关键词：合并单元；数据同步；丢帧；
前言：
智能变电站中，一次设备智能化要求实时电气量和状态量采集由传统的集中式采样改成了分布式采样，合并单元是其中的重要组成部分，它对来自二次转换器的电流或电压数据进行时间相关组合，完成数据同步、电压切换等重要的功能。
一、合并单元SV报文的要求
智能站中间隔层设备对合并单元发出的SV报文有较高的要求，报文应严格满足以下要求：[1]
1、SV报文丢帧率。检验SV报文的丢帧率，10分钟内不丢帧。
2、SV报文完整性。检验SV报文中序号的连续性，SV报文的序号应从0连续增加到50N-1（N为每周波采样点数），再恢复到0，任意相邻两帧SV报文的序号应连续。
3、SV报文发送频率。80点采样时，SV报文应每一个采样点一帧报文，SV报文的发送频率应与采样点频率一致，即1个APDU包含1个ASDU。
4、SV报文发送间隔离散度。检验SV报文发送间隔是否等于理论值（20/N·ms，N为每周波采样点数）。测出的间隔抖动应在±10us之内。
5、SV报文品质位。在互感器工作正常时，SV报文品质位应无置位；在互感器工作异常时，SV报文品质位应不附加任何延时正确置位。
二、线路合并单元电压切换原理
线路合并单元接入了母线合并单元级联的两段母线电压，通过硬开入或者GOOSE信号得到线路的刀闸位置，来选择线路保护采用母线哪条母线电压，从而完成母线电压的切换功能[2]。
1、当I母隔离开关合位，II母隔离开关分位时，母线电压取自I母；
2、当I母隔离开关分位，II母隔离开关合位时，母线电压取自II母；
3、当I母隔离开关合位，II母隔离开关合位时，理论上母线电压取I母电压或II母电压都可以，工程应用中一般取I母电压，并在GOOSE报文中报同时动作信号；
4、当I母隔离开关分位，II母隔离开关分位时，母线电压数值为0，并在GOOSE报文中报失压告警信号及同时返回信号；
当刀闸位置出现错误时，将产生告警信息提示检查刀闸位置。 在进行电压切换时，不应出现通信中断、丢包、品质输出异常改变等异常现象，采样值不应该无输出，采样序号应连续。
三、合并单元丢帧事件及处理
1、现象描述
2019年，220kV瑞归变监控后台机频繁告警：220kV中瑞线271、红瑞线275、瑞浦Ⅰ路277、瑞浦Ⅱ路276、#1主变220kV侧测控报警信号“遥测数据不可信”“装置异常”等频繁动作复归；220kV中瑞线271、红瑞线275、瑞浦Ⅰ路277、瑞浦Ⅱ路276线路保护PCS-902保护报警信号“装置异常”频繁动作复归，并启动保护装置录波。”“220kV瑞归变220kV公用信号故障录波及网络分析装置1装置告警、故障录波及网络分析装置2装置告警”。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
经现场查看，瑞归变故障录波及网络分析仪告警A显示，220kV中瑞线271第一套合并单元、220kV瑞浦I路277第一套合并单元、220kV瑞浦II路288第一套合并单元、220kV红瑞线275第一套合并单元、1号主变高压侧27A第一套合并单元频繁出现SV报文丢失告警，并存在异常报文记录。瑞归变故障录波及网络分析仪告警B显示，1号主变高压侧27Z第二套合并单元频繁出现SV报文丢失告警，并存在异常报文记录。报文丢失记录显示该时刻合并单元发送SV报文间隔为500us，报文序列号不连续，发送跳变。
查PCS902装置异常录波图发现，该时刻所有模拟量波形缺失，合并单元所发送SV报文丢失一帧，如图1所示。
图1 PCS902录波波形
2、问题分析及验证
查看现场配置，间隔合并单元通过接收智能终端的GOOSE报文获得刀闸位置，实现电压切换功能。智能终端发送位置信息的GOOSE数据集中包含146个通道，初步推测为智能终端过大的GOOSE数据集报文导致合并单元处理资源紧张，出现越限情况导致SV发送丢包。
经与合并单元设备研发人员进一步试验确认，当合并单元未接收智能终端发送的过大GOOSE数据集报文时，合并单元运行正常，无丢包和中断越限情况。当接入智能终端发送的过大GOOSE控制块报文后，经过长时间拷机，合并单元出现过中断越限，导致SV丢包的现象，确认现场SV丢包就是智能终端发送位置信息的GOOSE数据集过大导致。
3、解决方案
基于现场的运行情况，通过修改智能终端icd，新增一个GOOSE控制块，仅发送母线刀闸位置信号，合并单元订阅此GOOSE控制块获得刀闸位置。
现场智能终端发送位置信息的GOOSE控制块订阅情况如下图所示：
为使现场更改范围最小，智能终端新增一个GOOSE控制块，仅发送母线刀闸位置信号，同时更新合并单元连线，合并单元刀闸位置通过新增GOOSE控制块接收，原位置信息的GOOSE控制块不变，不影响母线保护、线路保护、测控装置配置，更改后位置信息订阅关系如下图所示：
4、处理成效
经组织不停电检修处理后，瑞归变220kV五个间隔合并单元丢帧故障解决，故障录波及网络分析装置、保护装置、测控装置均未发现相关告警信号，保证设备可靠稳定运行。
五、结语
合并单元报文的丢帧影响变电站内线路保护、测控、母线保护等众多间隔层设备的正常工作，智能终端应将断路器位置及隔离刀闸的位置信号与普通异常告警信息分开数据集进行发送，避免对合并单元造成额外的负担，影响合并单元正常运行。
参考文献：
[1]IEC61850标准下合并单元的信息模型与映射实现[J]. 窦晓波,吴在军,胡敏强,徐科.??电网技术.?2006(02)
[2]智能变电站继电保护及自动化系统综合标准化研究与建设[J]. 朱海兵,宋亮亮,高磊,崔玉,刘玙.??智能电网.?2017(09)
论文作者:王剑斌
论文发表刊物:《中国电业》2019年16期
论文发表时间:2019/11/29
标签：报文论文; 单元论文; 母线论文; 电压论文; 智能论文; 终端论文; 位置论文; 《中国电业》2019年16期论文;