(jù)，客戶(hù)機(jī)則負(fù)責(zé)提供用戶(hù)界面，如：畫(huà)面、棒圖、曲線(xiàn)、報(bào)表、報(bào)警及系統(tǒng)管理等功能。
　　中心監(jiān)測(cè)系統(tǒng)系統(tǒng)軟件以Windows NT、Windows 2000、Windows 98等操作系統(tǒng)作為運(yùn)行平臺(tái)。考慮到用戶(hù)使用的方便性
　　系統(tǒng)軟件以VB、VC++為軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)，VB、VC++同屬面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)語(yǔ)言，且功能強(qiáng)大、性能較好，適合于這種系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)。
　　本系統(tǒng)可以和任何網(wǎng)絡(luò)類(lèi)型的其它系統(tǒng)互聯(lián)，尤其是它的Client/Server網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)體系，使得系統(tǒng)可以擴(kuò)展到廣域網(wǎng)，使用戶(hù)可以方便地在遠(yuǎn)方進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)控和查詢(xún)。
5  通道監(jiān)測(cè)硬件
　　在設(shè)計(jì)過(guò)程中，核心部分采用Intel公司的80C196 單片計(jì)算機(jī)，并輔以CPLD和微控制器監(jiān)視芯片，使系統(tǒng)硬件配置嚴(yán)謹(jǐn)，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(qiáng)了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，提高了系統(tǒng)的抗干擾能力。

6  對(duì)各種故障分析
6.1 自動(dòng)判別RTU故障。
　　廠(chǎng)站通道監(jiān)測(cè)終端通過(guò)監(jiān)測(cè)RTU的上行報(bào)文，判斷通訊報(bào)文正確與否，如果異常則通過(guò)專(zhuān)線(xiàn)、載波、撥號(hào)網(wǎng)絡(luò)上傳給中心監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；此時(shí)中心監(jiān)測(cè)系統(tǒng)查詢(xún)通道集中監(jiān)測(cè)裝置的報(bào)告信息，如果報(bào)告信息顯示該廠(chǎng)站上行通道也是異常，那么系統(tǒng)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(jiān)測(cè)系統(tǒng)查詢(xún)通道集中監(jiān)測(cè)裝置的報(bào)告信息，如果報(bào)告信息顯示該廠(chǎng)站上行通道異常，而變電站通道監(jiān)測(cè)終端上傳的信息顯示RTU上行通道正常，中心站啟動(dòng)撥號(hào)網(wǎng)絡(luò)，向該站主動(dòng)詢(xún)問(wèn)，如撥號(hào)正常，那么系統(tǒng)判斷上行通道故障，如撥號(hào)不正常，那么系統(tǒng)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(jiān)測(cè)終端通過(guò)監(jiān)測(cè)主站的下行報(bào)文（校時(shí)報(bào)文），判斷通訊報(bào)文正確與否，如果異常則通過(guò)專(zhuān)線(xiàn)、載波、撥號(hào)網(wǎng)絡(luò)上傳給中心監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；此時(shí)中心監(jiān)測(cè)系統(tǒng)查詢(xún)通道集中監(jiān)測(cè)裝置的報(bào)告信息，如果報(bào)告信息顯示該中心下行通道正常，那么系統(tǒng)判斷下行通道故障，并通告值班人員。
6.4 自動(dòng)判別調(diào)度SCADA系統(tǒng)故障
　　廠(chǎng)站通道監(jiān)測(cè)終端通過(guò)監(jiān)測(cè)主站的下行報(bào)文（校時(shí)報(bào)文），判斷通訊報(bào)文正確與否，如果異常則通過(guò)專(zhuān)線(xiàn)、載波、撥號(hào)網(wǎng)絡(luò)上傳給中心監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；此時(shí)中心監(jiān)測(cè)系統(tǒng)查詢(xún)通道集中監(jiān)測(cè)裝置的報(bào)告信息，如果報(bào)告信息顯示該中心下行通道異常，那么系統(tǒng)判
斷SCADA系統(tǒng)故障，并通告值班人員。
7  結(jié)束語(yǔ)
　　該系統(tǒng)的投運(yùn)必將為調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)連續(xù)、安全、穩(wěn)定運(yùn)行提供了有利的保障。也使得遠(yuǎn)動(dòng)信息中斷的故障處理實(shí)現(xiàn)智能化，由于它能準(zhǔn)確定位故障的范圍，使相關(guān)單位能及時(shí)到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行處理，縮短故障的處理時(shí)間，使調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行指標(biāo)：遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備運(yùn)行率、遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行率、調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行率都
相應(yīng)的得到提高。實(shí)踐表明該系統(tǒng)具有實(shí)用性和有效性。