远动信息中断故障自动判别系统研究与实现

[摘  要] 介绍一种以Windows 为软件平台的远动信息中断故障自动判别系统。目前在全国内几个省市得到了不同程度应用。在简单介绍了基本功能、系统结构及主程序流程基础上。对该远动信息不同的中断故障进行了研究，并对实现过程中的技术难点加以分析，提出合理的实现方案，并在调度自动化系统中投入使用。
[关键词] RTU故障；上行通道故障；下行通道故障；通讯通道故障

0  前言
    随着电网调度自动化技术的发展和设备的日趋完善可靠,越来越多的变电站依靠电网自动化设备成为无人值守变电站.在这些无人值守站中远动设备成为监视、控制变电站唯一手段. 在现场，RTU、主站设备、通讯通道形成一套完整的闭环系统，其中任何一个环节出现问题都会使变电站处于失去监控的危险状态。故障期间变电站脱离了调度、运行人员的监控如果这时变电站设备发生故障，集控站和调度得不到任何信息，极有可能造成事故扩大或延误事故分析处理，对电网的安全运行、经济调度都会造成威胁和损失，社会影响更难以估计。因此变电站通讯监测装置的出现将解决这一难题。变电站通讯监测装置能够监测R

TU运行情况,通讯通道的好坏.这样就解决了RTU、主站、通讯之间无人监护的状况。有利于及时发现问题，解决问题。

1  系统概述

    通过实施该系统实现调度端某个RTU远动信息中断以后能自动判别以下故
障：RTU故障、上行通道故障、下行通道故障、通讯通道故障等，并能在故障
时调度端系统自动报警、打印，提示远动值班人员，及时区分是什么故障，以便
采取相应的处理方式，及时处理此故障。这样可以缩短处理故障的时间，提高调
度自动化系统的运行可靠率，同时也避免由于故障点不确定，使得远动、通讯、
继电重复出现场的问题。大大节省了成本的开资。

2  变电站通讯监测装置基本功能
 
2.1通讯通道监测基本结构

    通讯通道是RTU与主站连接的桥梁.它的好坏直接关系到信息的发送与接收
所以及时发现通道故障有利于信息的传送、有利于现场故障的解决、减少经济损
失。该装置通过对主站下行报文及RTU上传报文的监测经过严密的逻辑组合找出
故障点（如：RTU故障、下行通道故障、上行通道故障等）。故障产生后立即启
动EMODEM（拨号调制解调器）经电话线把故障点通知主站。主站接收正确后通
知EMODEM挂机。这样既可以减少占线时间又可以节省电话费用。为了防止因通
讯监测装置自身故障而误传信息，主站每隔一定时间对通讯通道监测装置运行情
况进行查询。

下图为系统示意图

2.2系统应具有的功能：
1、            能自动判别RTU故障。

2、            能自动判别上行通道故障。

3、            能自动判别下行通道故障。

4、            能自动判别通讯通道故障。

5、            调度端系统能自动报警、打印及相关信息的历史存储。

6、            系统具有自动判别和人为查询当前状态的功能。

7、            为了防止因变电站端通道监测装置自身故障而误传或不传信息，主站应具有每隔一定时间对通道监测装置的运行情况进行查询的功能.同时具有手工查询的功能。

8 、 调度端监测软件应用图形界面，菜单控制，使用简单、方便。

3  主程序流程

 

4  中心监测软件

    中心监测系统软件是基于客户/服务器（Client/Server）结构体系的分布式系统，逻辑上主要由两大部分组成，即服务器系统（Server）和客户机系统（Client）。服务器的基本任务是数据维护和数据处理，并响应客户机请求向客户机提

供各种数据，客户机则负责提供用户界面，如：画面、棒图、曲线、报表、报警及系统管理等功能。

    中心监测系统系统软件以Windows NT、Windows 2000、Windows 98等操作系统作为运行平台。考虑到用户使用的方便性系统软件以VB、VC++为软件开发平台，VB、VC++同属面向对象的程序设计语言，且功能强大、性能较好，适合于这种系统的开发。

    本系统可以和任何网络类型的其它系统互联，尤其是它的Client/Server网络结构体系，使得系统可以扩展到广域网，使用户可以方便地在远方进行数据监控和查询。

5  通道监测硬件

    在设计过程中，核心部分采用Intel公司的80C196 单片计算机，并辅以CPLD和微控制器监视芯片，使系统硬件配置严谨，功能完整，软件配置紧凑，灵活。全部CMOS芯片技术的采用，拓宽了模块的温度范围，降低了功耗，并增强了系统的稳定性和可靠性，提高了系统的抗干扰能力。

6  对各种故障分析

6.1 自动判别RT

U故障。
 
    厂站通道监测终端通过监测RTU的上行报文，判断通讯报文正确与否，如果异常则通过专线、载波、拨号网络上传给中心监测系统；此时中心监测系统查询通道集中监测装置的报告信息，如果报告信息显示该厂站上行通道也是异常，那么系统判断该厂站RTU工作异常，并通告值班人员。

6.2 自动判别上行通道故障及通道故障

    中心监测系统查询通道集中监测装置的报告信息，如果报告信息显示该厂站上行通道异常，而变电站通道监测终端上传的信息显示RTU上行通道正常，中心站启动拨号网络，向该站主动询问，如拨号正常，那么系统判断上行通道故障，如拨号不正常，那么系统判断通道故障，并通告值班人员。

6.3 自动判别下行通道故障。

     厂站通道监测终端通过监测主站的下行报文（校时报文），判断通讯报文正确与否，如果异常则通过专线、载波、拨号网络上传给中心监测系统；此时中心监测系统查询通道集中监测装置的报告信息，如果报告信息显示该中心下行通道正常，那么系统判断下行通道故障，并通告值班人员。

6.4 自动判别调度SCADA系统故障

    厂站通道监测终端通过监测主站的下行报文（校时报文），判断通讯报文正确与否，如果异常则通过专线、载波、拨号网络上传给中心监测系统；此时中心监测系统查询通道集中监测装置的报告信息，如果报告信息显示该中心下行通道异常，那么系统判断SCADA系统故障，并通告值班人员。

7  结束语

    该系统的投运必将为调度自动化系统连续、安全、稳定运行提供了有利的保障。也使得远动信息中断的故障处理实现智能化，由于它能准确定位故障的范围，使相关单位能及时到现场进行处理，缩短故障的处理时间，使调度自动化系统的运行指标：远动设备运行率、远动系统运行率、调度自动化系统运行率都相应的得到提高。实践表明该系统具有实用性和有效性。

参考文献：
（1）远动设备及系统(电网调度自动化)，中国电力出版社，DL/634—1997.      Telecontrol equipment and systems
（2）电网数据采集与监控系统 GB/T 13730—92    Specification for SCADA systems
（3）赵旭初，数据通信与连网技术[M]，成都：电子科技大学出版社，1998.ZHAO xuchu ,Data communication and network technology.Chengdu: Electronic Science and technology University Press,1998.
（4）赵祖康，徐石明，变电站自动化技术综述[J]，电力自动化设备，2000，20（1）：38-42
 ZHAO Zukang, XU shiming, A summary of substation automation technology.     Electric Power Automation Equipment, 2000，20（1）：38-42