智能變電站工程調(diào)試中若干故障的分析與解決

3 現(xiàn)場(chǎng)各類故障及處理過(guò)程

在智能變電站實(shí)際工程調(diào)試中，主要出現(xiàn)的故障有：保護(hù)測(cè)控裝置SV采樣異常、鏈路通信異常、虛端子連線故障，此外，文獻(xiàn)[2-4]分析了智能變電站故障的快速定位及診斷。處理這些現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際遇到的缺陷，尤其是裝置斷鏈情況，可能需要使用到抓包工具，如思源UDMView或手持式數(shù)字分析儀ONLLY-i8，下面就這3種典型故障對(duì)其現(xiàn)象及缺陷處理過(guò)程進(jìn)行詳細(xì)的分析。

3.1 SV采樣故障及處理

線路保護(hù)裝置采樣故障除了常見(jiàn)的一次設(shè)備互感器TA/TV、合并單元、ICD模型文件錯(cuò)誤以及裝置采樣板件損壞外，還主要存在SCD文件SV數(shù)據(jù)上虛端子連線方面的問(wèn)題，下面對(duì)其進(jìn)行分析。

SV數(shù)據(jù)組合虛端子連線時(shí)連接不對(duì)應(yīng)導(dǎo)致。發(fā)布方電流（序號(hào)1的保護(hù)1A相電流采樣值1）與訂閱方電壓（序號(hào)1的保護(hù)A相電壓Ua1）相連，發(fā)布方電流（序號(hào)1的保護(hù)1A相電流采樣值1）與訂閱方反向電流（序號(hào)15的保護(hù)A相電流Ia1（反）），這些都會(huì)導(dǎo)致裝置采樣故障，從而影響保護(hù)邏輯，導(dǎo)致誤動(dòng)或拒動(dòng)。

此外，裝置面板若出現(xiàn)SV_A（A）網(wǎng)鏈路出錯(cuò)，則SV_A（B）網(wǎng)斷鏈；若裝置SV采樣數(shù)據(jù)無(wú)效，MU有通道但數(shù)據(jù)置無(wú)效，即發(fā)送采樣值報(bào)文中品質(zhì)的Test位應(yīng)置True，可能是合并單元裝置檢修壓板投入。一般地，若裝置采樣值顯示為0，還應(yīng)首先檢查“SV接收”壓板是否退出。

3.2 GOOSE鏈路通信故障及處理

智能站中出現(xiàn)概率較大的故障是裝置出現(xiàn)鏈路通信中斷，此時(shí)裝置液晶面板上一般會(huì)出現(xiàn)相關(guān)的通信斷鏈報(bào)文，以保護(hù)裝置與其智能終端來(lái)說(shuō)，在保護(hù)裝置上切換到“廠家設(shè)置”菜單，選擇相關(guān)的通信板件號(hào)，選擇保護(hù)裝置的智能終端，若保護(hù)裝置長(zhǎng)時(shí)間收不到智能終端的GOOSE報(bào)文，就會(huì)在保護(hù)裝置上出現(xiàn)GOOSE接收A（B）網(wǎng)斷鏈，一般地，取兩倍的允許生存時(shí)間（TAL）作為GOOSE斷鏈的判斷條件，允許生存時(shí)間取T0時(shí)間兩倍，即10 s，故接收方判斷裝置GOOSE斷鏈時(shí)間為20 s。長(zhǎng)園深瑞主變保護(hù)裝置，型號(hào)PRS-778T1-DA-G，其IED Name為PT220A的鏈路狀態(tài)，在“調(diào)試信息”里選擇相應(yīng)的板件號(hào)11，得知主變保護(hù)鏈路通信正常，發(fā)送源是智能終端IT2201ARPIT，主變保護(hù)每10 s接收到智能終端2幀數(shù)據(jù)，總共接收8幀的數(shù)據(jù)包。

若通信中斷，則面板顯示鏈路通信中斷，且10 s接收0幀數(shù)據(jù)，遇到此類問(wèn)題，首先查看智能站的網(wǎng)絡(luò)分析儀或智能錄波裝置來(lái)鎖定間隔裝置，若智能站沒(méi)有配置這些智能設(shè)備，則可以使用抓包工具，如思源UDMView或手持式數(shù)字分析儀ONLLY-i8進(jìn)行相關(guān)設(shè)備間鏈路的抓包分析；接著應(yīng)檢查相應(yīng)間隔的光口是否損壞、插反，光口組網(wǎng)是否直連，此外，光纖是否插反、折斷、松動(dòng)等；最后是對(duì)SCD文件私有屬性、端口訂閱、MAC地址、修正次數(shù)進(jìn)行檢查，尤其是在擴(kuò)建、新建或技改中尤為重要。

以母線保護(hù)與主變智能終端通信故障來(lái)分析，情況一，若主變智能終端訂閱方接收端口配置了10-A和10-B，沒(méi)有配置10-C，而若母線保護(hù)正好接入主變智能終端的10-C光纖口，則主變智能終端無(wú)法接收母線發(fā)送的GOOSE報(bào)文而判鏈路中斷；情況二，如果報(bào)文發(fā)送方母線保護(hù)裝置的私有屬性沒(méi)有配置端口或端口不在11號(hào)板件(以BP-2C母線保護(hù)裝置為例，GOOSE發(fā)送則固定在11號(hào)板件)，則接收方也同樣為斷鏈，私有屬性發(fā)送端口號(hào)可以自定義。情況三，若母線保護(hù)裝置或主變智能終端的MAC地址、APPID或修正次數(shù)等配置文件有誤，裝置之間無(wú)法識(shí)別，報(bào)文同樣也無(wú)法接收，故而裝置會(huì)判GOOSE斷鏈。

3.3 虛端子信號(hào)故障及處理

智能站在調(diào)試或運(yùn)維中信號(hào)誤發(fā)或拒發(fā)等故障時(shí)有發(fā)生，智能站中虛端子代替物理端子，邏輯連接代替物理連接[5-7]。在調(diào)試中，核對(duì)裝置遙信時(shí)，若裝置無(wú)法收到或收到錯(cuò)誤信號(hào)時(shí)，則很大可能是虛端子連線錯(cuò)誤，此時(shí)，打開SCD配置工具，找到相應(yīng)間隔裝置的GOOSE數(shù)據(jù)組合配置，根據(jù)設(shè)計(jì)院提供的虛端子表核實(shí)連接是否正確，并確認(rèn)裝置發(fā)布方所選的虛端子是否與訂閱方對(duì)應(yīng)。

以線路智能終端與母線保護(hù)為例，虛端子連線中，假設(shè)線路接到母線保護(hù)的支路6，發(fā)布方為IL2201A[220kV線路一智能終端]，訂閱方PM2201A[220 kV母差A(yù)保護(hù)]，若發(fā)布方將序號(hào)為5的帶有時(shí)標(biāo)的閘刀1位置（Pos.t）與訂閱方的支路6_1G刀閘位置（DPCSO1）相連，母線保護(hù)裝置就無(wú)法收到線路一的刀閘1位置，正確應(yīng)將序號(hào)4相連，類似這種故障很多，除去通信鏈路、端口訂閱、MAC地址及APPID外，一般就是虛端子錯(cuò)誤連線。

4 其他常見(jiàn)缺陷及處理

4.1 裝置光纖接口損壞處理

智能站二次設(shè)備由于運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)，不免會(huì)發(fā)生光纖接口損壞的情況，遇到此缺陷，一般分3步；第一步，現(xiàn)場(chǎng)查看裝置是否有備用的光纖口，若沒(méi)有那只能更換板件來(lái)消缺，若有，則用SCD配置工具查看該裝置備用光纖口是否有配置私有屬性和接收端口，現(xiàn)場(chǎng)更多情況是備用光纖口在投產(chǎn)時(shí)已經(jīng)配置私有屬性，但沒(méi)有配置接收口，因?yàn)榕渲脗溆媒邮湛诙鴮?shí)際接收不到數(shù)據(jù)幀裝置就會(huì)報(bào)鏈路中斷，這在后臺(tái)或網(wǎng)分均可查到。第二步，使用相關(guān)廠家的SCD配置工具，導(dǎo)入全站SCD文件，打開IED管理，選擇GSE控制塊，進(jìn)行私有屬性（如果私有屬性沒(méi)有配置該備用端口）配置和按照Gocb進(jìn)行端口訂閱的配置。第三步，重新下載CID/CCD或GO/SV配置文件，觀察鏈路是否正常。

此外，依據(jù)上述在對(duì)備用光纖口進(jìn)行接收口的端口訂閱時(shí)，發(fā)現(xiàn)SCD文件訂閱端口選項(xiàng)中無(wú)此備用口10-B，只有10-A、10-C、10-D以及3-A、3-B端口，且Altova XML Spy軟件編輯SCD文件的確沒(méi)配置該端口，這種情況相對(duì)較復(fù)雜。此時(shí)，可以利用Altova XML Spy軟件，找到相應(yīng)的端口配置語(yǔ)言進(jìn)行相關(guān)端口修改配置，然后利用SCD配置工具重新打開該文件，并核查文件無(wú)誤后下裝文件到裝置。

4.2 VLAN-ID劃分導(dǎo)致流量故障

VLAN，即虛擬局域網(wǎng)，將局域網(wǎng)（LAN）設(shè)備從邏輯上劃分成一個(gè)個(gè)的網(wǎng)段，從而實(shí)現(xiàn)了虛擬工作組內(nèi)部的數(shù)據(jù)通信。默認(rèn)情況下，交換機(jī)將收到的多播報(bào)文全網(wǎng)廣播，這將造成裝置收到大量與自身無(wú)關(guān)的報(bào)文，尤其是網(wǎng)絡(luò)中有采樣值報(bào)文時(shí)，往往容易造成裝置CPU過(guò)載、鏈路中斷現(xiàn)象，VLAN的作用是基于IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)，將智能站過(guò)程層SV、GOOSE報(bào)文均使用多播地址傳送，對(duì)報(bào)文進(jìn)行過(guò)濾，篩選出裝置所需要的報(bào)文。

首先，打開瀏覽器，輸入廠家交換機(jī)的登錄地址、用戶名、密碼進(jìn)入交換機(jī)。接著，查看交換機(jī)VLAN-ID及其端口定義，不同ID可能劃分的端口數(shù)量不同，但要與SCD文件通信管理中的VLAN劃分裝置一一對(duì)應(yīng)，否則就會(huì)出現(xiàn)裝置某個(gè)端口接收不到任何數(shù)據(jù)幀或丟幀，從而出現(xiàn)斷鏈問(wèn)題。

5 結(jié)束語(yǔ)

智能變電站是電力系統(tǒng)的一次技術(shù)革命。智能站較常規(guī)戰(zhàn)，其二次系統(tǒng)的硬件和軟件都發(fā)生巨大的變化，必然導(dǎo)致檢修維護(hù)和管理方式的變化。本文基于作者在工程調(diào)試中遇到的SV采樣異常、GOOSE通信斷鏈、虛端子連線以及VLAN-ID劃分等各類缺陷，涉及到智能站的ICD文件導(dǎo)入、IED文件配置、端口訂閱、光纖連接等環(huán)節(jié)，其中用到SCD配置工具，抓包工具思源UDMView及XML編輯器Altova XML Spy工具。詳細(xì)分析了典型缺陷的處理過(guò)程，這在實(shí)際智能站的運(yùn)維中起到一定的指導(dǎo)意義。