郑向阳
（国网青海省电力公司检修公司 青海西宁 810000）
摘要：该文从某330kV智能变电站两起异常现象入手，结合智能变电站的网络数据原理图，深入分析了两起异常产生的原因，提出了异常处理方法。
关键词：智能站；异常；分析；SV/GOOSE网络
1 引言
智能变电站与常规变电站最大不同之处，是综合自动化程度大大提高，常规变电站原有大量二次电缆所组成的控制、信号、测量、计量等回路，被智能变电站光纤及交换机所组成的SV网、GOOSE网等庞大数据网络替代。常规变电站原有的保护硬压板，被智能变电站SV、GOOSE发送/接收、保护功能等压板所替代。智能变电站设备发生异常时的现象、原因及处理方法也与常规站有很大不同，通过以下两起设备异常分析处理，为同行提供一些经验。
2 设备异常现象描述
设备配置为：一次设备GIS组合电气；合并单元、智能终端安装于GIS汇控柜内；330kV设备出线间隔合并单元与智能终端双重化配置。110kV设备出线间隔合并单元与智能终端合并配置。
2.1异常现象一
某330kV智能变电站后台监控机发出#2主变高压侧A套合并单元装置告警，“光纤光强异常”。经现场检查，#2主变高压侧#3302断路器汇控柜内：PCS-221型A套合并单元装置“报警”灯亮，“光纤光强异常”灯亮；330kVⅢ段母线电压互感器汇控柜内：PCS-221常规母线电压合并单元装置运行正常；#2主变压器保护柜（一）WBH-801微机变压器保护装置发出“TV断线”、“采样中断”、“电压品质异常”等，同时检查WBH-801微机变压器保护装置采集量高压侧A相、B相、C相电压指示为“0”。
2.2异常现象二
某330kV智能变电站后台监控机发出330kV朔发Ⅰ线A套智能终端告警，330kV朔发Ⅰ线A套智能终端收330kV朔发Ⅰ线A套保护GOOSE断链；经现场检查，330kV朔发Ⅰ线#3356断路器汇控柜内：PCS-222型A套智能终端装置“报警”灯亮，“GOOSE异常”黄灯闪烁；330kV朔发Ⅰ线#3356断路器保护柜（一）CSC-103型保护装置运行正常，无任何告警信息。
3 设备异常分析及处理
3.1对第一起异常现象的分析处理：上述合并单元装置“光纤光强异常”及智能终端与保护装置之间GOOSE断链是智能变电站较为典型的故障异常，若需对这两起典型异常进行详细分析并处理，应首先掌握智能变电站网络构成及开关量信息、遥信、设备告警、电流、电压等信息流向，然后绘制SV、GOOSE网络数据流图，便于变电运维人员对智能变电站网络故障的分析、判断和定位。
下图1所示为某330kV智能变电站SV网络数据流图。
图1 某智能变电站SV网络数据流图
总体来看，智能变电站的信息采集方式主要有两种，即网络采集和直接采集。网络采集是以SV交换机为媒体，使用网络共享的方式发送给多个智能设备，如测控装置、计量装置等；直接采集是指合并单元与信息需求设备之间采用点对点的通信模式，其区别与网络采集方式的主要特点是不通过网络交换机实现信息交互，如继电保护装置等。
线路电流互感器、电压互感器二次电流/电压经二次电缆至合并单元，再由合并单元经光纤至SV交换机，由SV交换机经光纤至测控装置（计量装置），再由测控装置经网线至各舱室站控层交换机，由各舱室站控层交换机经光纤至监控后台舱中心交换机，最后由中心交换机经网线至后台监控主机，从而实现后台监控机对各间隔设备电流、电压量的实时监测。
线路电流互感器、电压互感器二次电流/电压经二次电缆至合并单元，再由合并单元经光纤以点对点方式将模拟量送至保护装置。需特别注意的是，对于保护装置需要的母线保护电压，为了降低成本，母线合并单元并未将光纤以点对点方式送至保护装置，而是以点对点方式送至距离较近的本间隔合并单元，由本间隔合并单元一并上送。
从第一个异常现象来看#2主变高压侧#3302断路器汇控柜内PCS-221型A套合并单元装置“报警”灯亮，“光纤光强异常”灯亮，说明#2主变高压侧#3302断路器汇控柜内合并单元接收数据异常，从SV数据流图得知，接收数据异常，同时伴有“光纤光强异常”信号，且检查WBH-801微机变压器保护装置采集量高压侧A相、B相、C相电压指示为“0”，至此可以确定是#2主变高压侧#3302断路器间隔合并单元与330kVⅢ段母线电压互感器合并单元光纤发生异常。
针对此类异常处理措施是申请调度退出#2主变WBH-801微机变压器保护装置与电压相关所有保护，然后对#2主变高压侧#3302断路器间隔合并单元与330kVⅢ段母线电压互感器合并单元之间的光纤用功率计或打光笔进行测试，确认该光纤折断或衰耗过大后，用备用光纤进行更换后即恢复正常。
3.2对第二起异常现象的分析处理：330kV智能变电站GOOSE网络数据流图如下图2所示。总体来看，智能变电站的跳闸方式主要有两种，即网络跳闸和直接跳闸。
图2 某智能变电站GOOSE网络数据流图
从监控后台机经网线至监控后台舱站控层中心交换机，再经光纤至各舱室公用测控柜站控层交换机，再经网线至本间隔测控装置，再经光纤至本间隔保护柜内置交换机（跳/合闸；位置及告警采集），从本间隔保护柜内置交换机经光纤至汇控柜智能终端，再经电缆从智能终端至开关、刀闸机构箱，从而完成远方操作及开关量的信息反馈。（跳/合闸；位置及告警采集）。
线路故障，从本间隔保护装置经光纤GOOSE点对点至汇控柜智能终端，再经电气连接至开关机构箱，完成保护跳闸（跳/合闸；位置及告警采集）。
330kV朔发Ⅰ线#3356断路器汇控柜内：PCS-222型A套智能终端装置“报警”灯亮，“GOOSE异常”黄灯闪烁；330kV朔发Ⅰ线#3356断路器保护柜（一）CSC-103型保护装置运行正常，无任何告警信息。从该330kV智能变电站GOOSE网络数据流图的，智能终端至线路保护装置由2根独立光纤组成，由于2根光纤传输的信息不同，应根据信息内容、信息流向、智能设备GOOSE通道监测原理区别对待。如果智能终端至线路保护的发信通道故障，线路保护无法接收智能终端发送的断路器位置及闭锁重合闸信息，因此线路保护会发出相关GOOSE通道告警信息，并且会影响线路保护重合闸装置的正确动作；如果线路保护至智能终端的发信通道故障，智能终端会因接收不到线路保护的跳合闸信息而发出相关告警，此时线路保护的跳/合闸命令将不能被智能终端执行。
因此，从第二起异常现象来看，330kV朔发Ⅰ线#3356断路器保护柜（一）CSC-103型保护装置发出至330kV朔发Ⅰ线#3356断路器汇控柜内：PCS-222型A套智能终端装置接收的光纤存在问题，应对两端光口进行检查，并用功率计或打光笔对光纤进行检查，若确是光纤衰耗过大或折断，应申请调度退出线路保护，并用备用光纤进行更换，否则将影响线路保护动作或者远方操作跳合断路器功能。
4 结论
智能变电站SV、GOOSE网络采用光纤数字通信，而光纤极易受到外界天气变化、外力破坏等影响正常通信，因此，为了便于智能变电站运行维护人员的认识和了解，并便于其对智能变电站相关网络知识的培训，便于运行维护人员对智能变电站网络故障的分析、判断和定位，便于运行维护人员了解网络故障对智能变电站运行安全的影响，并准确判断各种故障性质，并根据故障性质制定事故预案等，应以智能变电站的有关资料为依据编制SV、GOOSE网络数据流图，使网络信息交互可视化，进一步将智能变电站维护到位，确保设备安全稳定运行。
参考文献：
[1]宋庭会.智能变电站运行与维护.中国电力出版社出版、发行.2013年3月第一版
作者简介：
郑向阳，男，1985年10月24日出生，助理工程师，主要从事变电站运行维护工作。
论文作者:郑向阳
论文发表刊物:《河南电力》2019年4期
论文发表时间:2019/10/30
标签：变电站论文; 智能论文; 光纤论文; 异常论文; 终端论文; 单元论文; 断路器论文; 《河南电力》2019年4期论文;