智能变电站光纤二次回路标识方法探析

王 韬，郑春旭，梁洪杰，董 杰

（国网山东省电力公司淄博供电公司，山东 淄博 255000）

智能变电站是智能电网建设的重要节点之一，主要为智能电网提供标准的、可靠的节点支撑。它要求设备信息和运行维护策略与电力调试实现全面共享互动，实现基于状态的全寿命周期综合优化管理，全网运行数据的统一采集、实时信息共享以及电网实时控制和智能调节，以支撑各级电网的安全稳定运行和各类高级应用。随着国家电网公司建设智能坚强电网步伐的加快，智能变电站作为智能电网的基础，正在各个电力公司快速建设。

1 智能变电站二次系统的特点

智能变电站的二次系统具有3个主要特征。

(1)信息共享标准化。系统结构紧凑、功能集成；基于IEC61850协议的统一标准化信息模型实现站内信息共享；将常规变电站内多套孤立系统集成为信息共享基础的业务应用；满足智能电网互动化要求，实现变电站与集控中心之间的互联通信；方便系统维护和具体工程的实施。

(2)保护二次回路网络化。一次模拟量的电流、电压经合并单元转变为数字量传送至各测控、保护装置；开关量、跳闸等信息数据集成后统一传输，使之前相对独立的保护、测控装置得到整合，实现网络通讯数据高度共享。

(3)分析决策在线化。实现了站内设备的故障在线监测，能实时获取电网运行状态数据、各智能电子设备的故障和动作信息以及利用网络分析仪获取整个链路的实时状况。

作为坚强智能电网建设的重要组成部分，智能化变电站与常规变电站相比具有信号数字化、传输网络化的技术优势，其二次系统的采样和控制信号主要采用光纤进行传输，全面提高了全站信息利用率，简化了二次系统的物理回路，从而更大地减少了变电站建设对电缆的需求，节省了大量的建设成本。这一转变将大大减少传统电缆的使用，降低电缆成本及管道面积、简化设计，大量减少屏柜内及屏柜之间的接线，极大地缩减了现场施工、调试的工作量，有利于提高变电站的建设、调试速度。

2 光纤二次回路的标识问题

光纤在智能变电站中的作用主要包括传输采样值SV信号、传输保护及测控等GOOSE信号以及传输距离较远的站控层MMS信号。在常规变电站中采用电缆进行电压、电流及控制信号的传输，这些电信号独占传输电缆，不存在和其他信号共用的问题，保证了电缆在二次系统中的功能是唯一的。并且所有的二次回路均有严格规范的回路编号，可方便地通过电缆头上的回路号来对该电缆的功能进行辨别和确认。而在智能变电站中用光纤实现大量信息的传输，且这些信号的性质也不相同，包括采样值SV信号、GOOSE信号和对时信号等，因此智能变电站光纤二次回路标识问题逐渐显现出来。

3 解决方案

以某220 kV变电站为例，该站的保护采用直采直跳方式，即保护装置直接接收合并单元发出的SV报文，直接连接智能终端，通过GOOSE报文跳闸和交换数据。同时，测控回路采用SV和GOOSE共网方式，实现过程层的SV和GOOSE信息通过交换机与间隔层其他单元的连接。且在相近屏间用尾缆进行连接。在此，分析了该变电站的光纤二次回路走向图，结合传统电缆的标识方法，给出一种光纤二次回路的标识方法。

典型的光纤二次回路如图1～3所示。采用直采直跳方式(图1)有利于保护的可靠性、速动性和灵敏性，避免了组网方式下交换机可能引起的信息不确定性延迟和网络丢帧等情况。测控回路用组网方式(图2)可满足设备之间的相互启动、相互闭锁等信息的交换功能。相近屏之间的装置使用尾缆进行连接(图3)有利于减少光纤熔接的工作量。

图1 直采直跳回路

图2 测控回路

图3 用尾缆连接的相近屏装置

根据传统二次回路的标识以及智能变电站的特点，归纳了光纤二次回路的标识应达到以下目的：

(1)标识光缆信息及起始屏柜；

(2)标识光纤起点、终点连接位置，具体到连接设备的端子；

(3)标识传输信号性质，区分GOOSE信号和SV信号。

为此，可采取3个措施来完成光纤二次回路的标识。

(1)跳纤标签，如图4所示。通常装置13n与光配91n之间用跳纤连接，在跳纤两端用标签分别指明了起始的装置、板子及端口，并且用文字描述了传输信息的性质。

(2)光纤熔接表，如图5所示。通过光纤配线箱(光配)的光纤熔接表明确光缆中分配给与光配连接的跳纤来用的线芯，也可以通过跳纤的标签和光纤熔接表来查找拔掉光配上的跳纤后的位置。

(3)光缆牌，如图6所示。光缆牌类似于传统的电缆牌，指示出光缆的起始屏柜及光缆类型和规格长度等信息。

图4 跳纤标签

图5 光纤熔接表

图6 光缆牌

通过以上3个措施已经完全能够正确指示出光纤回路的各处走向及端口位置，而且能够保证在任一处拔掉光纤后能够正确地恢复，这在调试时非常重要。如果光纤恢复错误，会给变电站投运埋下隐患。在调试时经常发生弄混2根跳纤收发的现象，若使用跳纤头带有A，B或1，2字眼的跳纤，并规定全站装置的发口对应A或1，收口对应B或2，就可完全地避免收发弄错的问题。

以上方案在220 kV智能站的全面应用，可清楚有效地指示出光纤二次回路的起始点、信息性质；充分满足智能变电站运行维护、检修等工作的需要。光纤二次回路的标识问题是智能变电站建设过程和后期运行维护、检修等过程中的一个重要问题，需要不断地完善并进行统一规范，才能为全国大范围的智能变电站的建设和运行维护作出指导。

1 王 强，贺洲强．智能变电站运行维护管理探讨[J]．电力安全技术，2012(5).

2 蓝海涛．智能变电站继电保护二次安措标准化的研究[J].电力安全技术，2014(2).

3 杜浩良，李有春，盛继光，等．基于IEC61850标准数字化与传统继电保护的比较[J]．电力系统保护与控制，2009(24).