變電站綜合自動化監控系統的重要功能就是“四遙”,電工儀表在本文對四遙中的遙信做重點介紹,讓大家對遙信的概念、遙信分類、遙信采集回路和遙信輸入有所了解。
遙測/遙信/遙控/遙調介紹
1、遙測
遙測就是將變電站內的交流電流、電壓、功率、頻率,直流電壓,主變溫度、檔位等信號進行采集,上從到監控后臺,便于運行人員進行工況監視。
2、遙信
遙信即狀態量,是為了將開關、刀閘、中央信號等位置信號上送到監控后臺。綜自系統應采集的遙信包括:開關狀態、刀閘狀態、變壓器分接頭信號、一次設備告警信號、保護跳閘信號、預告信號等。
3、遙控
遙控由監控后臺發布命令,要求測控裝置合上或斷開某個開關或刀閘。遙控操作是一項非常重要的操作,為了保證可靠,通常需要反復核對操作性質和操作對象。這就是“遙控返校”。
4、遙調
遙調是監控后臺想測控裝置發布變壓器分接頭調節命令。一般認為遙調對可靠性的要求不如遙控高,所以遙調大多不進行返送校核。
遙信分類
1、實遙信、虛遙信
大部分遙信采用光電隔離方式輸入系統,通過這種方式采集的遙信稱為“實遙信”。保護閉鎖告警、保護裝置異常、直流屏信號等重要設備的故障異常信號,必須通過實遙信方式輸出。另一部分通過通信方式獲取的遙信稱為“虛遙信”。比如一些合成信號、計算遙信。
2、全遙信和變位遙信
全遙信:如果沒有遙信狀態沒有發生變化,測控裝置每隔一定周期,定時向監控后臺發送本站所有遙信狀態信息。這就是全遙信的含義。
變位遙信:當某遙信狀態發生改變,測控裝置立即向監控后臺插入發送變位遙信的信息。后臺收到變位遙信報文后,與遙信歷史庫比較后發現不一致,于是提示該遙信狀態發生改變。這就是變位遙信的含義。
3、單位置遙信、雙位置遙信、計算遙信
①單位置遙信
從開關輔助裝置上取一對常開接點,值為1或0的遙信。比如刀閘位置。國際電工委員會IEC標準規定,以二進制碼“0”表示斷開狀態,以“1”表示閉合狀態。
②雙位置遙信
從開關輔助裝置上取兩對常開/常閉接點,值為10、01、00、11的遙信。分為主遙信、副遙信,如斷路器狀態。
③計算遙信
通過通過遙測、遙信量的混合計算發出的遙信。比如:PT斷線,判別條件為母線PT任一線電壓低于額定電壓的80%,則報PT斷線遙信。
遙信采集回路
遙信的輔助觸點是通過220/110V的電壓接入的,而裝置的采集電壓工作在±5V等低電壓,為了防止干擾,輔助觸點接入時需要隔離,根據隔離方式的不同主要有繼電器隔離和光耦合隔離兩種方式,目前主流的是使用光耦合隔離。
下圖為光耦合隔離的遙信輸入電路,當斷路器斷開時,遙信觸點閉合使得發光二極管發光,光敏三極管導通,集電極輸出低電平“0”狀態。當斷路器閉合時,遙信觸點斷開,發光二極管無電流通過,光敏三極管截止,集電極輸出高電平“1”狀態。
遙信輸入
1、掃描方式
經過光耦合隔離后,遙信狀態進入多路選擇開關,通過一并行接口,輸入CPU進行計算處理,根據多路選擇開關工作方式的不同,主要分為定時掃描和循環掃描兩種方式。
①定時掃描
遙信定時掃描工作是在實時時鐘中斷服務程序中進行,多路選擇開關每掃描完全部遙信狀態后,需要間隔固定時間再次掃描。比如每5ms執行一次,每當發現有遙信變位,就更新遙信數據區,按規定插入傳送遙信信息。同時,程序會記錄遙信變位時間,以便完成事件順序記錄(SOE)信息的發送。
②循環掃描
當多路選擇開關完成掃描后,無需再間隔一定的時間,而是立即重復遙信掃描和輸入過程,這樣每個遙信的實際掃描周期將小于原定的時間間隔。
按定時掃描輸入遙信,只要定時間隔合適,完全能滿足分辨率要求,但是目前投運的變電站自動化系統,大多數是由智能子模塊完成遙信狀態的采集和處理工作,CPU具備更多的時間,以循環的方式對遙信狀態進行更短周期的采集,有利于提高站內遙信變位的時間分辨率。
2、SOE的概念
SOE即事件順序記錄。為了分析系統故障,需要掌握遙信變位動作的先后順序及準確時間。SOE由測控裝置產生,遙信發生變位時,測控裝置確認遙信變位,通過報文的形式將該信息上送到監控后臺。報文包含了遙信變位的具體時刻,精確到秒。這就是SOE的概念,對監控系統非常重要。
3、遙信防抖的概念
在實際運行中,誤遙信主要分為兩類,一類是觸點動作時,由于接觸不良,導致真實的遙信后面跟隨了幾個錯誤的遙信,最后穩定在真實變位的狀態;第二類是由于觸點異常或干擾,導致遙信出現不定的“抖動”。
為提高信號可靠性,防止遙信受干擾發生瞬時變位,導致遙信誤報,應當對遙信輸入加上一個時限。也就是說某一狀態變位后,在一定時限內不應再發生變位,經過時限值的延時,再次判別該遙信狀態,如果真實變位,則保留記錄,否則丟棄。這就是防抖的概念。防抖時限一般設為20~40ms。防抖時限設得太短,易造成誤報,設得太長,可能導致遙信丟失。
需要注意的是,對于“開關控制回路斷線”信號,防抖時間不可以設得太短。因為控回斷線信號由HWJ、TWJ常閉接點串聯而成。開關在分合過程中總有一個交疊時間,TWJ、HWJ都處于閉合狀態,若防抖時限小于這個交疊時間,就會誤報“控回斷線”。
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