智能变电站二次设备常见异常分类及处理思路

郏运兴

（河南锦源建设有限公司，河南 郑州450000）

智能变电站选择使用环保、集成及先进智能设备，将信息共享标准化、通信平台网络化、信息数据化等作为基本控制条件，智能化完成信息检测、计量、采集等功能，特别是当前已经将在线分析决策、智能化调节、电网实时控制等功能融入到其中，较好提升了变电站智能化水平。其中二次设备作为变电站重要组成部分，确保二次设备运行安全性非常关键。因此，对智能变电站二次设备常见异常分类及处理思路进行分析有着较为重要意义。

1 智能变电站二次设备常见异常分类

1.1 过程层设备异常问题

在一般情况下，在就地一次设备周边会安装过程层设备，设备在这种环境下运行相对较差，出现的电磁干扰问题也较为突出，增加了过程层设备出现问题概率。特别是智能终端容易出现异常。在智能终端出现异常后，继电合闸或者保护跳闸命令不能正常执行，对智能终端刀闸位置信号与断路器信号接收也会产生影响。若智能终端开出部位出现异常，则合闸、跳闸及远程遥控命令均不能执行，也就是不能通过智能终端对断路器实现控制。出现这种故障之后，保护装置不能发出警告，智能装置只能出现自检告警。若智能终端开入端出现异常，则智能终端不能提供出精准的一次设备信号、刀闸位置及断路器位置信号，对保护线路的合闸功能或者对保护母线的切换功能、电压并列等功能均会受到影响。同时，也会出现合并单元出现异常。在发生合并单元异常这种情况后，对于接受该合并单元的SV数据保护装置正常运行均会产生影响，通常情况下包括母线保护、线路保护，所产生的影响相对较大，甚至会影响到正常母线的运行。若合并单元中A/D数据出现异常时，会出现保护功能闭锁或者电压闭锁条件开放。若合并单元中的TV、TA等出现回路异常或者原器件异常问题时，部分保护功能可能会出现误动作，保护装置不能正常发出警告。若合并单元电压切换或者电压并列出现异常，则方向元件、距离保护等功能将会闭锁，也可能会出现相关电压闭锁开放的问题，保护装置将会出现“采样数据异常”或者“电压数据无效”等问题。

1.2 通信异常问题

二次系统再运行过程中，通信系统正常运行是基础。从当前智能变电站运行情况来看，二次系统出现异常是导致智能变电站出现通信异常的主要问题。首先是GOOSE 通信异常。当智能终端和保护装置之间出现了GOOSE 通信异常问题时，保护装置中将出现GOOSE通信信号终端的警告，闭锁重合闸信息、低气压闭锁信息、断路器位置信息等将不能正常获取，重合闸功能不能正常发挥。在智能终端和保护装置出现GOOSE 发送通信异常问题时，在智能终端中将会出现GOOSE 通信中断信号。保护装置合闸、跳闸命令不能正常执行。其次是SV通信异常。在出现这种异常事故后，保护装置中将会出现采样数据无效或者采样出现异常等信号。若出现了SV通信中断的问题，相关保护功能会闭锁。若出现了SV通信丢包的问题时，保护功能的正常运行会受到较大影响。第三是MMS通信异常。在出现了这类异常后，智能终端会出现通信链路中断问题，运行状态不能较好保护。

1.3 保护装置异常问题

虽然保护装置在保护室内安装，运行环境相对较好，但是也容易出现各种类型故障。从发生故障类型来看，主要有程序异常、硬件故障两个方面，在出现这类故障后，对于查找出来这些故障问题难度比较大，没有比较好的方法，再加上没有明确的告警信号，更是难上加难。出现的硬件故障最主要的问题是光纤通信接口故障，这样就会直接影响到数据的接收，那么就会导致相关保护功不能正常发挥其作用。出现程序异常的概率相对较低，在出现程序异常后，保护逻辑将出现紊乱。

2 智能变电站二次设备常见异常处理措施

2.1 精准运用装置自检告警信号

首先，在智能变电站中二次设备有着较强自检能力，对GOOSE/SV等输入线路开展在线监测，可对GOOSE/SV中所含的数据品质，例如同步设备的运行状态、检测数据有效性以及进行检修状态的检测，同时还可对自身运行状态，例如保护闭锁状态、对时状态等方面进行全方位判断，若出现了异常问题，则会发出告警信号，告警信号会出那条链发生了中断或者出现了哪一类的异常情况进行全面精准的提示。其次，保护装置告警信号不仅要显示在装置面板上，而且要通过MMS通信这个工具将相应的告警信息传输到相应的监控后台，而像智能终端、合并单元等这些过程设备告警信号可以选择使用测控装置传输到监控后台，因此，所有的告警信号都可以通过查阅监控后台的方式，将信息全部查阅出来，从而更为便捷的开展保护装置异常情况分析。

2.2 充分利用网络报文记录分析仪信息

智能变电站这个体系中经常会设置网络报文记录分析仪这个仪器，网络报文记录分析仪主要作用是可以记录二次系统中包含的所有网络信息，进而可对这些信息进行在线分析或者离线分析，那么我们就可以掌握发生异常事故的基础数据。现阶段，智能变电站中的网分保存数据天数应当至少七天。因此，在对GOOSE 和SV进行设置时，现场可将网分调阅时间设置为调取和查阅7 天范围内的网络报文。其次，如果拒动或者误动继电保护装置，可通过网分对动作信号发出后GOOSE 对应的报文进行查询，详细查询跳闸报文对应的保护装置情况。将此作为根据，对保护装置未能进行正确动作背后的原因进行详查。详细点阐述即：如果系统报出的故障和保护装置发出的GOOSE 跳闸命令不相符，则表明保护装置出现了拒动或者误动的问题。如果两者发出的信号是完全对应的，那么就要思考是否是断路器跳开不对应，问题根源应当在跳闸回炉或者智能终端。第三，若设置的保护装置能够接受SV数据出现的异常，那便可对网分进行检查，最先也是最重要要查看的就是合并单元SV报文是否完全正确；然后要查看SV数据集配置是否相匹配，数据是否有效；接着再查看SV报文之间的间隔是否达到了相关要求，SV延时是否出现了变化，最后要特别查验是否出现了丢包问题。将这些作为依据对合并单元是否存在SV异常进行判断。第四，选择使用网分对站控层MMS报文进行分析。特别是要实时跟踪监控数据通信网关机及其后台的保护装置、读取命令的应答结果，特别是保护装置的数据上传等，可对遥控保护装置软压板与主动上送事件过程中出现的异常情况进行分析，综合判断属于监控后还是数据数据通信网关机异常，根据判断结果采取针对性的措施给予解决。

2.3 对配置是否正确进行全面检查

首先对智能变电站中二次系统运行配置情况进行检查，主要包含有交换机配置、SCD文件配置、二次系统设备中的私有设置等。其中提及到的SCD文件配置，主要是对SCD文件中二次设备通信参数、虚端子链接参数、输入和输出数据等数据进行分析。若出现了保护装置不能正确接收GOOSE 报文或者SV报文、跳闸出现序列错误、采样出现错序的问题时，应当对SCD文件中对应的装置进行全面的检查，确保设计图纸和参数、虚端子配置保持完全一致，通过整组传动验证的方式，对参数之间配置是否正确进行验证。第三，通过对交换机配置情况进行验证，可全面掌握网络通信是否正确。若出现了报文通过交换机之后不能正确传输的问题时，需交换机配置是否正确进行全面检查，主要对镜像、静态组播、VLAN参数等现场配置情况和实际设计情况是否一致进行全面的检查。此外，对私有配置情况进行全面检查，主要包含有采样延时配置、端口配置等，应该根据场地的实际情况以及根据厂家的设计标准来进行360 度检查，确保各项参数匹配正确，尤其是装置硬件端口的配置应当全部一致。这些操作均需要技术人员对具体标准和实际情况进行对比，通过对比找出其中可能存在的问题。

结束语

综上分析，现阶段智能变电站出现的二次设备异常，主要有设备与设备之间的配合，配置紊乱、保护装置出现异常、过程层设备异常以及通信问题等，对智能变电站正常运行带来的负面影响明显，因此，这就需要智能变电站维修技术人员全面认识到做好智能变电站二次设备异常分类及处理的重要性，充分结合二次设备运行实际情况，采取针对性措施，全面提升二次设备运行效果，为智能变电站稳定运行打下基础。