智能變電站二次系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)缺陷診斷方法

李劍+朱良肄

摘 要 智能化變電站及IEC61850的引入大幅度的簡(jiǎn)化了變電站的一二次設(shè)備及接線，完成了從傳統(tǒng)的以私有協(xié)議和連接方式為主的直連直跳信號(hào)連接到網(wǎng)絡(luò)化及標(biāo)準(zhǔn)信令化的轉(zhuǎn)變，本文在已有的一些針對(duì)智能變電站模型校驗(yàn)、報(bào)文監(jiān)測(cè)和分析處理成果的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)深化研究面向二次系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)缺陷的多參量融合診斷方法。

【關(guān)鍵詞】智能變電站 IEC61850 缺陷 多參量 診斷

智能變電站網(wǎng)絡(luò)本身的運(yùn)行狀況，尤其是其可靠性與安全性的保障，是變電站建設(shè)最為重要的問(wèn)題，本文將從物理光纖鏈路診斷及虛通道、虛回路進(jìn)行自動(dòng)化快速掃描和故障定位，從虛、實(shí)兩方面對(duì)二次系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)缺陷進(jìn)行診斷排查。

1 二次系統(tǒng)物理光纖鏈路缺陷排查

目前智能變電站二次裝置之間的數(shù)字信號(hào)采用絕緣的光纖作為連接和傳輸?shù)耐ㄐ沤橘|(zhì)，光纖鏈路成為了采樣、控制、告警及計(jì)量等二次設(shè)備的主要數(shù)據(jù)來(lái)源通道，在光纖施工過(guò)程中，運(yùn)維人員及廠家一般會(huì)分階段對(duì)光纖進(jìn)行長(zhǎng)度、線序、衰耗、端面污穢等項(xiàng)目的測(cè)試。例如采用OTDR測(cè)量光纖衰耗，主要檢測(cè)沿光纖長(zhǎng)度衰減特性的詳細(xì)情況、檢測(cè)光纖的物理缺陷或斷裂點(diǎn)的位置、測(cè)定接頭的衰減和位置以及被測(cè)光纖的長(zhǎng)度等工作。而這些基礎(chǔ)性工作完成之后，缺少一種高效的網(wǎng)絡(luò)測(cè)試管理工具和技術(shù)手段，來(lái)判斷二次裝置與交換機(jī)之間、交換機(jī)與交換機(jī)之間的物理鏈路接口是否配置正確。

本文提出一種方法，本方法基于簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議（Simple Network Management Protocol，SNMP）技術(shù)的的物理光纖通訊網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)?；赟NMP協(xié)議，通過(guò)召喚或在線獲取交換機(jī)的工作參數(shù)及實(shí)時(shí)報(bào)文信息，對(duì)交換機(jī)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視，獲取其運(yùn)行信息并自動(dòng)與網(wǎng)絡(luò)配置表進(jìn)行比照，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的網(wǎng)絡(luò)配置正確性測(cè)試。在此基礎(chǔ)上由監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行分析判斷，對(duì)交換機(jī)運(yùn)行狀態(tài)變化和交換機(jī)運(yùn)行故障進(jìn)行告警，告警功能包含端口鏈路告警以及網(wǎng)絡(luò)告警等，以便變電站運(yùn)維人員及時(shí)對(duì)交換機(jī)進(jìn)行維護(hù)和檢修，保障變電站的生產(chǎn)安全。

2 二次系統(tǒng)虛通道掃描及故障定位

智能變電站一二次設(shè)備的關(guān)聯(lián)關(guān)系和通信狀況看不見(jiàn)摸不著?，F(xiàn)場(chǎng)運(yùn)維工作中迫切需要一種IED仿真模擬運(yùn)行、和二次回路在線監(jiān)測(cè)的方法?；谶@種現(xiàn)狀，本項(xiàng)目在已有的一些針對(duì)智能變電站模型校驗(yàn)、報(bào)文監(jiān)測(cè)和分析處理成果的基礎(chǔ)上，給出一種模擬海量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的有效手段，對(duì)站內(nèi)組網(wǎng)性能及虛端子邏輯連接正確性進(jìn)行測(cè)試和校驗(yàn)。通過(guò)解析SCD文件，可以做到可針對(duì)任何在SCD模型中定義的SMV、GOOSE和MMS數(shù)據(jù)集的模擬仿真，用以對(duì)組網(wǎng)性能進(jìn)行測(cè)試和評(píng)估。

以模擬goose報(bào)文為例，給出IED仿真模擬的實(shí)現(xiàn)方法。

（1）調(diào)試平臺(tái)自動(dòng)解析變電站SCD文件并將所解析內(nèi)容在數(shù)據(jù)庫(kù)中建模并保存，系統(tǒng)根據(jù)需求從數(shù)據(jù)庫(kù)得到需要模擬GOOSE數(shù)據(jù)集的相關(guān)信息。

（2）調(diào)試平臺(tái)根據(jù)得到的GOOSE數(shù)據(jù)集的信息，調(diào)用界面生成引擎，生成GOOSE數(shù)據(jù)集模擬參數(shù)輸入界面。

（3）用戶在界面輸入相應(yīng)的參數(shù)值，調(diào)試平臺(tái)根據(jù)用戶輸入的參數(shù)值和該GOOSE數(shù)據(jù)集的信息合成產(chǎn)生該GOOSE數(shù)據(jù)集的SCL模型實(shí)例，通過(guò)“軟件中間件”將其傳給“模擬控制模塊”。

（4）“模擬控制模塊”根據(jù)該數(shù)據(jù)集的SCL模型實(shí)例和GOOSE報(bào)文格式、通信機(jī)制，通過(guò)相關(guān)接口調(diào)用生成GOOSE報(bào)文，通過(guò)交換機(jī)發(fā)送到指定設(shè)備。

3 結(jié)語(yǔ)

本文初步探討了二次系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)缺陷診斷的問(wèn)題，給出了二次系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)缺陷診斷的基本方法和基本過(guò)程，從物理光纖回路及虛回路的角度給出了缺陷綜合分析方法，本文所提出的研究，有待于在智能變電站工程實(shí)踐中進(jìn)一步充實(shí)，也將隨著研究的深入而不斷發(fā)展和完善。