鐘智棟,王夢芝,金穎杰,張淦鋒
(國網(wǎng)浙江省電力有限公司超高壓分公司,浙江 杭州 311199)
遠(yuǎn)動裝置是為完成調(diào)度與變電站/電廠間各種信息的采集并實時自動傳輸和交換的自動裝置,是電力系統(tǒng)調(diào)度自動化的基礎(chǔ)。由于早期建設(shè)的500kV 變電站多數(shù)已運行近10 年,當(dāng)初投運的變電站監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備已不能充分滿足當(dāng)前各項數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的需要。因此,變電站到調(diào)度數(shù)據(jù)信號的異常時有發(fā)生。特別是設(shè)備位置信號的不定態(tài),使調(diào)度監(jiān)控失去了對該站設(shè)備的監(jiān)控能力,降低了對大電網(wǎng)的調(diào)控能力,對電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行造成重大影響。
文獻(xiàn)[2]從通道、鏈路、通信流程等方面對變電站常見的異常問題進(jìn)行了分析,沒有涉及遠(yuǎn)動信號的具體細(xì)節(jié)。文獻(xiàn)[3]雖然從測控裝置配置層面分析異常信號產(chǎn)生的原因,但沒有深入分析影響信號產(chǎn)生的底層邏輯。
某日,網(wǎng)調(diào)告知某500kV 變電站新擴(kuò)建1 號主變間隔5011 開關(guān)、5012 開關(guān)、2601 開關(guān)間隔位置信號處于不定態(tài),要求現(xiàn)場盡快處理該異常點?,F(xiàn)場運維人員重啟遠(yuǎn)動并置位后使其恢復(fù)正常。但后續(xù)多次出現(xiàn)開關(guān)、刀閘不定態(tài)的異?,F(xiàn)象。
檢修人員抓取并分析遠(yuǎn)動與測控通信報文,初步分析發(fā)現(xiàn)異常間隔測控裝置在鏈路中斷后的初始化過程中dsDin 數(shù)據(jù)集沒有響應(yīng)總召將本數(shù)據(jù)集內(nèi)容發(fā)送至遠(yuǎn)動,并將發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象告知廠家。檢修人員修改測控裝置配置文件和監(jiān)控后臺主機(jī)中的SCD 文件,更換遠(yuǎn)動裝置CPU 板。處理完成后,監(jiān)控后臺及調(diào)度遙信、遙測、遙控試驗正常。
(1)測控裝置配置文件修改前報文分析。電力監(jiān)控設(shè)備實時上送遙信報文,分析報文發(fā)現(xiàn),異常測控裝置的brcbWarning、brcbCommState 報告控制塊的初始化過程正常,使能、完整性周期、選項域、觸發(fā)域、總召操作均能成功,且總召報文、周期報文正常上送。其中brcbWarning 初始化過程圖1 所示,brcbCommState與其相同。
圖1 brcbWarning 控制塊使能成功
但brcbDin 報告控制塊的初始化過程異常,其使能、完整性周期、選項域、觸發(fā)域操作均能成功,總召操作成功,但測控沒有上送總召報文,且初始化完成后測控裝置沒有周期報文上送,如圖2 ~5 所示。
圖2 brcbWarning 控制塊完整性周期寫成功
圖3 brcbWarning 控制塊選項域?qū)懗晒?/p>
圖4 brcbWarning 控制塊觸發(fā)域?qū)懗晒?/p>
圖5 brcbWarning 控制塊總召成功
(2)測控裝置及遠(yuǎn)動配置文件分析。查看測控裝置模型文件dsDin 數(shù)據(jù)集,該數(shù)據(jù)集中包含了開關(guān)、刀閘等一次設(shè)備遙信,以及其他硬接點遙信,如圖6 ~7 所示。
圖6 brcbDin 控制塊總召成功,但沒有總召報文響應(yīng)上送
圖7 測控裝置模型文件中CTRL/LLN0/dsDin 數(shù)據(jù)內(nèi)容
圖8 異常測控裝置CTRL/LLN0/dsDin 數(shù)據(jù)集
檢查SCD 集成文件,異常測控裝置模型文件CTRL/LLN0/dsDin 數(shù)據(jù)集中共有121 個數(shù)據(jù),存在無效的邏輯節(jié)點DevAlarmGGIO,如下圖紅框中所示。而遠(yuǎn)動裝置導(dǎo)入的異常間隔測控模型中,CTRL/LLN0/dsDin 數(shù)據(jù)集有109 個數(shù)據(jù),不存在DevAlarmGGIO 邏輯節(jié)點。該差異可能會造成以下影響:一是測控裝置本身存在無效的邏輯節(jié)點DevAlarmGGIO,導(dǎo)致測控裝置判定該數(shù)據(jù)集異常,從而不向遠(yuǎn)動發(fā)送該數(shù)據(jù)集內(nèi)容;二是異常間隔測控裝置CTRL/LLN0/dsDin 數(shù)據(jù)集與遠(yuǎn)動裝置中不一致。
根據(jù)以上分析,CTRL/LLN0/dsDin 數(shù)據(jù)集沒有響應(yīng)總召將數(shù)據(jù)集信息上送遠(yuǎn)動的原因可能為:測控裝置本身存在無效的邏輯節(jié)點DevAlarmGGIO,導(dǎo)致測控裝置判定該數(shù)據(jù)集異常,從而不向遠(yuǎn)動發(fā)送該數(shù)據(jù)集內(nèi)容;且異常間隔測控裝置CTRL/LLN0/dsDin 數(shù)據(jù)集與遠(yuǎn)動裝置異常間隔的CTRL/LLN0/dsDin 數(shù)據(jù)集不一致導(dǎo)致。
(3)測控裝置配置文件修改后報文分析。根據(jù)以上分析結(jié)果,刪除異常測控裝置CTRL/LLN0/dsDin數(shù)據(jù)集中無效的DevAlarmGGIO 邏輯節(jié)點,并重新下裝測控裝置配置文件。測控裝置的brcbWarning、brcbCommState、brcbDin 報告控制塊的初始化過程正常,使能、完整性周期、選項域、觸發(fā)域、總召操作均能成功,且總召報文、周期報文正常上送,總召報文及周期上送報文如圖9 ~10 所示。遠(yuǎn)動裝置上送的遙信信息正常。
圖9 測控裝置配置文件修改后dsDin 數(shù)據(jù)集總召報文
圖10 測控裝置配置文件修改后dsDin 數(shù)據(jù)集周期上送報文
(4)現(xiàn)場測試?,F(xiàn)場修改5011 開關(guān)測控裝置配置文件并重新下裝,未修改5012 開關(guān)、2601 開關(guān)測控配置文件,作橫向?qū)Ρ?。重啟遠(yuǎn)動裝置后,對三個間隔測控進(jìn)行總召,5012、2601 開關(guān)間隔遙信出現(xiàn)異常,而5011 開關(guān)間隔遙信為正常。
綜上分析,異常間隔測控裝置CTRL/LLN0/dsDin 數(shù)據(jù)集存在無效的DevAlarmGGIO 邏輯節(jié)點,測控裝置判定該數(shù)據(jù)集異常,從而不向遠(yuǎn)動發(fā)送該數(shù)據(jù)集內(nèi)容,且與遠(yuǎn)動裝置內(nèi)異常間隔的數(shù)據(jù)集不一致,導(dǎo)致測控裝置CTRL/LLN0/dsDin 數(shù)據(jù)集不能正常響應(yīng)總召,無法將數(shù)據(jù)集中的開關(guān)、刀閘等設(shè)備位置發(fā)送至遠(yuǎn)動。遠(yuǎn)動裝置CPU 板運行工況不良,遠(yuǎn)動裝置存在隨機(jī)性程序死機(jī)或者鏈路異常的可能,在程序或者鏈路恢復(fù)過程中,遠(yuǎn)動裝置將進(jìn)行初始化,一旦遠(yuǎn)動裝置初始化,就會出現(xiàn)異常測控裝置dsDin 數(shù)據(jù)集響應(yīng)總召失敗,從而導(dǎo)致調(diào)度端5011 開關(guān)、5012 開關(guān)、2601 開關(guān)間隔遙信異常。
本次1 號主變擴(kuò)建期間,遠(yuǎn)動裝置未下裝最新SCD集成文件,前提是測控裝置CID 模型不發(fā)生變化。但是,在配置SCD 組態(tài)文件時,廠家人員不掌握新增測控水平聯(lián)閉鎖會導(dǎo)致CTRL/LLN0/dsDin 數(shù)據(jù)集增加無效的DevAlarmGGIO 邏輯節(jié)點,從而致使異常間隔測控判定本數(shù)據(jù)集異常,且與遠(yuǎn)動模型不一致。
刪除1 號主變5011 開關(guān)測控、5012 開關(guān)測控、2601 開關(guān)測控裝置CTRL/LLN0/dsDin 數(shù)據(jù)集無效的DevAlarmGGIO 邏輯節(jié)點,并重新下裝測控配置文件、更新后臺SCD 文件。更換CPU 板,提升遠(yuǎn)動裝置運行工況,使上述異常恢復(fù)。
根據(jù)報文分析,在測控裝置與遠(yuǎn)動裝置CTRL/LLN0/dsDin 數(shù)據(jù)集不一致的情況下,brcbDin 報告控制塊的使能、完整性周期、選項域、觸發(fā)域、總召操作成功,只是未上送總召報文。但根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的IEC61850通信規(guī)約,在CTRL/LLN0/dsDin 數(shù)據(jù)集不一致的情況下,brcbDin報告控制塊的使能、完整性周期、選項域、觸發(fā)域、總召操作均不應(yīng)成功。早期NSD300 遠(yuǎn)動裝置與測控通信的流程未完全按照IEC61850 通信規(guī)約。
遠(yuǎn)動設(shè)備為自動化專業(yè)檢修維護(hù)盲點,一般信號上送異常,首先考慮測控裝置信號來源是否正確。再檢查遠(yuǎn)動裝置的點位關(guān)聯(lián)是否正確,最后檢查配置文件,準(zhǔn)確定位,提高缺陷處理效率??紤]系統(tǒng)內(nèi)存在多個運行超過10 年的老舊遠(yuǎn)動裝置,異常逐漸增多。專業(yè)決定后續(xù)盡快安排老舊設(shè)備改造工作,提升設(shè)備健康水平,助力電網(wǎng)安全運行。因測控數(shù)據(jù)集異常導(dǎo)致遠(yuǎn)動無法收到信號,對調(diào)度中心監(jiān)盤產(chǎn)生了較大影響。本文針對上述現(xiàn)象進(jìn)行了詳細(xì)分析,并提出了整改優(yōu)化方案,對今后500kV 變電站自動化工作中,如何對測控裝置進(jìn)行正確地配置和驗證,以及類似遠(yuǎn)動裝置信號上送異常的處理,具有指導(dǎo)和借鑒意義。