智能变电站二次系统网络缺陷诊断方法

摘 要 智能化变电站及IEC61850的引入大幅度的简化了变电站的一二次设备及接线，完成了从传统的以私有协议和连接方式为主的直连直跳信号连接到网络化及标准信令化的转变，本文在已有的一些针对智能变电站模型校验、报文监测和分析处理成果的基础上，重点深化研究面向二次系统网络缺陷的多参量融合诊断方法。

【关键词】智能变电站 IEC61850 缺陷 多参量 诊断

智能变电站网络本身的运行状况，尤其是其可靠性与安全性的保障，是变电站建设最为重要的问题，本文将从物理光纤链路诊断及虚通道、虚回路进行自动化快速扫描和故障定位，从虚、实两方面对二次系统网络缺陷进行诊断排查。

1 二次系统物理光纤链路缺陷排查

目前智能变电站二次装置之间的数字信号采用绝缘的光纤作为连接和传输的通信介质，光纤链路成为了采样、控制、告警及计量等二次设备的主要数据来源通道，在光纤施工过程中，运维人员及厂家一般会分阶段对光纤进行长度、线序、衰耗、端面污秽等项目的测试。例如采用OTDR测量光纤衰耗，主要检测沿光纤长度衰减特性的详细情况、检测光纤的物理缺陷或断裂点的位置、测定接头的衰减和位置以及被测光纤的长度等工作。而这些基础性工作完成之后，缺少一种高效的网络测试管理工具和技术手段，来判断二次装置与交换机之间、交换机与交换机之间的物理链路接口是否配置正确。

本文提出一种方法，本方法基于简单网络管理协议（Simple Network Management Protocol，SNMP）技术的的物理光纤通讯网络状态监测技术。基于SNMP协议，通过召唤或在线获取交换机的工作参数及实时报文信息，对交换机运行状态进行监视，获取其运行信息并自动与网络配置表进行比照，从而实现自动化的网络配置正确性测试。在此基础上由监测系统进行分析判断，对交换机运行状态变化和交换机运行故障进行告警，告警功能包含端口链路告警以及网络告警等，以便变电站运维人员及时对交换机进行维护和检修，保障变电站的生产安全。

2 二次系统虚通道扫描及故障定位

智能变电站一二次设备的关联关系和通信状况看不见摸不着。现场运维工作中迫切需要一种IED仿真模拟运行、和二次回路在线监测的方法。基于这种现状，本项目在已有的一些针对智能变电站模型校验、报文监测和分析处理成果的基础上，给出一种模拟海量实时数据的有效手段，对站内组网性能及虚端子逻辑连接正确性进行测试和校验。通过解析SCD文件，可以做到可针对任何在SCD模型中定义的SMV、GOOSE和MMS数据集的模拟仿真，用以对组网性能进行测试和评估。

以模拟goose报文为例，给出IED仿真模拟的实现方法。

（1）调试平台自动解析变电站SCD文件并将所解析内容在数据库中建模并保存，系统根据需求从数据库得到需要模拟GOOSE数据集的相关信息。

（2）调试平台根据得到的GOOSE数据集的信息，调用界面生成引擎，生成GOOSE数据集模拟参数输入界面。

（3）用户在界面输入相应的参数值，调试平台根据用户输入的参数值和该GOOSE数据集的信息合成产生该GOOSE数据集的SCL模型实例，通过“软件中间件”将其传给“模拟控制模块”。

（4）“模拟控制模块”根据该数据集的SCL模型实例和GOOSE报文格式、通信机制，通过相关接口调用生成GOOSE笪模通过交换机发送到指定设备。

3 结语

本文初步探讨了二次系统网络缺陷诊断的问题，给出了二次系统网络缺陷诊断的基本方法和基本过程，从物理光纤回路及虚回路的角度给出了缺陷综合分析方法，本文所提出的研究，有待于在智能变电站工程实践中进一步充实，也将随着研究的深入而不断发展和完善。