郭财
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摘要：本文扼要分析智能变电站常见设备异常并提出处理方法，随着智能变电站增加在日常运维中逐渐暴露出一些问题，针对这些问题进行分析处理总结，提高智能变电站保护设备运维质量，从而保证电网的安全稳定可靠运行。
关键词：智能变电站;保护装置;智能终端;合并单元
0、前言
智能变电站在结构上分为站控层，间隔层和过程层，其中在过程层和间隔层之间使用光缆来代替传统变电站的电缆。并通过报文的形式传输模拟量和状态量。因此，需要新的方法来分析和处理智能变电站中的各种异常。
与传统变电站相比，智能变电站在过程层有两个新的设备合并单元和智能终端。合并单元作为模拟量采集单元，将CT、PT的二次模拟量转换为数字并以报文形式，向保护装置、测控装置传输SV报文；作为状态量采集设备，智能终端将一次设备的状态转换为数字消息格式，并将GOOSE消息发送给保护，测量和控制设备。
智能变电站的 IED设备满足 IEC61850中的发布/订阅协议要求，对装置的运行状况、数据链路完好性数据包的完整性有实时的监测，它可以准确反映变电站中每台设备的运行情况，并能快速反映异常的位置。运维人员需熟悉监控后台的报文内容，理解异常告警报文的含义，快速定位异常所在，准确处理异常问题是运维人员所应具备的技能。
1、常见异常及现象
1.1虚端子异常
虚端子在调试过程中，已在SCD中确定智能变电站设备之间交互的SV和GOOSE链路及连接，并将导出配置文件下装到装置中。如果不更改SCD，虚拟连接不会改变，因此在已经运行的智能变电站中，虚端子异常较少出现，虚端子异常主要在施工调试中。运行中虚端子异常主要在虚端子回路不完善等方面，如缺少失灵，闭锁重合闸等特殊回路正常运行中不容易发现只有当发生特殊故障或检查虚端子时才会发现。
1.2 光纤回路异常
智能变电站中的光纤的虚拟回路取代了传统的电缆回路的作用，因此光纤回路的重要性不言而喻。光纤经常有两种主要的异常类型：
（1） 光纤中断
异常影响：在光纤中的辅助设备之间交换的数据被中断，导致子站结构被破坏，并且主设备的监视和保护丢失。
异常表现：监视背景显示相关的间隔数据断开链接。
（2）光纤衰耗过大
异常影响：光纤中的二次设备之间交换的数据不完整或中断，导致变电站保护和测控装置无法对主设备进行监控和保护。
异常表现：监控间隔设备出现断链，数据不刷新装置告警灯，一段时间后自动复归，并且该现象重复出现。
1.3 数据断链异常
数据链路断链异常是智能变电站中最常见的异常现象之一，也是最影响最大的异常之一。数据链路断链的原因有很多，主要有以下几种：
（1）物理回路异常
物理回路异常主要指光纤物理链路异常，包括光纤终端和光纤衰减过大。
（2）物理端口异常
物理端口异常主要指光纤接口模块在长时间运行中发热，接口接触不良等异常，这与设备的运行环境和产品质量有关。
（3）软件运行异常
软件的异常主要是指程序软件运行中异常，逻辑BUG等引起的数据传输问题。
（4）网络风暴
网络风暴主要指变电站拓扑中交换机的配置和运行问题，或网络中异常网络拓扑引起的大量数据。阻止正常数据处理的异常。
1.4 装置异常
二次设备的异常可能由多种原因引起，包括光耦电源断电、网络异常、GOOSE的长期输入、插件松动以及设备的内部通信故障等。
2、分析及处理
2.1虚端子异常处理
运行中虚端子异常主要在虚端子回路不完善等方面，特别是不同厂家在不同功能中逻辑是不一样的。这就需要联调或验收时对所有回路功能进行验证，防止因装置逻辑不一致导致功能不完善。
2.2 光纤回路异常
当智能变电站的光纤链路异常时，通过监控信息和SCD文件中虚端子链接进行分析光纤的异常位置。使用光功率计检查光纤链路路是否过度衰减，并用通过酒精棉擦拭光纤连接器等方式减少衰耗。再次使用光功率计进行测量，如果不能降低衰耗，则更换备用光纤芯。
2.3 数据断链异常处理方法
如果数据断链异常，应及时保存现场监控信息，并查询当时网络分析仪中记录的信息并保存。数据断链异常处理过程大致如下：
（1）读取监控信息，详细记录信息内容，以及发生异常的确切时间;
（2）确定数据是否因其他原因（例如设备断电）而中断;
（3）根据信息的内容，判断链路断开的位置和断开的类型。或者根据站内过程层的网络结构图判断断链的设备和链路类型;
（4）根据监控信息时间，在网络报文分析仪上找到当时的网络信息，并进行录音工作;
（5）检查订阅设备的自检报警，确认断链链路;
（6）检查该回路光纤连接是否完好；
（7）检查网络报文分析仪该装置是否正常发送信息，是否存在帧丢失;
（8）若为光纤物理损坏，更换备用光纤；
（9）如果设备软件异常，通网络报文分析仪会判断链路断开的具体原因（丢帧，抖动，无效等），并联系设备制造商进行处理。
2.4 装置异常
当保护装置设备异常时，当处理装置异常时，可以根据同时发送的其他异常告警消息确认异常类型;如果只发生设备异常告警，可以先判断设备的实际面板指示灯是否与设备的异常告警接口一致，确定设备是否存在异常。
3、结语
综上所述，随着智能变电站的增多，智能变电站在日常运行中智能设备的异常或事故处理等问题增多需要进一步研究并完善，有必要对问题进行分析和解决，逐步完善，确保电网安全稳定运行。
参考文献：
[1]张道银,张小飞,赵汝英.智能变电站故障诊断技术研究[J]. 电力信息与通信技术. 2013(07)
[2]刘伟良,敖非,李刚,李辉.智能变电站检修及数据异常处理机制与试验验证[J]. 湖南电力. 2013(S1)
作者简介:
郭财（1987）男，大学本科，工程师。主要从事继电保护工作。