时间:2015-09-08 09:34 文章来源:http://www.lunwenbuluo.com 作者:周行 李力 点击次数:
摘要:文章对220kV澄浪变副母电压突变进行了调查,从电压曲线图、设备联系图、装置告警等实际情况分析突变产生的环节,同时对测控装置SV接收模式进行分析,并通过计算交换机接收的数据流量最终确定突变产生的原因,最后制定合适的缺陷消除方案,并最终将缺陷消除。
关键词:变电压;突变;点对点;组网方式;数据流量;电压曲线图
1 系统和设备概况说明
220kV澄浪变综自系统采用南瑞继保的PCS-9700系统,220kV副母测控采用南瑞继保的PCS-9705测控装置,220kV副母合并单元为长园深瑞的PRS-7393合并单元。
2 缺陷发生情况说明
220kV澄浪变自投产以来,220kV副母电压一直存在突变现象。根据2015年3月9日调控系统220kV副母电压24小时曲线可以看出,全天出现4次电压突变现象,突变后急速回复到突变前的电压值,其中凌晨5时左右电压从229kV跌落至226kV,跌落幅度为1.3%,为全天最大。由于相关设备都处于运行状态,缺陷一直没有消除。如图1所示:
图1 220kV副母电压3月9日曲线图
3 缺陷处理过程以及缺陷原因分析
3.1 缺陷排查过程
2015年3月11日,相关技术人员到220kV澄浪变现场进行调查。在现场后台机上调取各个电压曲线,情况与调控系统的电压曲线一致,另外发现#1主变高压侧电压也存在上述突变情况。
经过图纸查看和现场核对,得到电压相关设备联系图,如图2所示:
图2 电压相关设备联系图
从图2可以看出,220kV电压合并单元A及110kV电压合并单元A分别经220kV过程层交换机A和110kV过程层交换机A至220kV母设测控和110kV母设测控,然后经MMS交换机至后台机和远动机。过程层的电压量同时还送220kV线路故障录波器和110kV线路故障录波器,但并未在相关设备上发现电压异常波动启动录波等信息,因此初步判断引起电压突变的范围应该在图2中的方框范围内。通过查看220kV正母测控装置、220kV副母测控装置发现220kV正母测控装置的SV_1通道延时为0,而220kV副母测控装置SV_1通道延时为1000。
进一步查看测控装置定值发现220kV副母测控装置“SV采样定值”中SV9-2接收模式为1,220kV正母测控装置与110kV正母测控装置SV9-2接收模式为0。
翻阅PSC-9705装置说明书,发现有对SV9-2接收模式的定义:
具体对应意义是:
SV9-2接收模式:
0:接收模式为组网;1:接收模式为点对点;2:接收模式为组网+点对点。
在工程应用中按照实际组网方式组网:经过交换机了,选择0;未经过交换机,选择1。
由图2我们可知,合并单元与各保护装置之间采用点对点方式传输,而合并单元与测控装置之间采用组网方式传输(中间经过交换机),因此220kV副母测控装置SV9-2接收模式应设置为0。
3.2 缺陷原因分析
合并单元与测控装置之间的通信方式分为点对点方式和组网方式:在组网方式下,由于交换机数据传输延时具有不确定性,合并单元与测控装置间由全局统一的同步系统严格同步,因此不会出现SV报文迟滞现象。在点对点方式下,合并单元与测控装置之间不需要同步,测控装置能根据输入延迟进行补偿而实现各输入间的采样值同步。按照现有的组网方式,合并单元采用IEC-61850-9-2 SV报文稳定地按250?s的周期向交换机传输(每秒4000帧,电力系统频率为50Hz,因此每个周波相当于有80个采样点),测控装置也以250?s的周期从交换机上收取SV报文,IEC61850-9-2工程中实际最大报文长度单间隔SV理论计算流量按照每帧1点计算,一个合并单元每秒种的数据流量:
S=159字节×8bit/字节×50周波/s×80点/周波=5.088Mbps
220kV过程层A网交换机采用Kyland sicom3024P,最大传输速率为100Mbps。工程中一般要求交换机数据传输负载率低于40%,也就是说最多接7~8个合并单元,但按照实际端口接线情况交换机的负载率将超出40%,造成交换机传输数据的不稳定,因此我们看到了220kV副母测控装置所显示SV_1通道延时1000?s。
由于之前220kV副母测控装置SV9-2接收模式为点对点方式,而通信方式却是组网方式,测控装置无法对交换机传输产生的延时进行补偿,因此在采样过程中会产生丢包现象。例如,上面说到测控装置以250?s的周期收取SV报文,220kV副母测控装置所显示SV_1通道延时1000?s,因此我们可以推断至少有4帧SV报文存在着采样丢包现象。由于测控装置以采样数据的有效值来作为最终的采样结果,因此丢失的数据并不会使得采样结果跳零,而是使有效值在数值上变小,也就是我们在图1中看到的突变现象。
4 缺陷处理措施
针对以上缺陷,我们认为可以通过两种方法进行处理消缺:(1)更换过程层中心交换机,换成最大传输速率1000Mbps的交换机;(2)更改测控装置采样定值,将测控装置SV9-2接收模式设置为0,即组网方式。
方案1由于各种原因实施困难暂时不考虑,因此我们考虑采用方案2进行消缺。
由于220kV澄浪变4月份有澄通1801线、澄达1806线扩建工作,结合这个契机,我们要求南瑞继保厂家排查全站相关测控装置SV9-2接收模式定值,并将所有SV9-2接收模式都设置为0。
经过排查,发现220kV副母测控装置、110kV正母测控装置、110kV副母测控装置、#1主变220kV测控装置SV9-2接收模式均为1,即点对点方式,4月4日南瑞继保厂家将以上装置SV9-2接收模式改为0。
图3 220kV副母电压5月8日曲线图
在消缺完成观察近一个月后,我们查看了5月8日220kV澄浪变220kV副母电压曲线,没有发现跳变现象,因此我们认为该缺陷已消除。
5 结语
220kV澄浪变220kV副母电压跳变是由多方面因素造成的:首先,220kV过程层中心交换机的性能不能满足要求;其次,厂家未考虑到在不同组网方式下测控装置定值对于采样的影响,在投产前对测控装置相关定值进行仔细检查,使得有些测控装置定值设置不正确。
对此,我们有以下两点建议:(1)在设计阶段,应充分考虑过程层中心交换的最大传输速率与网络负荷,建议采用更高配置的交换机,必要时在投产前对网络负荷进行检测;(2)重点关注测控装置SV9-2接收模式定值,虽然目前国网标准为合并单元与保护装置采用点对点通信方式,合并单元与测控装置采用组网通信方式,但还是应该根据现场情况设置正确合理的定值。
参考文献
[1] 赵家庆,徐春雷,高宗和,等.基于分布式同步方法的智能变电站采样值组网技术[J].电力系统自动化,2013,37(24).
[2] 徐敏,鲍有理,李宝伟,等.智能变电站中点对点传输采样值延迟及延迟校验方案[J].电力系统保护与控制,2012,40(17).
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