火力发电厂远动遥测数据异常原因分析与应对措施

马伯岫

[摘    要]随着我国经济的发展，对于用电方面的需求不断提升。在这样的情况下，如何做好电厂的远动遥测数据分析是当前工作的重点，直接关系到人们的生产以及生活质量，因此在当前的电厂发展过程中，做好远动的遥测技术，是当前的重点。针对有一种远动遥测技术出现了故障，导致出现了数据异常，对于后续的工作开展存在很大的影响，因此主要对此进行了分析。

[关键词]远动遥测;数据异常;原因;应对措施

[中图分类号]TM61 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2022）01–0–03

[Abstract]With the development of China's economy， the demand for power consumption is increasing. In this case， how to do a good job of telecontrol telemetry data analysis of power plant is the focus of current work， which is directly related to people's production and quality of life. Therefore， in the current development process of power plant， doing a good job of telecontrol telemetry technology is the current focus. In this paper， There is mainly a telecontrol telemetry technology that has some faults， resulting in some data abnormalities， which has a great impact on the follow-up work. Therefore， this paper mainly analyzes this.

[Keywords]telecontrol telemetry; abnormal data; reason; countermeasures

技术的发展给人们的生活带来了巨大的改变，在当前电厂中也同样如此，在当前的发展之中，自动化成为了当前时代以及未来热门的产业，对于人们的生产以及生活都有非常大的影响。在这样的情况下，远动遥测技术主要是为了服务当前电厂自动化出现的一种技术，对于人们的生产有着非常大的影响，所以在当前的发展之中，如何做好远动遥测，是人们探索的重点内容。在当前的探索之中，对于遥测技术的要求需要其具备巨大的容量、稳定的性能以及完备的功能，结合灵活的配置，可以有效地解决当前电厂存在的大多数问题，保证电厂的有效发展，但是遥测技术并非完美，其中依旧存在一定的不足，导致了当前的遥测工作不能够找出有效的数据，对当前的测试产生有效的作用，所以在当前的使用中，需要找出造成这种问题的原因，并且结合实际情况，有效解决这些问题，才可以保证当前的遥测数据能够符合使用的需求，让电厂能够正常运行。

1 邹县发电产使用的D200SUM站主装置概述

D200SUM站主装置在全世界范围内有着广泛的使用，主要得益于其本身的开放性结构和分布处理的特点，因此可以在使用时，产生更好的作用，达到更高的效果，在实际的使用之中，由于其本身使用了各种的智能I/O模块，让其寿命得到了巨大的提升，在使用的时候，可以形成电力分布的控制系统，所以，D200具有完备的功能，在全球范围内的输气、电力变电站内的自动化系统得以广泛应用。在相关资料搜集和分析后得知，D200进入我国市场的时间是1997年，在短期内凭借着多CPU自动切换等功能备受电力系统用户的青睐，并且在500 kV变电站微机监控系统建设时首选D200。目前，我国的运行数量高达150台。在具体实践中有很多电厂中微机监控系统成功运行的案例，这就意味着在我国电力电网中D200产品发挥着至关重要的作用，所取得的经济效益不可小觑。

D200SMU是传统意义上的RTU概念所不可企及的，特别是强大的处理能力、开放性、智能性等，其也可以对多CPU并行处理提供强有力的支撑，换言之，一个D200可以为6个CPU保持正常工作状态提供有力支持，CPU间的任务具有相对独立性，并且彼此不会互相影响，通讯链路速率高达500 kbp/s，一般情况下，系统只需要进行D200双CPU配置，在后续如果想要增加，只需插入CPU板进行系统软件组态，系统就可以正常运行。与此同时，D200也能够为直接上网功能提供支撑，从而对大型变电站监控系统前端较大的数据采集量，在历经串行口与后台机通讯时，会由于较大的数据量、较为繁重的通讯任务而导致实时性差等问题予以妥善解决。D200直接上网传送速率可以达到每秒10 MB，确保了实时性，D200上网得以实现比较依赖D200VME总线上直接插入网卡，在市场范围内有很多网卡，规约和应用协议分别是TCP/IP和DNP3.0。除此之外，D200还具有较强的开放性，在运行中会严格遵循开放系统的相关要求，制定实施的是开放式网络通讯方案，能够为Ethernet等通信接口提供强有力的支持，通常，通信协议涵盖诸多方面的内容，最为典型的是OSI、TCP/IP等，目前已经借助于广域网和国调中心进行网络连接。

D200的显著优势就是较强的处理能力和智能性水平高，不仅可以对传统意义上的RTU的PLC成熟应用软件进行移植，也可以对PC机高级应用软件进行移植。D200能够对多规约多通信口D200予以支持，还可以对多个控制系统予以支持，在这一过程中综合应用诸多数据通信方式，比较成熟且可靠的通信规约数量有70多种，最为典型的是DNP3.0、MICRO4F规约等;通信口数量大约是42个。与PC厂站网关相比，D200的显著优势集中体现在以下6个方面，①较强的抗病毒性;②可靠性;③I/O扩充能力;④多线程响应速度;⑤通信规约比较成熟;⑥在恶劣环境下可以保持运行状态。此外，在世界范围内诸多大型变电站的实践经验总结得到的经验就是，D200能够对故障自动切換予以支撑，在长时间的实践后，运行经验已经比较成熟。整体上看，由D200工控标准组成的双机系统，具有较强的抗干扰性，MTBF远远超过其他计算机组成的系统，可以确保系统长期正常平稳运行。

2 故障描述

在本次的电厂故障之中，主要存在的问题有以下几个方面，首先是电厂的远动RTU装置对数据进行采集时，电厂测试的遥测信息量出现了问题，计算机网络监控系统在这个过程中串行的方式发生了一定的变化，这就导致了当前的RTU在各级调度方面出现了问题，不利于后续二大发展。在远动遥测的采样装置中，主要应用的组件是PC机及其软件，可以依托专用维护口来维护D200装置，随后将装置传送死区设置在各个I/O点。在ConfigPro软件支撑下，能够依托WESMAINTII对实时值进行全面监视和模拟，应用D200监视功能得到串行口相关数据信息，在此基础上对装置参数进行修改，尤其是地址表等。标准D200M主要涵盖以下三个方面的组成内容：①D20M逻辑板;②D20MSS串口接线板;③维护诊断通信口，能够向不同的主站报送数据，接收不同主站控制命令的控制对象之间也存在显而易见的差异。在运行的过程中出现了一些意外的情况，导致了当前的监控信息出现了故障，并且存在大量的重复上传的现象，并且在断电重启之后，这种装置恢复了正常，因此需要对当前的故障原因进行分析，并且找出科学有效的解决方法，才可以保证当前的遥测数据能够符合使用的需求，让电厂能够正常的运行。

3 故障分析

（1）异常情况一

①通过对前两次的故障进行分析，可以找出在当前的运行之中，远动的RTU装置本身的电源存在不稳定的现象，通过示波器可以发现直流的输出并不稳定，因此才会导致出现数据故障的现象比较多，因此针对这样的现象，在当前的故障过程中，需要做好悬浮电压的控制，在当前的电压中，逐级的电压本身为20～60 V，说明了CPU在运行的过程中，电源与外部隔离滤波电源的结合不太好，进而导致了当前的供电系统不够稳定，这才造成当前的异常情况。②通过对设备的检查，发现远端RTU设备没有做任何电气隔离措施，导致外部电磁干扰通过RS232口进入主CPU，造成对主CPU中RAM的影响。③存在大量SOE信息，可能导致远程RTU设备主存缓冲区溢出、CPU过载等故障现象，导致RTU死机，断电重启后，遥控RTU的主CPU内存设备被清除，所以答复是肯定的。因此，通过逐级检查和测试，找出遥控RTU设备发送的大量SOE信息崩溃的原因此，使用G220便携式事件序列记录校准器来测试遥控RTU设备在处理大量遥控位移时的处理能力和裕度。

通过对多种信号进行分析，可以发现大量的通信变位信息和裕度，这种情况导致了测试结果出现问题。

通过本次的测试之后，可以发现，在当前的发电之中，主要存在的问题是当1s内的SOE数量过大时，就会出现远动RTU装置的丢包现象发生，因此针对这样的现象，在当前的使用之中，可以针对故障进行充分的分析，从而找出更好的使用方式，解决当前的问题。

（2）异常情况二

电站调度端遥控遥测数据不刷新。据自动维修人员现场确认，该站分管调度业务的远动通讯出现异常。经重启处理后，QJ变电站调度遥测数据恢复刷新，但次日又出现问题。

通过查看两台纳瑞科技D200遥控电机的双机联动监控报文，发现遥控通讯管理的双机联动监控报文丢帧，双机联动监控遥控通信管理机的备用机消息显示正常，因此可以确认遥控通信管理机的两机互联的监控信息丢帧是主要原因为什么值班机运行崩溃后，值班状态和服务通道无法切换到备用机。

D200主控以太网103数据处理原理：D200主控接收的以太网103数据通过net2-a4网卡接收后写入双口RAM，D200主控发送的以太网103数据写入双口RAM，从双口RAM读出后通过CPU端，由net2-a4网卡读出后送入站网。为了防止CPU端或net2-a4端双口RAM同时读写造成数据丢失，一般控制程序通过信号量控制实现读写。通过telnet命令连接现场总控，输入命令跟踪CPU端以太网103程序的任务运行状态，发现103程序在nswritedpram（90，b21990，26）中停滞，导致没有刷新CPU端的数据。

同时当前端口为写双口RAM功能。写入数据时，程序获取双口RAM的写权限信号量。为了防止写入数据丢失，如果没有获取到写权限，会一直等待，直到获取成功。写权限信号量无法正确获取，主要是CPU端硬件错误码导致。因此，在总控重启和CPU重新初始化后，故障现象消失。根据以上分析，现场D200主控数据刷新失败主要是CPU侧硬件错误导致。

4 故障处理措施

针对上述的故障问题，经过对现场的分析之后，可以了解到，采用以下的对策可以有效解决当前的问题。

（1）异常情况一的解决方法

电源的问题。分析问题时，可以清楚地发现主要问題在电源，所以需要对电源做一些改动。D200电源涵盖两个方面的组成内容：①CPU及其外围模块电源，涵盖可以提供do等电源的隔离的±5 V/12 V直流电源。在I/O模块数量超过五个时，就需要进行24 V/48 V辅助电源的增加，此举的目的是减少主电源负载。因此在面对当前的情况时，应该及时使用备用的方式，即在当前的电源上加装一些设备，从而保证电源的稳定，进而实现当前的电压降低。

②从通讯层面上看，对于D200通讯链路而言，是高速数据通信和配电网络，在运行时，主要使用的是HDLC协议。CPU与I/O模板间的传输速度可以高达每秒250 kbp。它最多可以将240个I/O模块连接到主CPU。可以进行光纤网络连接的提供，提高抗干扰能力，确保I/O模块可以和主CPU保持较远的距离，但是与目前要求相比而言，这种方法还远远不够。因此，在电流优化中，需要在串口上绑一个光耦合隔离器，这样才能有效解决外界干扰，保证电流故障得到有效解决。

在RTU的运用方面，对于其相应的时间问题，可以采用询问时间以及缓冲区大小进行修正的方式，确保当前的系统能够稳定的运行，关于D200，在具体实践中所严格恪守的是全新分布式处理理念，在每个I/O模板上进行8位微处理器的配备，并且其可以和D200设备主体实施远程通信，可以使用具有以下4个特点的CMOS逻辑软件：①低噪声;②较高的可靠性;③较低的功耗;④较高的速度。也可以使用可编程逻辑阵列技术，其明显优势是灵活性较强，逻辑线路明显减少。不管是状态输入还是脉冲累计输入，或者是开关量控制输出等都是D200的主要功能。在扩展D200时，只需要扩展模块或应用软件，根本不需要对现有设备进行更换。D20不仅可以削减运行成本，也能够为后期安装和维护提供诸多便利，其拥有的通信协议高达七十多种，在协议库中，基本是将全球范围内的IED和SCADA协议都囊括在内，可以对多主站和设备间的信息交互予以支撑;最多的时候可以对42个通讯口予以支撑，也可以配置与设置软件I/O点。基于这样的优势，因此改进以及扩充是非常容易实现的内容，也可以保证当前的电厂能够稳定的运行。

（2）异常情况二的解决方法

在遥测的过程中最为常见的一种异常情况就是遥测精度不高，出现此种情况的原因有两个：①变送器在较长时间都处于运行状态，在某种程度上就使得其出现误差的可能性骤增，然后就会出现错误;②隔离变化或者整流工作中变送器信号传输精确度较低，采集电阻本身就存在问题。除此之外，还有一种可能原因就是较为庞大的变送器盘数量，使得遥测精度低，也让监控系统维护工作难度明显加大。针对在遥测过程中发现的异常情况，可以着眼于采集元件，应用较高精度的元件来予以积极应对，从而对数据分析以及辅助处理等功能进行优化。关于监控系统，在遥测时，只有不断提高数据计算功能性，才可以对遥测精度异常现象予以合理规避，确保其功能得以有效发挥。例如：在变电站监控系统内，可以通过遥测直接计算得到功率因素、负荷率等数据信息，进而绘制统计图予以直观体现，最为典型的是曲线统计图，在某种程度上可以在显著提高遥测精确度的基础上为制定科学合理的运行决策提供强有力的数据支持。

5 改善之后的变化

通过这样的一系列改建，在当前的发电厂之中，可以有效改善了数据故障的问题，并且让当前的运行更加稳定，在实际的使用过程中，有效解决了数据出现故障的问题，并且让当前的数据内容更加精确，让最终的数据传输作用更加明显，因此通过这种方式，不仅有效提升了当前数据的作用，也能够妥善解决发电厂远动遥测数据异常的现象，实现了发电厂的进步。

参考文献

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