网络记录分析装置在数字化变电站缺陷处理过程中的应用

网络记录分析装置在数字化变电站缺陷处理过程中的应用

何进锋 殷有玉 黄照厅 王斌

六盘水供电局 贵州六盘水 553001

摘要：由于数字化变电站的数据传输通道为光纤，故其设备缺陷告警处理方法与常规站有所不同，能否更快、更高效的查找出缺陷原因成为缺陷处理的关键环节。本文在分析数字化站现有两种缺陷原因查找方法的基础上，提出了利用网络记录分析仪查找缺陷原因的新方法。并在实际工程应用中对这三种方法进行对比分析，得出了利用网络记录分析仪不仅可以查找缺陷原因，相比另外两种方法还更加高效、便捷的结论。

关键词：数字化变电站、缺陷原因查找、网络记录分析装置

引言

近年来，随着电网自动化技术水平的不断提高，数字化变电站得到越来越广泛的推广应用，与此同时，运行检修人员在对数字化变电站进行维护时也遇到一些新的问题。由于在数字化变电站中，绝大部分电缆都被光纤所代替，常规站中能用万用表测量到的电信号变成了数字化站中摸不到看不见的光信号，故往日常规站中缺陷检查处理的方法已不能应用于数字化站中。

本文是在现行数字化站缺陷处理方法的基础上，就如何能更快、更高效的缺陷原因定位进行深入的探讨、分析。

1 现行数字化站缺陷原因定位方法

目前，在对数字化站缺陷原因查找有以下两种方法：

1.1 利用数字化试验仪进行缺陷定位

当数字化变电站中的设备（保护测控装置、智能终端、合并单元等）发生故障告警时，可使用数字化试验仪对该装置接收的数据，以及向外发送的数据进行抓包。并将抓包所得的数据与该设备在SCD中所应该接受和发送的数据进行对比分析，即可得出该设备故障告警的原因。

优点：能够直接对故障告警设备传输的所有数据进行完整的查阅。

缺点：该方法的使用具有较大的局限性。由于需要将设备的光纤接入数字化试验仪中，所以就造成了在缺陷查找过程中需要设备退出运行，甚至需要该间隔停电。且不能对告警设备和有数据交互的设备同时进行抓包处理，十分不利于数据信息的综合分析。

1.2 利用监控后台进行缺陷定位

在数字化变电站中，站内设备之间进行数据传输的同时也向监控后台上传了相同的数据信息。当设备出现缺陷告警信息时，监控后台同样也能表现出该告警数据的具体内容，与此同时也可以在监控后台上检查与该告警设备有数据交互的设备传输数据是否正常，综合分析即可确认设备缺陷告警的原因。

优点：可对告警设备进行传输数据查阅的同时也对与告警设备有数据交互的设备进行传输数据检查，对于数据信息的综合分析十分便利，且均不影响设备的运行。

缺点：监控后台只对部分设备的关键数据信息进行接收，不能完整的将所有设备的所有信息进行记录，这就造成部分缺陷无法使用监控后台进行原因定位。另由于站内设备传输的数据上送监控后台后需要进行人为的转化、定义及筛选，因此在此过程中有可能会造成数据信息的错误处理，从而对设备缺陷原因的查找带来影响，甚至误判。

2 网络记录分析装置在缺陷处理过程中的应用提出

2.1 网络记录分析装置的功能

一种应用于智能变电站中，具有网络报文记录、网络事件在线、离线分析和信息上传功能的设备。

数字化变电站设备在过程层网络交换机中进行数据交互时，交换机同时会将交互的数据信息上送网络记录分析装置。与监控后台不同的是，网络记录分析装置是接收所有设备传输到过程层网络的所有数据。

2.2 在缺陷原因查找工作中如何利用网络记录分析装置

当站内设备有缺陷告警时，利用网络记录分析装置的功能，对该缺陷设备传输的数据进行分析，并综合与告警设备有数据交互的设备数据进行判断，最终确认缺陷告警原因。

2.3 与现有查找方法的比较

与数字化试验仪的对比：网络记录分析装置同样可以对设备传输的所有数据进行分析，但不同的是它不会对设备的运行造成影响，也可对所有设备同一时刻传输的数据进行查阅分析。

与监控后台的对比：网络记录分析装置可以对所有设备同一时刻交互的所有数据进行查阅分析，同时由于它直接接收数据而不对数据进行处理，从而保证了数据的正确性，一致性。

3 具体缺陷处理中的工程应用

2017年7月，在110kV某数字化站运行人员进行110kV I母母线PT刀闸分闸操作后，发现110kV母线合并单元装置告警灯和GOOSE异常灯亮，随即通知检修人员处理。

图一 110kV母线合并单元装置面板灯运行情况

检修人员到现场后立刻对该缺陷原因进行查找。现场勘查发现110kV母线合并单元装置无液晶面板，从装置上无法获取更过关于告警的信息。而监控后台上只有“110kV I母测控 110kV母线合并单元装置告警”、“110kV I母测控 110kV母线合并单元GOOSE总告警”信号。

检修人员现场勘查结束后，使用网络记录分析装置对此缺陷的原因进行查找分析。通过网络记录分析装置发现，110kV母线合并单元接收了3个设备发送的GOOSE信息，分别为110kV分段智能终端、 110kV I母PT智能终端、110kV II母PT智能终端。

图二 110kV母线合并单元数据交互设备信息

分别对这3个设备发送的具体GOOSE数据信息进行检查，并综合分析，发现110kV I母PT智能终端发送GOOSE信息中“1514隔离刀闸位置”数据为无效状态（2b[00] invalid即为无效状态）。

图三 110kV I母PT智能终端GOOSE信息

根据以上信息，检修人员综合判断110kV母线合并单元发GOOSE异常和装置告警原因为：110kV I母PT智能终端未采集到正确的1514 I母PT隔离开关位置，从而发送给110kV母线合并单元的“1514隔离刀闸位置”GOOSE信息为无效，最终导致110kV母线合并单元发GOOSE异常和装置告警。

根据此分析结果，检修人员检查110kV I母PT隔离开关1514刀闸的辅助接点，发现110kV I母PT智能终端使用的辅助接点损坏，更换辅助接点后110kV母线合并单元告警消失、恢复正常。

在上述缺陷处理工作中，由于110kV母线合并单元处于运行状态，它还向全站保护设备发送110kV母线电压，所以不可能使用数字化试验仪从110kV母线合并单元处进行抓包。而监控后台只接收了110kV母线合并单元的GOOSE告警信息，没有GOOOSE信息中的具体数据内容，故因为无法利用监控后台进行该缺陷的原因查找。

4 结束语

随着数字化变电站的逐渐推广，如何能更有效的消除缺陷使设备能够安全、可靠的运行成为运行维护人员急需解决的问题之一。本文提出了使用网络记录分析装置作为辅助工具进行缺陷原因查找的方法，并在实际的工程进行了应用。与现行数字化站查缺方法进行对比分析，确认了该方法的实际可行性与优越性。当然，数字化变电站设备的缺陷是多样性的、复杂性，不同的缺陷如何去更有效的查找需要具体情况具体分析。

参考文献：

曹团结、方国方.智能变电站继电保护技术与应用[M].北京：中国电力出版社，2013:157.

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张劲松、俞建育、张勇.网络分析仪在数字化变电站中的应用[C]//2010年输变电年会论文集.南京：线高压电器研究院,2010.