智能變電站工程調試中若干故障的分析與解決

3 現場各類故障及處理過程

在智能變電站實際工程調試中，主要出現的故障有：保護測控裝置SV采樣異常、鏈路通信異常、虛端子連線故障，此外，文獻[2-4]分析了智能變電站故障的快速定位及診斷。處理這些現場實際遇到的缺陷，尤其是裝置斷鏈情況，可能需要使用到抓包工具，如思源UDMView或手持式數字分析儀ONLLY-i8，下面就這3種典型故障對其現象及缺陷處理過程進行詳細的分析。

3.1 SV采樣故障及處理

線路保護裝置采樣故障除了常見的一次設備互感器TA/TV、合并單元、ICD模型文件錯誤以及裝置采樣板件損壞外，還主要存在SCD文件SV數據上虛端子連線方面的問題，下面對其進行分析。

SV數據組合虛端子連線時連接不對應導致。發布方電流（序號1的保護1A相電流采樣值1）與訂閱方電壓（序號1的保護A相電壓Ua1）相連，發布方電流（序號1的保護1A相電流采樣值1）與訂閱方反向電流（序號15的保護A相電流Ia1（反）），這些都會導致裝置采樣故障，從而影響保護邏輯，導致誤動或拒動。

此外，裝置面板若出現SV_A（A）網鏈路出錯，則SV_A（B）網斷鏈；若裝置SV采樣數據無效，MU有通道但數據置無效，即發送采樣值報文中品質的Test位應置True，可能是合并單元裝置檢修壓板投入。一般地，若裝置采樣值顯示為0，還應首先檢查“SV接收”壓板是否退出。

3.2 GOOSE鏈路通信故障及處理

智能站中出現概率較大的故障是裝置出現鏈路通信中斷，此時裝置液晶面板上一般會出現相關的通信斷鏈報文，以保護裝置與其智能終端來說，在保護裝置上切換到“廠家設置”菜單，選擇相關的通信板件號，選擇保護裝置的智能終端，若保護裝置長時間收不到智能終端的GOOSE報文，就會在保護裝置上出現GOOSE接收A（B）網斷鏈，一般地，取兩倍的允許生存時間（TAL）作為GOOSE斷鏈的判斷條件，允許生存時間取T0時間兩倍，即10 s，故接收方判斷裝置GOOSE斷鏈時間為20 s。長園深瑞主變保護裝置，型號PRS-778T1-DA-G，其IED Name為PT220A的鏈路狀態，在“調試信息”里選擇相應的板件號11，得知主變保護鏈路通信正常，發送源是智能終端IT2201ARPIT，主變保護每10 s接收到智能終端2幀數據，總共接收8幀的數據包。

若通信中斷，則面板顯示鏈路通信中斷，且10 s接收0幀數據，遇到此類問題，首先查看智能站的網絡分析儀或智能錄波裝置來鎖定間隔裝置，若智能站沒有配置這些智能設備，則可以使用抓包工具，如思源UDMView或手持式數字分析儀ONLLY-i8進行相關設備間鏈路的抓包分析；接著應檢查相應間隔的光口是否損壞、插反，光口組網是否直連，此外，光纖是否插反、折斷、松動等；最后是對SCD文件私有屬性、端口訂閱、MAC地址、修正次數進行檢查，尤其是在擴建、新建或技改中尤為重要。

以母線保護與主變智能終端通信故障來分析，情況一，若主變智能終端訂閱方接收端口配置了10-A和10-B，沒有配置10-C，而若母線保護正好接入主變智能終端的10-C光纖口，則主變智能終端無法接收母線發送的GOOSE報文而判鏈路中斷；情況二，如果報文發送方母線保護裝置的私有屬性沒有配置端口或端口不在11號板件(以BP-2C母線保護裝置為例，GOOSE發送則固定在11號板件)，則接收方也同樣為斷鏈，私有屬性發送端口號可以自定義。情況三，若母線保護裝置或主變智能終端的MAC地址、APPID或修正次數等配置文件有誤，裝置之間無法識別，報文同樣也無法接收，故而裝置會判GOOSE斷鏈。

3.3 虛端子信號故障及處理

智能站在調試或運維中信號誤發或拒發等故障時有發生，智能站中虛端子代替物理端子，邏輯連接代替物理連接[5-7]。在調試中，核對裝置遙信時，若裝置無法收到或收到錯誤信號時，則很大可能是虛端子連線錯誤，此時，打開SCD配置工具，找到相應間隔裝置的GOOSE數據組合配置，根據設計院提供的虛端子表核實連接是否正確，并確認裝置發布方所選的虛端子是否與訂閱方對應。

以線路智能終端與母線保護為例，虛端子連線中，假設線路接到母線保護的支路6，發布方為IL2201A[220kV線路一智能終端]，訂閱方PM2201A[220 kV母差A保護]，若發布方將序號為5的帶有時標的閘刀1位置（Pos.t）與訂閱方的支路6_1G刀閘位置（DPCSO1）相連，母線保護裝置就無法收到線路一的刀閘1位置，正確應將序號4相連，類似這種故障很多，除去通信鏈路、端口訂閱、MAC地址及APPID外，一般就是虛端子錯誤連線。

4 其他常見缺陷及處理

4.1 裝置光纖接口損壞處理

智能站二次設備由于運行時間較長，不免會發生光纖接口損壞的情況，遇到此缺陷，一般分3步；第一步，現場查看裝置是否有備用的光纖口，若沒有那只能更換板件來消缺，若有，則用SCD配置工具查看該裝置備用光纖口是否有配置私有屬性和接收端口，現場更多情況是備用光纖口在投產時已經配置私有屬性，但沒有配置接收口，因為配置備用接收口而實際接收不到數據幀裝置就會報鏈路中斷，這在后臺或網分均可查到。第二步，使用相關廠家的SCD配置工具，導入全站SCD文件，打開IED管理，選擇GSE控制塊，進行私有屬性（如果私有屬性沒有配置該備用端口）配置和按照Gocb進行端口訂閱的配置。第三步，重新下載CID/CCD或GO/SV配置文件，觀察鏈路是否正常。

此外，依據上述在對備用光纖口進行接收口的端口訂閱時，發現SCD文件訂閱端口選項中無此備用口10-B，只有10-A、10-C、10-D以及3-A、3-B端口，且Altova XML Spy軟件編輯SCD文件的確沒配置該端口，這種情況相對較復雜。此時，可以利用Altova XML Spy軟件，找到相應的端口配置語言進行相關端口修改配置，然后利用SCD配置工具重新打開該文件，并核查文件無誤后下裝文件到裝置。

4.2 VLAN-ID劃分導致流量故障

VLAN，即虛擬局域網，將局域網（LAN）設備從邏輯上劃分成一個個的網段，從而實現了虛擬工作組內部的數據通信。默認情況下，交換機將收到的多播報文全網廣播，這將造成裝置收到大量與自身無關的報文，尤其是網絡中有采樣值報文時，往往容易造成裝置CPU過載、鏈路中斷現象，VLAN的作用是基于IEC 61850標準，將智能站過程層SV、GOOSE報文均使用多播地址傳送，對報文進行過濾，篩選出裝置所需要的報文。

首先，打開瀏覽器，輸入廠家交換機的登錄地址、用戶名、密碼進入交換機。接著，查看交換機VLAN-ID及其端口定義，不同ID可能劃分的端口數量不同，但要與SCD文件通信管理中的VLAN劃分裝置一一對應，否則就會出現裝置某個端口接收不到任何數據幀或丟幀，從而出現斷鏈問題。

5 結束語

智能變電站是電力系統的一次技術革命。智能站較常規戰，其二次系統的硬件和軟件都發生巨大的變化，必然導致檢修維護和管理方式的變化。本文基于作者在工程調試中遇到的SV采樣異常、GOOSE通信斷鏈、虛端子連線以及VLAN-ID劃分等各類缺陷，涉及到智能站的ICD文件導入、IED文件配置、端口訂閱、光纖連接等環節，其中用到SCD配置工具，抓包工具思源UDMView及XML編輯器Altova XML Spy工具。詳細分析了典型缺陷的處理過程，這在實際智能站的運維中起到一定的指導意義。