解析智能变电站的特殊信号及预判处理措施

丘文娇

摘 要：随着信息技术和自动化技术的发展，更多的自动化、智能化设备被应用到变电站运行和维护中来。监控信号是运维人员了解、掌握变电站运行状态的重要工具，就变电站内特殊信号进行监控，是运维人员的重要职责。文章针对智能变电站内的设备发出的一些特殊信号进行了梳理、分析，然后提出了故障预判和处理措施，希望能对电力运维人员有所帮助。

关键词：智能变电站；特殊信号；预判；处理措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.22.190

智能变电站指以信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基础的，由集成智能设备组成的变电站。与常规变电站相比，智能变电站的特点是设备智能化、信息传输网络化。借助数字技术和信息技术，智能变电站可以就全站进行遥控和监控。在常规状态下，智能变电站可以对站内设备进行遥控，并且多个设备的遥控都是通过信号接收来实现的。同样，许多智能设备在出现异常时，都可以自行发出警告信号、特殊信号。对于变电站运维人员来说，快速判断和处理这些信号至关重要。那么，智能变电站的特殊信号都有哪些呢，笔者对此做出了研究和回答。

1 合并单元的特殊信号预判和處理

智能变电站包括很多内容，过程层、间隔层、站控层是保证其正常运行的重要部分，其中过程层由一次性设备、智能组建以及智能终端构成。监控装置与保护装置一起构成间隔层。站控层主要由自动化系统、通信系统、对时系统组成。借助GOOSE/SV网，这三层被紧密联系到一起。合并单元是过程层中用于电流、电压数据采集和时间组合的重要设备。其利用专门的采集器可实现二次模拟量向光信号的转化，并在间隔层或保护装置支撑下，将信息传输给SV网。合并单元的特殊信号主要分以下几种：

（1）同步异常告警信号。GPS或北斗对时失败，是导致此类信号出现的原因。为避免警告信号的出现，运维人员应做好对时光纤检查工作，确定其是否损坏。如光纤未见异常，应检查对时装置是否处在正常工作状态，以及时排除存在的问题。

（2）采样异常告警信号。此种信号的出现主要原因在于AD模数转换板和合并单元的CPU不能正常通信。如不能采取有效措施解决这一问题，会给保护装置的正常采样造成较大干扰，甚至引起保护装置闭锁，给电力系统的安全运行造成较大不良影响。为降低此种情况造成的影响，运维人员应及时检查合并单元的背板插件，判断是否接触不良。如连接正常，问题可能出现在装置上，应及时联系厂家进行处理。

（3）硬件自检和配置文件出错信号。引起硬件自检出错信号的原因较多，可能因合并单元CPU板自检过程中发生错误发出，也有可能是DSP硬件自检出错时发出的。配置文件出错信号，尤其刚投入运行的变电中出现此种情况的机率较低，只有当有人擅自更好运行装置才会出现。硬件自检出错信号出现后，运维人员要及时通知厂家来处理相关事宜。配件文件出错信号出现后，要找出相关负责人，将装置配置归位。

（4） GOOSE异常信号。合并单位工作期间，既要借助GOOSE网对母线闸刀位置信号进行接收，又要利用级联FT3对级联母线电压信号进行接收。如其中一个信号无法正常接收，GOOSE就会发出特殊信号。出现此类信号时，运维人员需要认真检查GOOSE接收口与发送口位置，确定两者是否接反，并做好FT3级联光纤是否被破坏。

（5）操作箱检修不一致和PT失压信号。由上述可知，合并单位工作中，需要在GOOSE网的支撑下，对本间隔母线侧倒闸位置接收，其中本间隔智能终端为该位置的上送装置。如仅检修该智能终端，而不检修合并单元时，合并单元就会发出此类信号。为尽快排除，应检查本间隔智能终端是否检修。另外，PT失压信号出现多由以下因素导致：合并单元切换电压时两把闸刀处在分位，此时，运行人员应首先对刀闸所处的位置进行检查，确定是否存在异常。

2 智能终端特殊信号及其处理方法

智能终端是智能变电站的典型设备，它是一次设备控制和多个接点信号开入的载体，它具有自检功能。尤其在智能终端支持下，自检软告信号会被传送至后台及测控装置。接下来对智能终端信号及对应的处理对策作如下汇总：

（1）GCB网通信中断信号。智能终端接收的命令来源渠道非常多，它可以接收保护装置跳闸和重合闸的命令，也可以接收测控装置给他发送的遥控命令。整体来看，智能终端接收的命令都是由虚端子来配置的，每个虚端子对应的输出点可能会对应不同的控制块。一般而言，智能终端能够接受到相同装置中不同控制块的命令，一旦出现光纤断链情况，智能终端接收不到控制块发来的信息后，控制块会将信息传输到多个控制块上，终端通信，并发出GCB 网通信中断信号。在GCB 网通信中断信号出现后，运维人员应做好光纤检查工作，确定是否出现折断情况。与此同时，做好发送与接受接头连接情况的检查，避免两者接反。

（2）控制回路断线信号。常规变电站中，控制回路断线连接装置主要借助电缆硬接线，采用串联方式，将合闸与跳闸监视进行连接。与其不同的是，智能变电站则是将合闸与分闸监视开入与智能终端对应开入相接，此种连接情况下，智能终端可借助CPU逻辑实现回路断线状况的判断。当HWJ与TWJ均未开入时，装置便会发出控制回路断线信号。具体可采取以下操作加以应对：对智能汇控柜上的“就地”或“远方”把手所处的位置进行检查，确定把手是否在处在就地位置。原因在于HWJ主要对跳闸回路进行监视，如断路器处于合位状态，跳闸回路连通。当就地把手在就地状态时，HWJ回路会切断，引起控制回路断开。如未出现上述情况，应对断路器所处的位置进行检查，看是否发生异常，如断路器工作正常，应将检查的重点放在HWJ与TWJ的回路上。

（3）装置告警信号。当智能终端内部发生警报时，往往通过硬接线发出装置告警信号，并将装置上的告警灯点亮。一旦出现这一信号时，应将本装置的所有告警信号一一消除。endprint

（4）闭锁重合闸：导致此信号发出的原因非常多样化。具体来说，主要由以下几个原因：1）当智能终端装置上电时，智能终端“闭锁重合闸”节点在既定时间范围内处于闭合状态。该种状况下，闭锁线路会对装置重合闸进行保护，避免故障的发生。2）智能终端接收到保护装置的永跳命令时，会将“闭锁重合闸”节点动作向线路的保护装置发送，使装置重合闸闭合。3）当其他地方存在遥控分合闸操作时，通过CPU智能终端对非故障态跳闸应闭锁重合闸动作做出判断，并向保护装置发送命令，使其进行闭锁重合闸。4）运维人员对断路器进行就地分合操作时，智能终端同样会啟动“闭锁重合闸”节点，闭锁重合闸。5）在高压变电站中，线路保护采用的是双套配置，使得双套智能终端的闭锁重合闸具备相互闭锁功能，其中任意一个智能终端闭锁重合闸便相互闭锁。处理该类信号时，运维人员应认真分析，看是否出现符合上述的情况，然后根据原因解决问题。如若不是，要联系厂家让厂家安排人来协助查找问题所在。

3 线路保护装置特殊信号及处理方法

常见的线路保护特殊信号及处理方法有：

（1）复采异常信号。智能变电站的保护装置会自检与产生较多软信号，而且这些信号会因受设备构造以及厂家的不同而存在较大差别，当复采样和主采样不同时，并且不满足电力系统百分比要求时，线路保护装置会发出特殊信号，并发挥闭锁保护功能。一旦发现该类信号，应及时与厂家联系，由厂家派技术人员对合并单元复采输出进行检查，确定其是否正常工作。

（2）GOOSE网络风暴报警。当保护装置接收到的GOOSE报文连续两帧内容相同时，会发出GOOSE网络风暴报警信号，如若保护装置出现此类特殊信号，要根据其工作原理和构造，重点检查GOOSE交换网路，或者看网路对端的装置发送是否正常。

（3）检修状态出错信号和合并单元SV通道延迟异常信号。当保护装置检修状态与合并单元、智能终端不相同时，保护装置会报发出不一致的告警信号。发现此类信号时，运行人员需要检查三者相应的检修状态。合并单元SV通道延迟异常信号出现的主要原因是，合并单元模型和硬件不同，其应用的采样延时配置也不同，尤其当保护装置的SV通道与合并单元采样通道延时不一致时，保护装置就发出报警信号。此类特殊信号的处理措施是，重启装置，更新新的采样延时。

综上所述，智能变电站的合并单元、智能终端设备、线路保护装置等，在非正常因素作用下都会发出特殊信号。变电站的运维人员只有了解这些特殊信号的意义并做好应对准备，才能确保电力系统安全运行，避免给变电站带来更大的损失。

参考文献：

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[2]马少斌，李怡，赵秀芬.智能变电站特殊信号分析及预判处理[J]. 北京工业职业技术学院学报，2017，16（01）：7-9+25.endprint