220kV澄浪变电压突变调查分析处理

周行　李力

摘要：文章对220kV澄浪变副母电压突变进行了调查，从电压曲线图、设备联系图、装置告警等实际情况分析突变产生的环节，同时对测控装置SV接收模式进行分析，并通过计算交换机接收的数据流量最终确定突变产生的原因，最后制定合适的缺陷消除方案，并最终将缺陷消除。

关键词：变电压；突变；点对点；组网方式；数据流量；电压曲线图 文献标识码：A

中图分类号：TM721 文章编号：1009-2374（2015）33-0117-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.33.063

1 系统和设备概况说明

220kV澄浪变综自系统采用南瑞继保的PCS-9700系统，220kV副母测控采用南瑞继保的PCS-9705测控装置，220kV副母合并单元为长园深瑞的PRS-7393合并单元。

2 缺陷发生情况说明

220kV澄浪变自投产以来，220kV副母电压一直存在突变现象。根据2015年3月9日调控系统220kV副母电压24小时曲线可以看出，全天出现4次电压突变现象，突变后急速回复到突变前的电压值，其中凌晨5时左右电压从229kV跌落至226kV，跌落幅度为1.3%，为全天最大。由于相关设备都处于运行状态，缺陷一直没有消除。如图1所示：

图1 220kV副母电压3月9日曲线图

3 缺陷处理过程以及缺陷原因分析

3.1 缺陷排查过程

2015年3月11日，相关技术人员到220kV澄浪变现场进行调查。在现场后台机上调取各个电压曲线，情况与调控系统的电压曲线一致，另外发现#1主变高压侧电压也存在上述突变情况。

经过图纸查看和现场核对，得到电压相关设备联系图，如图2所示：

图2 电压相关设备联系图

从图2可以看出，220kV电压合并单元A及110kV电压合并单元A分别经220kV过程层交换机A和110kV过程层交换机A至220kV母设测控和110kV母设测控，然后经MMS交换机至后台机和远动机。过程层的电压量同时还送220kV线路故障录波器和110kV线路故障录波器，但并未在相关设备上发现电压异常波动启动录波等信息，因此初步判断引起电压突变的范围应该在图2中的方框范围内。通过查看220kV正母测控装置、220kV副母测控装置发现220kV正母测控装置的SV_1通道延时为0，而220kV副母测控装置SV_1通道延时为1000。

进一步查看测控装置定值发现220kV副母测控装置“SV采样定值”中SV9-2接收模式为1，220kV正母测控装置与110kV正母测控装置SV9-2接收模式为0。

翻阅PSC-9705装置说明书，发现有对SV9-2接收模式的定义：

具体对应意义是：

SV9-2接收模式：

0：接收模式为组网；1：接收模式为点对点；2：接收模式为组网+点对点。

在工程应用中按照实际组网方式组网：经过交换机了，选择0；未经过交换机，选择1。

由图2我们可知，合并单元与各保护装置之间采用点对点方式传输，而合并单元与测控装置之间采用组网方式传输（中间经过交换机），因此220kV副母测控装置SV9-2接收模式应设置为0。

3.2 缺陷原因分析

合并单元与测控装置之间的通信方式分为点对点方式和组网方式：在组网方式下，由于交换机数据传输延时具有不确定性，合并单元与测控装置间由全局统一的同步系统严格同步，因此不会出现SV报文迟滞现象。在点对点方式下，合并单元与测控装置之间不需要同步，测控装置能根据输入延迟进行补偿而实现各输入间的采样值同步。按照现有的组网方式，合并单元采用IEC-61850-9-2 SV报文稳定地按250?s的周期向交换机传输（每秒4000帧，电力系统频率为50Hz，因此每个周波相当于有80个采样点），测控装置也以250?s的周期从交换机上收取SV报文，IEC61850-9-2工程中实际最大报文长度单间隔SV理论计算流量按照每帧1点计算，一个合并单元每秒种的数据流量：

S=159字节×8bit/字节×50周波/s×80点/周波=5.088Mbps

220kV过程层A网交换机采用Kyland sicom3024P，最大传输速率为100Mbps。工程中一般要求交换机数据传输负载率低于40%，也就是说最多接7～8个合并单元，但按照实际端口接线情况交换机的负载率将超出40%，造成交换机传输数据的不稳定，因此我们看到了220kV副母测控装置所显示SV_1通道延时1000?s。

由于之前220kV副母测控装置SV9-2接收模式为点对点方式，而通信方式却是组网方式，测控装置无法对交换机传输产生的延时进行补偿，因此在采样过程中会产生丢包现象。例如，上面说到测控装置以250?s的周期收取SV报文，220kV副母测控装置所显示SV_1通道延时1000?s，因此我们可以推断至少有4帧SV报文存在着采样丢包现象。由于测控装置以采样数据的有效值来作为最终的采样结果，因此丢失的数据并不会使得采样结果跳零，而是使有效值在数值上变小，也就是我们在图1中看到的突变现象。

4 缺陷处理措施

针对以上缺陷，我们认为可以通过两种方法进行处理消缺：（1）更换过程层中心交换机，换成最大传输速率1000Mbps的交换机；（2）更改测控装置采样定值，将测控装置SV9-2接收模式设置为0，即组网方式。

方案1由于各种原因实施困难暂时不考虑，因此我们考虑采用方案2进行消缺。

由于220kV澄浪变4月份有澄通1801线、澄达1806线扩建工作，结合这个契机，我们要求南瑞继保厂家排查全站相关测控装置SV9-2接收模式定值，并将所有SV9-2接收模式都设置为0。

经过排查，发现220kV副母测控装置、110kV正母测控装置、110kV副母测控装置、#1主变220kV测控装置SV9-2接收模式均为1，即点对点方式，4月4日南瑞继保厂家将以上装置SV9-2接收模式改为0。

图3 220kV副母电压5月8日曲线图

在消缺完成观察近一个月后，我们查看了5月8日220kV澄浪变220kV副母电压曲线，没有发现跳变现象，因此我们认为该缺陷已消除。

5 结语

220kV澄浪变220kV副母电压跳变是由多方面因素造成的：首先，220kV过程层中心交换机的性能不能满足要求；其次，厂家未考虑到在不同组网方式下测控装置定值对于采样的影响，在投产前对测控装置相关定值进行仔细检查，使得有些测控装置定值设置不正确。

对此，我们有以下两点建议：（1）在设计阶段，应充分考虑过程层中心交换的最大传输速率与网络负荷，建议采用更高配置的交换机，必要时在投产前对网络负荷进行检测；（2）重点关注测控装置SV9-2接收模式定值，虽然目前国网标准为合并单元与保护装置采用点对点通信方式，合并单元与测控装置采用组网通信方式，但还是应该根据现场情况设置正确合理的定值。

参考文献

[1] 赵家庆，徐春雷，高宗和，等.基于分布式同步方法的智能变电站采样值组网技术[J].电力系统自动化，2013，37（24）.

[2] 徐敏，鲍有理，李宝伟，等.智能变电站中点对点传输采样值延迟及延迟校验方案[J].电力系统保护与控制，2012，40（17）.

作者简介：周行（1983-），男，国网浙江省电力公司宁波供电公司技师，工程师，研究方向：电力系统自动化；李力（1967-），男，国网浙江省电力公司宁波供电公司技师，工程师，研究方向：电力系统变电站自动化。

（责任编辑：黄银芳）