一起典型智能变电站合并信号的处理过程分析

原敬磊，田 浩，韩培洁

（国网山西省电力公司调度控制中心，山西太原 030001）

0 引言

与常规变电站相比，智能变电站增加了合并单元、智能终端等装置及光纤回路，网络回路复杂，同时也带来了多种告警信号[1-3]。如SV断链、GOOSE接收断链、合并单元告警、智能终端告警等信号，如何通过这些告警信号，快速判断智能变电站运行设备的状况及处理一次、二次设备的异常情况，对现场运行及维护人员都带来更多的考验[4]。本文从工作现场遇到的一起典型合并信号出发，分析了整个查找过程及处理思路，提出了改进措施及调试验收要求，望能对类似缺陷的判断及处理有所借鉴。

1 现象描述

2016年11月，山西运城地调监控系统发220 kV正平变电站“2号主变中压侧102合并单元、智能终端装置故障”信号。该信号上送主站时为合并信号，其合并信息如表1所示。

通过表1可看出该异常信号合并的信号均很重要，由于该变电站2013年投运后，图形网关机经常死机，无法上送告警直传信息，调度人员无法初步判断具体的设备运行状况。但无论哪个合并单元或智能终端的闭锁都可能引起某套保护功能的缺失，需及时查清并处理。运行人员赶到现场在后台检查，102 B套智能终端JFZ600F闭锁信号光子牌亮。JFZ600F为四方继保公司早期的智能终端，现场检查102 JFZ600F总告警灯亮，其他告警灯不亮，四方继保公司的JFZ600F总告警信号为保持信号，在总告警灯亮且在引起告警的原因消失后需手动复归，但现场引起总告警灯亮的原因不清楚，手动复归后，总告警灯灭，后台102 B套智能终端JFZ600F闭锁信号光子牌复归，监控系统220 kV正平变电站2号主变中压侧102合并单元、智能终端故障信号复归。但不长时间后，该异常信号再次发出来。

2 思路分析

智能变电站智能终端装置告警的原因一般有3种：装置自身硬件故障，自检时发现，但推测装置硬件故障一般不会自动恢复；智能终端装置接收的硬回路状态引起的告警，如曾发生过第二组控制回路断线等，即外部机构回路存在接线虚接现象等；装置接收的GOOSE断链现象引起[5]。

通过在后台告警信息查询功能查询发现，每次该异常信号发出时，后台告警窗伴随有102 B套智能终端接收110 kV母线保护GOOSE断链的报文，且GOOSE断链报文频繁动作又复归。由此说明，102 B套智能终端JFZ600F告警是因为曾有接收GOOSE断链现象，且为102 B套智能终端接收110 kV母线保护的GOOSE断链，该GOOSE断链信号曾频繁发生并消失，原因一般有两种：光纤接口未拧紧导致光纤通道时断时通；光纤衰耗过大，使接收到的光功在灵敏度临界值附近摆动。

现场检查光纤接口均正常，由110 kV母线保护装置至102 B套智能终端的光纤走向联系图如图1所示。

图1 110 kV母线保护装置至102 B套智能终端的光纤回路走向联系图

用光功衰耗仪分别在各段测试其接收的光功，其测试结果如表2所示。

由表2光功测试结果可知，正常情况下102 B套智能终端接收的光功已接近于临界值-31 dB，所以运行中偶尔会发生GOOSE接收断链，又很快复归。由光功衰耗计算结果可得出，引起光功接收不合格的原因是110 kV母线保护屏至102 B套智能终端汇控柜之间光缆中对应光纤芯或熔接口衰耗过大。

表2 各环节光功测试结果 dB

3 解决方案

现场检查光缆封堵口无明显的弯折或重压痕迹，且该站投运后没有其他施工工程，初步推断该光缆可能存在投产时熔接不可靠的问题。解决该光纤回路的办法有：更换该段光缆或重新熔接纤芯；找可靠的备用纤芯替代。对于运行中的间隔，为了减少影响范围，在条件允许的情况下（即能找到可靠备用芯）优先选择第2种方案。查看SCD文件，102 B套智能终端只接收110 kV母线保护GOOSE，并不向110 kV母线保护发送数据，110 kV母线保护对应102的刀闸位置由A套智能终端提供。即相邻的另一个口就是最近的备用纤芯，为减少对运行设备的影响，现场利用自带光源测试该光缆备用纤芯，其测试结果如表3所示。

表3 光缆备用纤芯光功测试结果 dB

由表3可知，光缆备用纤芯完好。现场将备用芯与之前光纤芯互换后，在102 B套智能终端测试接收的光功为-14.672 dB，即更换备用芯后，光功衰耗为-14.134-（-14.672） =0.538 dB，包括光缆衰耗、尾纤及连接法兰的衰耗。再次手动复归102 B套智能终端总告警灯后，102 B套智能终端JFZ600F闭锁信号、2号主变中压侧102合并单元、智能终端故障信号的问题彻底解决。

4 改进措施

目前，由于智能变电站所涉及的光纤回路较多，告警信号也即随之增多，但调控主站端为了方便监控，需要将很多重要告警信号进行合并，如一次设备告警、一次设备故障、二次设备告警、二次设备故障等合并信号。本次告警信号处理过程中妨碍查找的原因主要有3点：该信号为重要告警合并信号，远方监控人员不能及时作出初步判断，需要二次运维人员立即到现场查询；四方继保公司的智能终端告警为保持信号，需手动复归后信号才能复归，即告警信号第一次发出后不清楚后来又发出的时刻或目前是否仍有告警信号存在；光纤光功衰耗处于临界值附近，GOOSE断链的出现具有不确定性。

除需加强运行维护人员对智能变电站新技术的培训外，对该智能站的信号上传及综自功能提出3点整改措施：责令厂家完善图形网关机功能，以使监控人员通过告警直传及时看到重要合并信号的具体信号，可以初步进行判断分析；要求厂家在后台增加完整的SV、GOOSE断链表，只要是接收方，均须在后台增加相应的断链表，一方面方便现场运行人员查看，另一方面方便监控人员通过远程浏览功能查找对应的断链信息，快速预判影响的设备状况；对于自保持的告警信号，需做远方遥控复归，以清楚某一时刻告警信号是否在发，结合其他信号作出故障及事故预判断等。

5 经验及教训

智能变电站的网络回路复杂，任何告警信号不能轻易放过，而需查明原因。处理问题过程中最重要的是理清思路，不能报以盲目去试的态度，尤其是没搞清问题之前不能随便重启装置。智能变电站中装置告警与常规站最大的一个区别就是装置告警不一定是自己的问题，即接收端装置告警的原因一般是发送端装置本身或光纤回路的问题。而装置接收的发送端往往较多，这就需要一步步去看是哪个发送装置的问题，要求通过SCD文件查找判断应接收哪些发送数据，并通过智能工具在接收端对报文进行抓包分析。

另外，通过此次处理过程及几年智能站的维护经验，对智能变电站在调试验收阶段除常规的检查外，还提出以下几点建议：测试所有的光纤功率衰耗（包括备用芯在内），避免上述情况的发生；严把质量关，检查光缆封堵是否严实，预制光缆是否符合防鼠咬等要求；工艺是否符合要求，是否存在线槽卡住光纤等现象。

[1]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(1):7-9.

[2]高翔.智能变电站技术 [M].北京：中国电力出版社，2012.

[3]冯军.智能变电站原理及测试技术 [M].北京：中国电力出版社，2011.

[4]钟连宏,梁异先.智能变电站技术与应用 [M].北京：中国电力出版社，2010.

[5]覃剑.智能变电站技术与实践 [M].北京：中国电力出版社，2012.