变电站自动化通信问题研究实例

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1、变电站自动化通信问题研究实例　　摘要：电力系统自动化的应用一方面可以大大减轻人的劳动强度，提高生产效率，另一方面随着其普及率提高，在长期运行实践中，个别变电站会出现各种各样的通信故障，一些疑难杂症分析处理的工作量和难度都很大。本文试图通过对500KV云南罗平站“3.10”广播风暴问题的分析处理过程的简要介绍，以求达到对其它变电站通信问题分析中起到抛砖引玉的作用。关键词：变电站；自动化；通信问题分析中图分类号：TM411+.4文献标识码：A1、500KV云南罗平站通信故障现象2013年03月10日9时24分，云南超高压曲靖局500kV罗平变电站现场巡视发现500kV罗百Ⅱ线主一、主二、主三、

2、辅A、辅B，500kV罗马线主三、辅B等共计13套保护装置在运行过程中同时出现“程序初始化”异常情况，保护装置“运行”、“告警”灯闪烁。事后经调度核实，在该时间段内另有多套保护装置与保信子站的通信持续出现中断故障。9时37分现场人员采取了退出保护信息子站的临时处理措施，保护信息子站退出后，所有保护装置已恢复正常运行，相关线路对侧保护装置经核实无异常。2、处理过程403月11日，本人和其它相关厂家人员到达现场后仔细收集相关信息，确认了以下几点：现场13台保护装置同时出现“程序初始化”异常情况；出现异常情况的保护装置与保信子站均为网络通讯；有两个500kV小室存在出现异常情况的保护装置，当关闭

3、一个小室中与保信子站相联的交换机电源，该小室所有保护装置均立刻恢复正常，然后至另一小室时，发现该小室保护装置仍处于异常状态，关闭该小室交换机电源后，所有保护装置都立刻恢复正常；与保信子站通过串口通讯的保护装置均未出现异常。3、原因初步分析通过搭建模拟测试平台，在各种模拟网络风暴条件下对保护装置进行了模拟测试，测试结果见下表：为了提高人机模块CPU（以下简称：MMI）的通信响应能力，目前MMI网络驱动采用中断接收的方式。但在网络流量出现异常的情况下，可能会导致网络资源被耗尽或MMI运行负载率过高。当出现网络资源耗尽时，MMI会通过主动复位来释放网络资源并和后台重新建立连接；MMI运行负载率过

4、高会导致硬件看门狗自动复位。通过现场分析和以上论述，基本上可以确定现场4MMI出现反复重启的原因为通信网络流量异常。由于保护装置采用保护CPU和人机模块CPU相互独立的设计，该复位过程仅涉及人机模块，不会影响到保护CPU，所以不会影响装置的保护功能。4、第二次罗平站接线检查2013年03月24日，超高压曲靖局组织对罗平站保护信息子站进行网络拓扑梳理，经现场排查确认，有一台故障录波器使用不同的网卡分别接入录波子网和保信系统子网，由于该录波器板卡采用非隔离网卡设计，具有以太网交换机的功能，从而使得变电站整个局域网构成了环网，引发了网络风暴。利用站内停运的保护装置做测试，验证了当该录波器投入时网

5、络通信故障问题重现。现场网络拓扑结构图如下：图中黄色图框处使得整个网络构成了环网。5、整改方案更换故障录波器通信板卡，将原非隔离通信板改为隔离通信板；在不影响保护信息子站和录波网功能前提下，将录波器接入保护信息子站的网线断开，从而确保整个网络不再构成环网。结语4持续存在的广播风暴对于整个变电站自动化系统来说，危害极大。它会在不知不觉中消耗大量的网络带宽，明显降低设备间信息交换的实时性，到达一定程度时会阻断设备间的正常通信，使得变电站丧失自动化通信功能，给电力系统的运营带来重大损失和影响。本次500KV云南罗平站“3.10”广播风暴问题的分析处理过程前后持续了近一个月时间，在曲靖高压局用户和

6、各相关继保厂家通力合作下，分别经过了现场发现问题紧急处理、相关厂家人员现场分析、相关厂家搭建模拟测试平台并测试分析、现场二次排查测试验证、最终整改等阶段，较为圆满地解决了问题，对以后各变电站类似通信问题的处理具有一定参考意义。4