智能變電站二次設備常見異常分類及處理思路

郟運興

（河南錦源建設有限公司，河南 鄭州450000）

智能變電站選擇使用環(huán)保、集成及先進智能設備，將信息共享標準化、通信平臺網絡化、信息數(shù)據化等作為基本控制條件，智能化完成信息檢測、計量、采集等功能，特別是當前已經將在線分析決策、智能化調節(jié)、電網實時控制等功能融入到其中，較好提升了變電站智能化水平。其中二次設備作為變電站重要組成部分，確保二次設備運行安全性非常關鍵。因此，對智能變電站二次設備常見異常分類及處理思路進行分析有著較為重要意義。

1 智能變電站二次設備常見異常分類

1.1 過程層設備異常問題

在一般情況下，在就地一次設備周邊會安裝過程層設備，設備在這種環(huán)境下運行相對較差，出現(xiàn)的電磁干擾問題也較為突出，增加了過程層設備出現(xiàn)問題概率。特別是智能終端容易出現(xiàn)異常。在智能終端出現(xiàn)異常后，繼電合閘或者保護跳閘命令不能正常執(zhí)行，對智能終端刀閘位置信號與斷路器信號接收也會產生影響。若智能終端開出部位出現(xiàn)異常，則合閘、跳閘及遠程遙控命令均不能執(zhí)行，也就是不能通過智能終端對斷路器實現(xiàn)控制。出現(xiàn)這種故障之后，保護裝置不能發(fā)出警告，智能裝置只能出現(xiàn)自檢告警。若智能終端開入端出現(xiàn)異常，則智能終端不能提供出精準的一次設備信號、刀閘位置及斷路器位置信號，對保護線路的合閘功能或者對保護母線的切換功能、電壓并列等功能均會受到影響。同時，也會出現(xiàn)合并單元出現(xiàn)異常。在發(fā)生合并單元異常這種情況后，對于接受該合并單元的SV數(shù)據保護裝置正常運行均會產生影響，通常情況下包括母線保護、線路保護，所產生的影響相對較大，甚至會影響到正常母線的運行。若合并單元中A/D數(shù)據出現(xiàn)異常時，會出現(xiàn)保護功能閉鎖或者電壓閉鎖條件開放。若合并單元中的TV、TA等出現(xiàn)回路異常或者原器件異常問題時，部分保護功能可能會出現(xiàn)誤動作，保護裝置不能正常發(fā)出警告。若合并單元電壓切換或者電壓并列出現(xiàn)異常，則方向元件、距離保護等功能將會閉鎖，也可能會出現(xiàn)相關電壓閉鎖開放的問題，保護裝置將會出現(xiàn)“采樣數(shù)據異?！被蛘摺半妷簲?shù)據無效”等問題。

1.2 通信異常問題

二次系統(tǒng)再運行過程中，通信系統(tǒng)正常運行是基礎。從當前智能變電站運行情況來看，二次系統(tǒng)出現(xiàn)異常是導致智能變電站出現(xiàn)通信異常的主要問題。首先是GOOSE 通信異常。當智能終端和保護裝置之間出現(xiàn)了GOOSE 通信異常問題時，保護裝置中將出現(xiàn)GOOSE通信信號終端的警告，閉鎖重合閘信息、低氣壓閉鎖信息、斷路器位置信息等將不能正常獲取，重合閘功能不能正常發(fā)揮。在智能終端和保護裝置出現(xiàn)GOOSE 發(fā)送通信異常問題時，在智能終端中將會出現(xiàn)GOOSE 通信中斷信號。保護裝置合閘、跳閘命令不能正常執(zhí)行。其次是SV通信異常。在出現(xiàn)這種異常事故后，保護裝置中將會出現(xiàn)采樣數(shù)據無效或者采樣出現(xiàn)異常等信號。若出現(xiàn)了SV通信中斷的問題，相關保護功能會閉鎖。若出現(xiàn)了SV通信丟包的問題時，保護功能的正常運行會受到較大影響。第三是MMS通信異常。在出現(xiàn)了這類異常后，智能終端會出現(xiàn)通信鏈路中斷問題，運行狀態(tài)不能較好保護。

1.3 保護裝置異常問題

雖然保護裝置在保護室內安裝，運行環(huán)境相對較好，但是也容易出現(xiàn)各種類型故障。從發(fā)生故障類型來看，主要有程序異常、硬件故障兩個方面，在出現(xiàn)這類故障后，對于查找出來這些故障問題難度比較大，沒有比較好的方法，再加上沒有明確的告警信號，更是難上加難。出現(xiàn)的硬件故障最主要的問題是光纖通信接口故障，這樣就會直接影響到數(shù)據的接收，那么就會導致相關保護功不能正常發(fā)揮其作用。出現(xiàn)程序異常的概率相對較低，在出現(xiàn)程序異常后，保護邏輯將出現(xiàn)紊亂。

2 智能變電站二次設備常見異常處理措施

2.1 精準運用裝置自檢告警信號

首先，在智能變電站中二次設備有著較強自檢能力，對GOOSE/SV等輸入線路開展在線監(jiān)測，可對GOOSE/SV中所含的數(shù)據品質，例如同步設備的運行狀態(tài)、檢測數(shù)據有效性以及進行檢修狀態(tài)的檢測，同時還可對自身運行狀態(tài)，例如保護閉鎖狀態(tài)、對時狀態(tài)等方面進行全方位判斷，若出現(xiàn)了異常問題，則會發(fā)出告警信號，告警信號會出那條鏈發(fā)生了中斷或者出現(xiàn)了哪一類的異常情況進行全面精準的提示。其次，保護裝置告警信號不僅要顯示在裝置面板上，而且要通過MMS通信這個工具將相應的告警信息傳輸?shù)较鄳谋O(jiān)控后臺，而像智能終端、合并單元等這些過程設備告警信號可以選擇使用測控裝置傳輸?shù)奖O(jiān)控后臺，因此，所有的告警信號都可以通過查閱監(jiān)控后臺的方式，將信息全部查閱出來，從而更為便捷的開展保護裝置異常情況分析。

2.2 充分利用網絡報文記錄分析儀信息

智能變電站這個體系中經常會設置網絡報文記錄分析儀這個儀器，網絡報文記錄分析儀主要作用是可以記錄二次系統(tǒng)中包含的所有網絡信息，進而可對這些信息進行在線分析或者離線分析，那么我們就可以掌握發(fā)生異常事故的基礎數(shù)據?，F(xiàn)階段，智能變電站中的網分保存數(shù)據天數(shù)應當至少七天。因此，在對GOOSE 和SV進行設置時，現(xiàn)場可將網分調閱時間設置為調取和查閱7 天范圍內的網絡報文。其次，如果拒動或者誤動繼電保護裝置，可通過網分對動作信號發(fā)出后GOOSE 對應的報文進行查詢，詳細查詢跳閘報文對應的保護裝置情況。將此作為根據，對保護裝置未能進行正確動作背后的原因進行詳查。詳細點闡述即：如果系統(tǒng)報出的故障和保護裝置發(fā)出的GOOSE 跳閘命令不相符，則表明保護裝置出現(xiàn)了拒動或者誤動的問題。如果兩者發(fā)出的信號是完全對應的，那么就要思考是否是斷路器跳開不對應，問題根源應當在跳閘回爐或者智能終端。第三，若設置的保護裝置能夠接受SV數(shù)據出現(xiàn)的異常，那便可對網分進行檢查，最先也是最重要要查看的就是合并單元SV報文是否完全正確；然后要查看SV數(shù)據集配置是否相匹配，數(shù)據是否有效；接著再查看SV報文之間的間隔是否達到了相關要求，SV延時是否出現(xiàn)了變化，最后要特別查驗是否出現(xiàn)了丟包問題。將這些作為依據對合并單元是否存在SV異常進行判斷。第四，選擇使用網分對站控層MMS報文進行分析。特別是要實時跟蹤監(jiān)控數(shù)據通信網關機及其后臺的保護裝置、讀取命令的應答結果，特別是保護裝置的數(shù)據上傳等，可對遙控保護裝置軟壓板與主動上送事件過程中出現(xiàn)的異常情況進行分析，綜合判斷屬于監(jiān)控后還是數(shù)據數(shù)據通信網關機異常，根據判斷結果采取針對性的措施給予解決。

2.3 對配置是否正確進行全面檢查

首先對智能變電站中二次系統(tǒng)運行配置情況進行檢查，主要包含有交換機配置、SCD文件配置、二次系統(tǒng)設備中的私有設置等。其中提及到的SCD文件配置，主要是對SCD文件中二次設備通信參數(shù)、虛端子鏈接參數(shù)、輸入和輸出數(shù)據等數(shù)據進行分析。若出現(xiàn)了保護裝置不能正確接收GOOSE 報文或者SV報文、跳閘出現(xiàn)序列錯誤、采樣出現(xiàn)錯序的問題時，應當對SCD文件中對應的裝置進行全面的檢查，確保設計圖紙和參數(shù)、虛端子配置保持完全一致，通過整組傳動驗證的方式，對參數(shù)之間配置是否正確進行驗證。第三，通過對交換機配置情況進行驗證，可全面掌握網絡通信是否正確。若出現(xiàn)了報文通過交換機之后不能正確傳輸?shù)膯栴}時，需交換機配置是否正確進行全面檢查，主要對鏡像、靜態(tài)組播、VLAN參數(shù)等現(xiàn)場配置情況和實際設計情況是否一致進行全面的檢查。此外，對私有配置情況進行全面檢查，主要包含有采樣延時配置、端口配置等，應該根據場地的實際情況以及根據廠家的設計標準來進行360 度檢查，確保各項參數(shù)匹配正確，尤其是裝置硬件端口的配置應當全部一致。這些操作均需要技術人員對具體標準和實際情況進行對比，通過對比找出其中可能存在的問題。

結束語

綜上分析，現(xiàn)階段智能變電站出現(xiàn)的二次設備異常，主要有設備與設備之間的配合，配置紊亂、保護裝置出現(xiàn)異常、過程層設備異常以及通信問題等，對智能變電站正常運行帶來的負面影響明顯，因此，這就需要智能變電站維修技術人員全面認識到做好智能變電站二次設備異常分類及處理的重要性，充分結合二次設備運行實際情況，采取針對性措施，全面提升二次設備運行效果，為智能變電站穩(wěn)定運行打下基礎。