一起典型智能變電站合并信號(hào)的處理過(guò)程分析

原敬磊，田 浩，韓培潔

（國(guó)網(wǎng)山西省電力公司調(diào)度控制中心，山西太原 030001）

0 引言

與常規(guī)變電站相比，智能變電站增加了合并單元、智能終端等裝置及光纖回路，網(wǎng)絡(luò)回路復(fù)雜，同時(shí)也帶來(lái)了多種告警信號(hào)[1-3]。如SV斷鏈、GOOSE接收斷鏈、合并單元告警、智能終端告警等信號(hào)，如何通過(guò)這些告警信號(hào)，快速判斷智能變電站運(yùn)行設(shè)備的狀況及處理一次、二次設(shè)備的異常情況，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行及維護(hù)人員都帶來(lái)更多的考驗(yàn)[4]。本文從工作現(xiàn)場(chǎng)遇到的一起典型合并信號(hào)出發(fā)，分析了整個(gè)查找過(guò)程及處理思路，提出了改進(jìn)措施及調(diào)試驗(yàn)收要求，望能對(duì)類似缺陷的判斷及處理有所借鑒。

1 現(xiàn)象描述

2016年11月，山西運(yùn)城地調(diào)監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)220 kV正平變電站“2號(hào)主變中壓側(cè)102合并單元、智能終端裝置故障”信號(hào)。該信號(hào)上送主站時(shí)為合并信號(hào)，其合并信息如表1所示。

通過(guò)表1可看出該異常信號(hào)合并的信號(hào)均很重要，由于該變電站2013年投運(yùn)后，圖形網(wǎng)關(guān)機(jī)經(jīng)常死機(jī)，無(wú)法上送告警直傳信息，調(diào)度人員無(wú)法初步判斷具體的設(shè)備運(yùn)行狀況。但無(wú)論哪個(gè)合并單元或智能終端的閉鎖都可能引起某套保護(hù)功能的缺失，需及時(shí)查清并處理。運(yùn)行人員趕到現(xiàn)場(chǎng)在后臺(tái)檢查，102 B套智能終端JFZ600F閉鎖信號(hào)光子牌亮。JFZ600F為四方繼保公司早期的智能終端，現(xiàn)場(chǎng)檢查102 JFZ600F總告警燈亮，其他告警燈不亮，四方繼保公司的JFZ600F總告警信號(hào)為保持信號(hào)，在總告警燈亮且在引起告警的原因消失后需手動(dòng)復(fù)歸，但現(xiàn)場(chǎng)引起總告警燈亮的原因不清楚，手動(dòng)復(fù)歸后，總告警燈滅，后臺(tái)102 B套智能終端JFZ600F閉鎖信號(hào)光子牌復(fù)歸，監(jiān)控系統(tǒng)220 kV正平變電站2號(hào)主變中壓側(cè)102合并單元、智能終端故障信號(hào)復(fù)歸。但不長(zhǎng)時(shí)間后，該異常信號(hào)再次發(fā)出來(lái)。

2 思路分析

智能變電站智能終端裝置告警的原因一般有3種：裝置自身硬件故障，自檢時(shí)發(fā)現(xiàn)，但推測(cè)裝置硬件故障一般不會(huì)自動(dòng)恢復(fù)；智能終端裝置接收的硬回路狀態(tài)引起的告警，如曾發(fā)生過(guò)第二組控制回路斷線等，即外部機(jī)構(gòu)回路存在接線虛接現(xiàn)象等；裝置接收的GOOSE斷鏈現(xiàn)象引起[5]。

通過(guò)在后臺(tái)告警信息查詢功能查詢發(fā)現(xiàn)，每次該異常信號(hào)發(fā)出時(shí)，后臺(tái)告警窗伴隨有102 B套智能終端接收110 kV母線保護(hù)GOOSE斷鏈的報(bào)文，且GOOSE斷鏈報(bào)文頻繁動(dòng)作又復(fù)歸。由此說(shuō)明，102 B套智能終端JFZ600F告警是因?yàn)樵薪邮誈OOSE斷鏈現(xiàn)象，且為102 B套智能終端接收110 kV母線保護(hù)的GOOSE斷鏈，該GOOSE斷鏈信號(hào)曾頻繁發(fā)生并消失，原因一般有兩種：光纖接口未擰緊導(dǎo)致光纖通道時(shí)斷時(shí)通；光纖衰耗過(guò)大，使接收到的光功在靈敏度臨界值附近擺動(dòng)。

現(xiàn)場(chǎng)檢查光纖接口均正常，由110 kV母線保護(hù)裝置至102 B套智能終端的光纖走向聯(lián)系圖如圖1所示。

圖1 110 kV母線保護(hù)裝置至102 B套智能終端的光纖回路走向聯(lián)系圖

用光功衰耗儀分別在各段測(cè)試其接收的光功，其測(cè)試結(jié)果如表2所示。

由表2光功測(cè)試結(jié)果可知，正常情況下102 B套智能終端接收的光功已接近于臨界值-31 dB，所以運(yùn)行中偶爾會(huì)發(fā)生GOOSE接收斷鏈，又很快復(fù)歸。由光功衰耗計(jì)算結(jié)果可得出，引起光功接收不合格的原因是110 kV母線保護(hù)屏至102 B套智能終端匯控柜之間光纜中對(duì)應(yīng)光纖芯或熔接口衰耗過(guò)大。

表2 各環(huán)節(jié)光功測(cè)試結(jié)果 dB

3 解決方案

現(xiàn)場(chǎng)檢查光纜封堵口無(wú)明顯的彎折或重壓痕跡，且該站投運(yùn)后沒(méi)有其他施工工程，初步推斷該光纜可能存在投產(chǎn)時(shí)熔接不可靠的問(wèn)題。解決該光纖回路的辦法有：更換該段光纜或重新熔接纖芯；找可靠的備用纖芯替代。對(duì)于運(yùn)行中的間隔，為了減少影響范圍，在條件允許的情況下（即能找到可靠備用芯）優(yōu)先選擇第2種方案。查看SCD文件，102 B套智能終端只接收110 kV母線保護(hù)GOOSE，并不向110 kV母線保護(hù)發(fā)送數(shù)據(jù)，110 kV母線保護(hù)對(duì)應(yīng)102的刀閘位置由A套智能終端提供。即相鄰的另一個(gè)口就是最近的備用纖芯，為減少對(duì)運(yùn)行設(shè)備的影響，現(xiàn)場(chǎng)利用自帶光源測(cè)試該光纜備用纖芯，其測(cè)試結(jié)果如表3所示。

表3 光纜備用纖芯光功測(cè)試結(jié)果 dB

由表3可知，光纜備用纖芯完好?，F(xiàn)場(chǎng)將備用芯與之前光纖芯互換后，在102 B套智能終端測(cè)試接收的光功為-14.672 dB，即更換備用芯后，光功衰耗為-14.134-（-14.672） =0.538 dB，包括光纜衰耗、尾纖及連接法蘭的衰耗。再次手動(dòng)復(fù)歸102 B套智能終端總告警燈后，102 B套智能終端JFZ600F閉鎖信號(hào)、2號(hào)主變中壓側(cè)102合并單元、智能終端故障信號(hào)的問(wèn)題徹底解決。

4 改進(jìn)措施

目前，由于智能變電站所涉及的光纖回路較多，告警信號(hào)也即隨之增多，但調(diào)控主站端為了方便監(jiān)控，需要將很多重要告警信號(hào)進(jìn)行合并，如一次設(shè)備告警、一次設(shè)備故障、二次設(shè)備告警、二次設(shè)備故障等合并信號(hào)。本次告警信號(hào)處理過(guò)程中妨礙查找的原因主要有3點(diǎn)：該信號(hào)為重要告警合并信號(hào)，遠(yuǎn)方監(jiān)控人員不能及時(shí)作出初步判斷，需要二次運(yùn)維人員立即到現(xiàn)場(chǎng)查詢；四方繼保公司的智能終端告警為保持信號(hào)，需手動(dòng)復(fù)歸后信號(hào)才能復(fù)歸，即告警信號(hào)第一次發(fā)出后不清楚后來(lái)又發(fā)出的時(shí)刻或目前是否仍有告警信號(hào)存在；光纖光功衰耗處于臨界值附近，GOOSE斷鏈的出現(xiàn)具有不確定性。

除需加強(qiáng)運(yùn)行維護(hù)人員對(duì)智能變電站新技術(shù)的培訓(xùn)外，對(duì)該智能站的信號(hào)上傳及綜自功能提出3點(diǎn)整改措施：責(zé)令廠家完善圖形網(wǎng)關(guān)機(jī)功能，以使監(jiān)控人員通過(guò)告警直傳及時(shí)看到重要合并信號(hào)的具體信號(hào)，可以初步進(jìn)行判斷分析；要求廠家在后臺(tái)增加完整的SV、GOOSE斷鏈表，只要是接收方，均須在后臺(tái)增加相應(yīng)的斷鏈表，一方面方便現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行人員查看，另一方面方便監(jiān)控人員通過(guò)遠(yuǎn)程瀏覽功能查找對(duì)應(yīng)的斷鏈信息，快速預(yù)判影響的設(shè)備狀況；對(duì)于自保持的告警信號(hào)，需做遠(yuǎn)方遙控復(fù)歸，以清楚某一時(shí)刻告警信號(hào)是否在發(fā)，結(jié)合其他信號(hào)作出故障及事故預(yù)判斷等。

5 經(jīng)驗(yàn)及教訓(xùn)

智能變電站的網(wǎng)絡(luò)回路復(fù)雜，任何告警信號(hào)不能輕易放過(guò)，而需查明原因。處理問(wèn)題過(guò)程中最重要的是理清思路，不能報(bào)以盲目去試的態(tài)度，尤其是沒(méi)搞清問(wèn)題之前不能隨便重啟裝置。智能變電站中裝置告警與常規(guī)站最大的一個(gè)區(qū)別就是裝置告警不一定是自己的問(wèn)題，即接收端裝置告警的原因一般是發(fā)送端裝置本身或光纖回路的問(wèn)題。而裝置接收的發(fā)送端往往較多，這就需要一步步去看是哪個(gè)發(fā)送裝置的問(wèn)題，要求通過(guò)SCD文件查找判斷應(yīng)接收哪些發(fā)送數(shù)據(jù)，并通過(guò)智能工具在接收端對(duì)報(bào)文進(jìn)行抓包分析。

另外，通過(guò)此次處理過(guò)程及幾年智能站的維護(hù)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)智能變電站在調(diào)試驗(yàn)收階段除常規(guī)的檢查外，還提出以下幾點(diǎn)建議：測(cè)試所有的光纖功率衰耗（包括備用芯在內(nèi)），避免上述情況的發(fā)生；嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，檢查光纜封堵是否嚴(yán)實(shí)，預(yù)制光纜是否符合防鼠咬等要求；工藝是否符合要求，是否存在線槽卡住光纖等現(xiàn)象。

[1]馬少斌,李怡,趙秀芬.智能變電站特殊信號(hào)分析及預(yù)判處理[J].北京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),2017,16(1):7-9.

[2]高翔.智能變電站技術(shù) [M].北京：中國(guó)電力出版社，2012.

[3]馮軍.智能變電站原理及測(cè)試技術(shù) [M].北京：中國(guó)電力出版社，2011.

[4]鐘連宏,梁異先.智能變電站技術(shù)與應(yīng)用 [M].北京：中國(guó)電力出版社，2010.

[5]覃劍.智能變電站技術(shù)與實(shí)踐 [M].北京：中國(guó)電力出版社，2012.