220kV澄浪變電壓突變調(diào)查分析處理

周行　李力

摘要：文章對220kV澄浪變副母電壓突變進(jìn)行了調(diào)查，從電壓曲線圖、設(shè)備聯(lián)系圖、裝置告警等實(shí)際情況分析突變產(chǎn)生的環(huán)節(jié)，同時對測控裝置SV接收模式進(jìn)行分析，并通過計算交換機(jī)接收的數(shù)據(jù)流量最終確定突變產(chǎn)生的原因，最后制定合適的缺陷消除方案，并最終將缺陷消除。

關(guān)鍵詞：變電壓；突變；點(diǎn)對點(diǎn)；組網(wǎng)方式；數(shù)據(jù)流量；電壓曲線圖 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TM721 文章編號：1009-2374（2015）33-0117-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.33.063

1 系統(tǒng)和設(shè)備概況說明

220kV澄浪變綜自系統(tǒng)采用南瑞繼保的PCS-9700系統(tǒng)，220kV副母測控采用南瑞繼保的PCS-9705測控裝置，220kV副母合并單元為長園深瑞的PRS-7393合并單元。

2 缺陷發(fā)生情況說明

220kV澄浪變自投產(chǎn)以來，220kV副母電壓一直存在突變現(xiàn)象。根據(jù)2015年3月9日調(diào)控系統(tǒng)220kV副母電壓24小時曲線可以看出，全天出現(xiàn)4次電壓突變現(xiàn)象，突變后急速回復(fù)到突變前的電壓值，其中凌晨5時左右電壓從229kV跌落至226kV，跌落幅度為1.3%，為全天最大。由于相關(guān)設(shè)備都處于運(yùn)行狀態(tài)，缺陷一直沒有消除。如圖1所示：

圖1 220kV副母電壓3月9日曲線圖

3 缺陷處理過程以及缺陷原因分析

3.1 缺陷排查過程

2015年3月11日，相關(guān)技術(shù)人員到220kV澄浪變現(xiàn)場進(jìn)行調(diào)查。在現(xiàn)場后臺機(jī)上調(diào)取各個電壓曲線，情況與調(diào)控系統(tǒng)的電壓曲線一致，另外發(fā)現(xiàn)#1主變高壓側(cè)電壓也存在上述突變情況。

經(jīng)過圖紙查看和現(xiàn)場核對，得到電壓相關(guān)設(shè)備聯(lián)系圖，如圖2所示：

圖2 電壓相關(guān)設(shè)備聯(lián)系圖

從圖2可以看出，220kV電壓合并單元A及110kV電壓合并單元A分別經(jīng)220kV過程層交換機(jī)A和110kV過程層交換機(jī)A至220kV母設(shè)測控和110kV母設(shè)測控，然后經(jīng)MMS交換機(jī)至后臺機(jī)和遠(yuǎn)動機(jī)。過程層的電壓量同時還送220kV線路故障錄波器和110kV線路故障錄波器，但并未在相關(guān)設(shè)備上發(fā)現(xiàn)電壓異常波動啟動錄波等信息，因此初步判斷引起電壓突變的范圍應(yīng)該在圖2中的方框范圍內(nèi)。通過查看220kV正母測控裝置、220kV副母測控裝置發(fā)現(xiàn)220kV正母測控裝置的SV_1通道延時為0，而220kV副母測控裝置SV_1通道延時為1000。

進(jìn)一步查看測控裝置定值發(fā)現(xiàn)220kV副母測控裝置“SV采樣定值”中SV9-2接收模式為1，220kV正母測控裝置與110kV正母測控裝置SV9-2接收模式為0。

翻閱PSC-9705裝置說明書，發(fā)現(xiàn)有對SV9-2接收模式的定義：

具體對應(yīng)意義是：

SV9-2接收模式：

0：接收模式為組網(wǎng)；1：接收模式為點(diǎn)對點(diǎn)；2：接收模式為組網(wǎng)+點(diǎn)對點(diǎn)。

在工程應(yīng)用中按照實(shí)際組網(wǎng)方式組網(wǎng)：經(jīng)過交換機(jī)了，選擇0；未經(jīng)過交換機(jī)，選擇1。

由圖2我們可知，合并單元與各保護(hù)裝置之間采用點(diǎn)對點(diǎn)方式傳輸，而合并單元與測控裝置之間采用組網(wǎng)方式傳輸（中間經(jīng)過交換機(jī)），因此220kV副母測控裝置SV9-2接收模式應(yīng)設(shè)置為0。

3.2 缺陷原因分析

合并單元與測控裝置之間的通信方式分為點(diǎn)對點(diǎn)方式和組網(wǎng)方式：在組網(wǎng)方式下，由于交換機(jī)數(shù)據(jù)傳輸延時具有不確定性，合并單元與測控裝置間由全局統(tǒng)一的同步系統(tǒng)嚴(yán)格同步，因此不會出現(xiàn)SV報文遲滯現(xiàn)象。在點(diǎn)對點(diǎn)方式下，合并單元與測控裝置之間不需要同步，測控裝置能根據(jù)輸入延遲進(jìn)行補(bǔ)償而實(shí)現(xiàn)各輸入間的采樣值同步。按照現(xiàn)有的組網(wǎng)方式，合并單元采用IEC-61850-9-2 SV報文穩(wěn)定地按250?s的周期向交換機(jī)傳輸（每秒4000幀，電力系統(tǒng)頻率為50Hz，因此每個周波相當(dāng)于有80個采樣點(diǎn)），測控裝置也以250?s的周期從交換機(jī)上收取SV報文，IEC61850-9-2工程中實(shí)際最大報文長度單間隔SV理論計算流量按照每幀1點(diǎn)計算，一個合并單元每秒種的數(shù)據(jù)流量：

S=159字節(jié)×8bit/字節(jié)×50周波/s×80點(diǎn)/周波=5.088Mbps

220kV過程層A網(wǎng)交換機(jī)采用Kyland sicom3024P，最大傳輸速率為100Mbps。工程中一般要求交換機(jī)數(shù)據(jù)傳輸負(fù)載率低于40%，也就是說最多接7～8個合并單元，但按照實(shí)際端口接線情況交換機(jī)的負(fù)載率將超出40%，造成交換機(jī)傳輸數(shù)據(jù)的不穩(wěn)定，因此我們看到了220kV副母測控裝置所顯示SV_1通道延時1000?s。

由于之前220kV副母測控裝置SV9-2接收模式為點(diǎn)對點(diǎn)方式，而通信方式卻是組網(wǎng)方式，測控裝置無法對交換機(jī)傳輸產(chǎn)生的延時進(jìn)行補(bǔ)償，因此在采樣過程中會產(chǎn)生丟包現(xiàn)象。例如，上面說到測控裝置以250?s的周期收取SV報文，220kV副母測控裝置所顯示SV_1通道延時1000?s，因此我們可以推斷至少有4幀SV報文存在著采樣丟包現(xiàn)象。由于測控裝置以采樣數(shù)據(jù)的有效值來作為最終的采樣結(jié)果，因此丟失的數(shù)據(jù)并不會使得采樣結(jié)果跳零，而是使有效值在數(shù)值上變小，也就是我們在圖1中看到的突變現(xiàn)象。

4 缺陷處理措施

針對以上缺陷，我們認(rèn)為可以通過兩種方法進(jìn)行處理消缺：（1）更換過程層中心交換機(jī)，換成最大傳輸速率1000Mbps的交換機(jī)；（2）更改測控裝置采樣定值，將測控裝置SV9-2接收模式設(shè)置為0，即組網(wǎng)方式。

方案1由于各種原因?qū)嵤├щy暫時不考慮，因此我們考慮采用方案2進(jìn)行消缺。

由于220kV澄浪變4月份有澄通1801線、澄達(dá)1806線擴(kuò)建工作，結(jié)合這個契機(jī)，我們要求南瑞繼保廠家排查全站相關(guān)測控裝置SV9-2接收模式定值，并將所有SV9-2接收模式都設(shè)置為0。

經(jīng)過排查，發(fā)現(xiàn)220kV副母測控裝置、110kV正母測控裝置、110kV副母測控裝置、#1主變220kV測控裝置SV9-2接收模式均為1，即點(diǎn)對點(diǎn)方式，4月4日南瑞繼保廠家將以上裝置SV9-2接收模式改為0。

圖3 220kV副母電壓5月8日曲線圖

在消缺完成觀察近一個月后，我們查看了5月8日220kV澄浪變220kV副母電壓曲線，沒有發(fā)現(xiàn)跳變現(xiàn)象，因此我們認(rèn)為該缺陷已消除。

5 結(jié)語

220kV澄浪變220kV副母電壓跳變是由多方面因素造成的：首先，220kV過程層中心交換機(jī)的性能不能滿足要求；其次，廠家未考慮到在不同組網(wǎng)方式下測控裝置定值對于采樣的影響，在投產(chǎn)前對測控裝置相關(guān)定值進(jìn)行仔細(xì)檢查，使得有些測控裝置定值設(shè)置不正確。

對此，我們有以下兩點(diǎn)建議：（1）在設(shè)計階段，應(yīng)充分考慮過程層中心交換的最大傳輸速率與網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷，建議采用更高配置的交換機(jī)，必要時在投產(chǎn)前對網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷進(jìn)行檢測；（2）重點(diǎn)關(guān)注測控裝置SV9-2接收模式定值，雖然目前國網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)為合并單元與保護(hù)裝置采用點(diǎn)對點(diǎn)通信方式，合并單元與測控裝置采用組網(wǎng)通信方式，但還是應(yīng)該根據(jù)現(xiàn)場情況設(shè)置正確合理的定值。

參考文獻(xiàn)

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作者簡介：周行（1983-），男，國網(wǎng)浙江省電力公司寧波供電公司技師，工程師，研究方向：電力系統(tǒng)自動化；李力（1967-），男，國網(wǎng)浙江省電力公司寧波供電公司技師，工程師，研究方向：電力系統(tǒng)變電站自動化。

（責(zé)任編輯：黃銀芳）