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1、3 9 8 自动化 关于S O E 时标方法的探讨 周斌，鲁国刚，黄国方，蒋频，王善祥 ( 国电南瑞科技股份有限公司，南京，2 10 0 0 3 ) 摘要：S O E 记录功能对于分析变电站事件发生顺序具有重要意义。虽然目前变电站远动装置时钟已精确同步，S O E 分 辨率已经不大于2 m s ，可是由于各个厂家对信号变位时的接点抖动处理方法不同，造成不同设备间S O E 时标具有系统 误差。本文介绍了目前远动装置在信号变位伴随抖动时S O E 时间标注方法，分析了信号抖动原因，并给出一种较好的 时标方法。文章提出变电站远动装置S O E 时标处理方法应该统一。 关键字：事件顺序，S O E
2、时标，信号抖动，电磁干扰 1 引言 在电力系统中，S O E ( S e q u e n c eo fE v e n t s ，事 件顺序) 记录是变电站远动装置将现场设备状态 的变化、动作信号、报警信号等开关量按照事件 发生的先后顺序及时捕捉下来，加上时标后按规 约拼装传送到调度主站和变电所后台的信息，是 调度运行人员正确处理事故、分析和判断复杂电 网故障的重要工具。 S O E 的重要功能就是辨别电网故障时各类事 件发生的顺序。目前由于变电站远动装置大量采 用G P S 脉冲对时和B 码对时心副，对时精度得到保 证，同时远动装置的S O E 分辨率已经不大于2 m s 。 这些都提高了S
3、O E 事件分辨能力，保证S O E 信息的 真实性。可是，由于信号接点变位时一般会发生 抖动，我国在国家标准G B T 1 3 7 2 9 - 2 0 0 2 远动终 端设备中仅规定状态量“输入回路应有电气隔 离和滤波，延迟时间为l O m s l O O m s ”，对S O E 时 标应打在信号抖动之前还是抖动之后没有规定。 各设备生产厂家对接点抖动普遍进行了滤波，可 是对滤波后S O E 时标的处理却不尽相同，这就造 成不同设备间的S O E 时标的系统误差远远大于 S O E 分辨率，使S O E 分辨率失去意义，并可能造成 对事件顺序的错误判断。 2 目前国内远动装置S O E 时
4、标方法介绍 目前各类远动装置对每个遥信一般都设一个 专门的遥信去抖滤波时间T a 。T 。的物理意义是信 号( 如继电器接点) 抖动的最长时间，T a 一般取 几毫秒至数百毫秒。遥信去抖滤波方案基本相 同，都是将小于设定时间T a 内的信号重复动作视 为虚假遥信信号而滤去“。如果在遥信瞬时变 位后，信号经过一段时间抖动，变化到新的状态， 装置将确定发生一次遥信事件，并打上发生时间 的时标，形成一次S O E 事件。但各装置的S O E 时 间的标注方法却不尽相同，主要有以下两种。 2 1 时标取信号变位稳定后的前沿 图1 S O E 时间取信号变位稳定后的时间前沿 F i g1 S a m p
5、 l i n gt h ec h a n g i n gs i g n a l Sf r o n ts t a b l ee d g e a sS O E t i l n e S O E 时间取信号变位稳定后的时间前沿，就 是将小于T a 的变位脉冲全部滤去，直到变位脉冲 大于T 。，才将记录的稳定变位前沿作为S O E 时标， 如图l 所示。该方法认为稳定的信号变位才是真 正变位，而前面的信号抖动可能是干扰信号，或 者是接点还未接触到位，信号仍然处于过渡状态， 中国电力系统保护与控制学术研讨会论文集 3 9 9 并未完全变位。该方案的优点是抗干扰能力较强， 运算简单，软件实现耗时少，因而抗遥
6、信雪崩能 力较强。 2 2 时标取信号抖动的前沿 唧叫 a 方案一 T d UU S O E 时间 b 方案二 图2 S O E 时间取信号变位抖动前沿 F i g2 S a m p l i n gt h ec h a n g i n gs i g n a l Sf r o n tv i b r a t i n g e d g ea sS o E t i m e T d 厂 J S O E 时间 图3 误发S O E 情况 F i g3 Ap o s s i b i l i t yo fm i s - s e n d i n gS O Em e s s a g e 此类方法都是先记录信号刚开始
7、发生抖动的 时间，但对信号变位的确认却有不同方法。如图 2 a ，该方案记录遥信变位刚开始抖动时间，每一 个抖动脉冲的宽度不能大于T 。，对抖动时间长度 t 没有限制，当遥信变位稳定T d 时间后确认该 事件，并取刚开始抖动的时间作为S O E 时标。另 一种方案如图2 b 所示，该方案记录信号抖动的前 沿时刻，延时T d 时间后检测信号状态，如果仍然 变位，则确认变位，如果T a 时刻状态返回，则认 为是抖动，重新捕捉变化前沿。该方案符合遥信 防抖的物理意义，即遥信防抖时间T 。就是信号抖 动的最大时间，在该时间内信号应该稳定。但该 方案对信号稳定的确认相对简单，如果遇上强电 磁干扰，信号发
8、生反复抖动如图3 所示，在0 时 刻和T 。时刻都状态变化，而T a 后又返回，装置将 误认为遥信变位而误发S O E 事件。 3 信号抖动的分析 要确定和改进状态信号S O E 时标的获取方 法，首先必须分析信号变位过程中发生抖动原因。 变电站中当状态信号变位时发生抖动主要有以下 几方面原因： 3 1 接点信号抖动 变电站中断路器和隔离刀闸的位置信号一般 都取其辅助接点信号，当断路器、隔离开关操作 一定次数后辅助接点的机械转动部分会出现缝 隙和接点不对称，当断路器和刀闸动作时其辅 助接点信号会发生短时抖动，抖动时间可能达到 一二百毫秒。其抖动的结果是被监视设备的主接 点已经变位，其辅助接点却
9、经历一段时间的抖动 状态，然后才达到稳定状态。主接点的变位在抖 动时已经发生。 3 2 接点信号接触不良 大量取自现场断路器、隔离开关辅助接点信 号，受环境影响，易脏污和表面氧化，另外有些 未完全密封的信号继电器的接点表面也可能发 生氧化。这些氧化物具有一定的电阻，导致接触 不良，需要一定的电压和电流将其击穿才能达到 完全导通状态。因此当被监视设备已经变位后， 相应的接点信号却要经历一段时间的氧化膜击 穿过程，而这个过程就可能造成信号抖动。 3 3 强电磁干扰 变电站内存在强电磁干扰，这些干扰信号串 入遥信回路可能造成远动装置遥信输入回路的 短时变位，而产生信号抖动。强电磁干扰不只在 信号变位
10、时才发生，任何时候都会发生，装置对 4 0 0 自动化 其需要进行滤波处理。 4 较好的S O E 时标方法 经过以上分析，大部分情况是被监视信号的 实际状态在信号抖动的前沿已经发生，因此S O E 时标应打在状态变位的抖动前沿。同时考虑到强 电磁干扰，采取的方法应具有较强的抗干扰能力， 处理方法也应具有较快的处理速度和抗信号雪崩 能力。我们推荐的方法如图4 所示。 a 信号抖动时间小于丁d b 信号抖动时I 司大于T 一 图4 较好的S O E 时标方法 F i 9 4 Ap r e f e r a b l eS O E t i m et a g g i n gm e t h o d 当信号
11、发生抖动时记录此刻时间，如果信号 抖动时间At 小于T a ，然后达到_ 个稳定状态， 可以确认发生信号变位，并取抖动前沿时刻为 S O E 时间，如图4 a 所示。当抖动时间大于T 。时， 应该是信号受到了干扰，前面的T 。时间放弃，取 后面的变化前沿，并保证At 小于T a ，如图4 b 所 示。信号变位后的稳定时间应大于T 。一般情况， 信号变位前的抖动时间不会大于T a ，S O E 时间就 是信号刚开始抖动的时间。如果信号受到强电磁 干扰而发生较长时间抖动，装置自动将前面的干 扰滤去而保证S O E 时问的相对准确。 5 结束语 目前，为了达到S O E 的时间精度，变电站的 时钟统
12、一和S O E 分辨率已经得到相当重视，而对 S O E 时间的标注方法却没有任何规定，这造成不 同厂家的S O E 时标方法不同，因而可能造成变电 站进行事故分析时得出不同结论。为此不同厂家 应该采用一种统一S O E 时间标注方法，使其误差 小于S O E 分辨率，便于我们判断变电站事件的发 生顺序，并对事故进行正确的分析和判断。 参考文献 1 王洪哲王荣茂提高S O E 信息真实性的探讨 J 东北电力 技术，2 0 0 5 ，2 ：2 5 2 8 2 李瑞生，张克元，冯秋芳电力系统自动化G P S 精确对时的解 决方案 J 继电器，1 9 9 9 年，2 7 ( 5 ) ：3 l 一3
13、2 3 周斌，黄国方，王耀鑫等在变电站智能设备中实现B 码对时 J 电力自动化设备2 0 0 5 ，2 5 ( 9 ) ：8 6 8 8 4 顾大庆D I S A 一1 变电站自动化系统中遥信误报的研究 J 电 力系统自动化，1 9 9 5 ，1 9 ( 1 1 ) ：5 2 5 3 5 程风兰电网调度自动化系统中遥信误动的分析与处理 J 电 力系统通信，2 0 0 2 ，1 ：4 l 一4 4 6 王鹏举。调度自动化系统遥信遥控装置运行分析 J 。东北电 力技术，2 0 0 5 ，6 ：2 3 2 5 收稿日期：2 0 0 6 - 5 2 6 作者简介： 周斌( 1 9 7 0 - ) ，男
14、，高级工程师，主要从事变电站自动 化系统产品的研究和开发工作。 E m a il ：z h o u b n a r i t e c h c n 鲁国刚( 1 9 6 4 - ) ，男，高级工程师，主要从事变电站自 动化系统产品的研究和开发工作。 黄国方( 1 9 7 1 一) ，男，高级工程师，主要从事变电站 自动化系统产品的研究和开发工作。 蒋频( 1 9 6 0 一) ，女，高级工程师，主要从事变电站自 动化系统产品的研究和开发工作。 王善样( 1 9 6 8 一) ，男，高级工程师，主要从事变电站 自动化系统产品的研究和开发工作。 AD i s c u s s i o no nS O E
15、T i m eT a g g i n gM e t h o d so fR T U Z H O UB i n ，L UG u o g a n g ，H U A N GG u o f a n g ，J I A N GP i n ，W A N GS h a n x i a n g ( N A R IT e c h n o l o g yD e v e l o p m e n tL i m i t e dC o m p a n y ，N a n j i n g2 1 0 0 0 3 ，C h i n a ) 中国电力系统保护与控制学术研讨会论文集4 0 1 A B S T R A C T ：S O
16、Ef u n c t i o ni sc r u c i a lt oa n a l y z et h es e q u e n c eo fe v e n t si ns u b s t a t i o n N o wt h ec l o c k so fR T U si ns u b s t a t i o n h a v eb e e ns y n c h r o n i z e dp r e c i s e l y T h eS O E St i m e - d i s t i n g u i s h i n ga b i l i t yh a sr e a c h e d2 m s B u td i f f e r e n tR T U sf r o md i f f e r e n t m a n u f a c t u r
