智能变电站GOOSE断链原因和处理策略分析

发表时间:2020/7/2   来源:《电力设备》2020年第6期   作者:朴勇惺
[导读] 摘要:智能变电站GOOSE断链是文章研究重点,结合对GOOSE报文传输的了解,客观分析智能变电站GOOSE出现断链的原因,确定出现断链的位置与模块,并且积极总结对应的处理策略,及时解决GOOSE断链问题,保证系统运行正常。
        (江苏金智科技股份有限公司  江苏省南京市  211100)
        摘要:智能变电站GOOSE断链是文章研究重点,结合对GOOSE报文传输的了解,客观分析智能变电站GOOSE出现断链的原因,确定出现断链的位置与模块,并且积极总结对应的处理策略,及时解决GOOSE断链问题,保证系统运行正常。
        关键词:智能变电站;GOOSE断链;交换机;智能终端
        智能变电站GOOSE断链直接影响到智能变电站的正常运行。智能化发展的同时,变电站系统结构变化明显。智能变电站主要包括站控层、过程层以及间隔层三方面。其中MMS通信主要通过站控层、间隔层实现,因为间隔层运行涉及到各种保护装置,还包括测控装置,需要通过智能组件等相互配合实现运行,智能组件属于过程层运行设备。智能化发展中积极应用GOOSE网络改善传统变电站电缆的不足,加快信息交互速度。但是在实际运行中存在断链的现象,需要进一步优化处理。
        一、智能变电站GOOSE报文传输浅析
        智能变电站运行过程中,GOOSE报文传输至关重要。结合智能变电站情况,结合当前标准定义报文传输机制,其中涉及到传输时间、稳定状态下的时间间隔、发生事故状态下的时间间隔、回到稳定状态下的时间间隔等元素。不仅如此,还涉及到心跳时间,GOOSE报文传输期间,按照规定间隔时间,及时发送状态信息,这是心跳报文的主要内容。在传输过程中,如果存在异常事件,则立即启动保护动作,并且分析GOOSE数据变化,立刻对数据事件进行发送。随后利用事件发生后最短重发间隔,及时将其他数据进行发送,控制好发送间隔,进入到下一个发送阶段。经过不断类推,逐渐提高发送倍率,一直持续到发送间隔时间最短调整为正常状态[1]。GOOSE报文标准机制规定,报文传输过程中,存货时间是最短间隔的2倍,如果超出规定时间间隔,报文并未及时传输,则表示传输断链,随即会发出断链预警。
        二、GOOSE断链原因
        某智能变电站运行期间,测控过程中端口A出现GOOSE传输断链现象,断链时间≤1s,迅速恢复增长,此后不断出现这一现象,时间范围为14时42分53秒-15时23分47秒,随后并未出现。
        结合这一现象展开分析,发现端口A断链问题出现的原因在于,智能变电站测控装置存在问题,因为突然失电,造成测控装置板件损坏,影响到GOOSE报文,不仅如此,光纤明显断开,GOOSE光口受到影响出现松动,光口故障的情况下,报文传输会出现明显断链[2]。仔细检查智能变电站测控装置设计与线路规划图纸,积极到实地进行检查,总结故障断链位置的信息流图,详见图1。通过信息流图分析,积极对GOOSE断链位置加以确定与检查,制定详细的检查方案,提高排查效率。
       
        图1-故障断链位置信息流图
        三、智能变电站GOOSE断链处理有效策略
        通过上述对GOOSE断链出现原因的分析发现,这种情况人为因素误插导致概率比较大,受到光纤的影响,测控装置中保护装置启动出现问题,从而造成申报不及时,导致设备停止使用。对此需积极采取有效措施,及时解决GOOSE断链问题,保证测控系统的正常运行。
        (一)检查光功率范围
        准确对光功率进行判断,尤其是对GOOSE断链出现位置,光纤波长达到1310nm,其运行期间功率发送达到-25--10dBm,其接收功率范围则为-36-10dBm。此次光功率范围判断,根据数字测试仪器对每个端口进行测试记录,加以确定。当然为了能够加快GOOSE断链修复检查效率,需要从交换机A端口为载体设定分界点分别确定[3]。
        (二)交换机A链路
        交换机A链路检查期间,结合智能变电站测控装置运行情况,准确判断交换机A链路运行是否正常。应用测试仪器,得到三个端口的光功率结果[4]。当前网口1发送为20.9,-16.8dBm;最小为20.1,-17.0dBm;最大为20.9,-16.9dBm。接收当前为21.0,-16.8dBm;最小为0;最大为21.1,-16.8dBm。网口2发送当前为21.3,-16.7dBm;最小为20.5,-16.9dBm;最大为21.4,-16.9dBm。接收当前为0;最小为0;最大为0.1,-40.0dBm。网口3发送当前为20.7,-16.8dBm;最小为19.8,-17.0dBm;最大为20.7,-16.8dBm。接收当前为0.1,-40.0dBm;最小为0;最大为0.1,40.0dBm。温度均为38.1℃。通过上述数据可以发现,链路存在明显衰减现象,具体测试结果详见表1。
        表1-链路光功率测试结果统计表
       
        虽然链路存在异常,但是交换机A并没有影响到光功率,因此交换机A光功率符合规定要求,断链问题并不出现在这部分。
        (三)智能终端A链路
        交换机A链路检查完毕,检查智能终端A链路,同样应用测试仪器,检查链路运行期间是否出现异常。具体测试光功率分析情况,详见表2。
        表2-智能终端A链路光功率检测统计表
       
        通过链路分析发现,此次GOOSE断链主要位置在于智能终端A。此间还需要将人为造成的光纤被误插或者误拔等原因排除,避免影响测量结果。GOOSE报文传输链路运行规定,必须控制在标准范围之内,但是其中-37.8dBm、-35.2dBm均超出规定范围,因此可以发现此模块GOOSE链路运行损耗光功率最大。为了能够确保判断准确,还需要从保护屏光配架以及汇控柜光配架等方面出发,测试备用光口,如果检测结果相同,则表示均受到智能终端A端口的影响。随后进行链路光功率分析,发现测试结果汇控柜光配架A为-16.6dBm,智能终端A为-16.8dBm。
        由此可以发现,GOOSE报文传输过程中,不管是汇控柜光配架A,还是保护屏光配架A,中断链路光功率均相同,这为GOOSE断链分析明确了方向。随后需要对GOOSE报文出现问题的时间段进行调查。调出全站SCD文件,详细在检查异常阶段与智能终端A之间的联系,并且配合信息流图以及上述分析数据,明确链路出现异常的具体点,立即进行优化调整,恢复链路运行正常,所有数据均达到规定标准,保证GOOSE报文传输及时,以此提高智能变电站的运行效率,保证智能变电站的运行安全。
        结束语:
        综上所述,智能变电站对社会建设与城市发展至关重要。智能变电站运行中测控系统是保证运行安全的关键。其中GOOSE断链问题的出现,直接影响运行系统效率。通过对断链出现原因的分析,及时对交换机A以及智能终端A进行研究,结合相关测试数据的对比分析,确定断链具体位置,及时采取有效措施进行修补,保证智能变电站系统运行正常,提高运行效率。
        参考文献:
        [1]王飞,苏涛,朱志宏,等.智能变电站GOOSE断链原因分析及处理[J].电工电气,2017(3).
        [2]易凡.220kV智能变电站GOOSE断链缺陷分析及消除[J].中国化工贸易,2017,9(25).
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