智能變電站二次系統網絡缺陷診斷方法

李劍+朱良肄

摘 要 智能化變電站及IEC61850的引入大幅度的簡化了變電站的一二次設備及接線，完成了從傳統的以私有協議和連接方式為主的直連直跳信號連接到網絡化及標準信令化的轉變，本文在已有的一些針對智能變電站模型校驗、報文監測和分析處理成果的基礎上，重點深化研究面向二次系統網絡缺陷的多參量融合診斷方法。

【關鍵詞】智能變電站 IEC61850 缺陷 多參量 診斷

智能變電站網絡本身的運行狀況，尤其是其可靠性與安全性的保障，是變電站建設最為重要的問題，本文將從物理光纖鏈路診斷及虛通道、虛回路進行自動化快速掃描和故障定位，從虛、實兩方面對二次系統網絡缺陷進行診斷排查。

1 二次系統物理光纖鏈路缺陷排查

目前智能變電站二次裝置之間的數字信號采用絕緣的光纖作為連接和傳輸的通信介質，光纖鏈路成為了采樣、控制、告警及計量等二次設備的主要數據來源通道，在光纖施工過程中，運維人員及廠家一般會分階段對光纖進行長度、線序、衰耗、端面污穢等項目的測試。例如采用OTDR測量光纖衰耗，主要檢測沿光纖長度衰減特性的詳細情況、檢測光纖的物理缺陷或斷裂點的位置、測定接頭的衰減和位置以及被測光纖的長度等工作。而這些基礎性工作完成之后，缺少一種高效的網絡測試管理工具和技術手段，來判斷二次裝置與交換機之間、交換機與交換機之間的物理鏈路接口是否配置正確。

本文提出一種方法，本方法基于簡單網絡管理協議（Simple Network Management Protocol，SNMP）技術的的物理光纖通訊網絡狀態監測技術。基于SNMP協議，通過召喚或在線獲取交換機的工作參數及實時報文信息，對交換機運行狀態進行監視，獲取其運行信息并自動與網絡配置表進行比照，從而實現自動化的網絡配置正確性測試。在此基礎上由監測系統進行分析判斷，對交換機運行狀態變化和交換機運行故障進行告警，告警功能包含端口鏈路告警以及網絡告警等，以便變電站運維人員及時對交換機進行維護和檢修，保障變電站的生產安全。

2 二次系統虛通道掃描及故障定位

智能變電站一二次設備的關聯關系和通信狀況看不見摸不著。現場運維工作中迫切需要一種IED仿真模擬運行、和二次回路在線監測的方法。基于這種現狀，本項目在已有的一些針對智能變電站模型校驗、報文監測和分析處理成果的基礎上，給出一種模擬海量實時數據的有效手段，對站內組網性能及虛端子邏輯連接正確性進行測試和校驗。通過解析SCD文件，可以做到可針對任何在SCD模型中定義的SMV、GOOSE和MMS數據集的模擬仿真，用以對組網性能進行測試和評估。

以模擬goose報文為例，給出IED仿真模擬的實現方法。

（1）調試平臺自動解析變電站SCD文件并將所解析內容在數據庫中建模并保存，系統根據需求從數據庫得到需要模擬GOOSE數據集的相關信息。

（2）調試平臺根據得到的GOOSE數據集的信息，調用界面生成引擎，生成GOOSE數據集模擬參數輸入界面。

（3）用戶在界面輸入相應的參數值，調試平臺根據用戶輸入的參數值和該GOOSE數據集的信息合成產生該GOOSE數據集的SCL模型實例，通過“軟件中間件”將其傳給“模擬控制模塊”。

（4）“模擬控制模塊”根據該數據集的SCL模型實例和GOOSE報文格式、通信機制，通過相關接口調用生成GOOSE報文，通過交換機發送到指定設備。

3 結語

本文初步探討了二次系統網絡缺陷診斷的問題，給出了二次系統網絡缺陷診斷的基本方法和基本過程，從物理光纖回路及虛回路的角度給出了缺陷綜合分析方法，本文所提出的研究，有待于在智能變電站工程實踐中進一步充實，也將隨著研究的深入而不斷發展和完善。