技术解决方案 实现智能变电站ＳＶ／ＧＯＯＳＥ虚端子回路可视化的探讨 齐 慧 （国网淮北供电公司，安徽淮北２３５０００） ［摘要］ 比较常规变电站与智能变电站二次回路的差异，分析ＳＶ／ＧＯＯＳＥ虚端子回路在运维检修中存在的问题，提 出实现虚端子回路可视化的方案。 关键词 智能变电站虚端子可视化 中图分类号ＴＭ６３ ０引言 ＸＭＬ语言描述这种连接关系，用光纤代替电缆传输信 号。由于Ｇ０ｏＳＥ、ＳＶ输入输出信号成为网络上传输的变 二次设备网络化是智能变电站的基本特征之一。硬件 量，与传统屏柜的端子存在着对应的关系，因此为了便于 回路的不复存在，导致传统基于设备和回路的一系列设 形象地理解和应用ＧｏｏＳＥ、ＳＶ信号，将这些信号称为虚 计、施工、运行、检修等方面的做法和工具都不再适用。 端子，将用光纤代替电缆传输信号的回路称为虚端子回 虚端子回路隐藏于过程层交换机内，运维人员无法再用常 路 ］。 规的万用表和螺丝刀进行调试和诊断，因此在不影响当前 相对于实二次回路，虚拟二次回路缺乏直观性，给智 电力系统正常运行的条件下，实现智能变电站Ｓｖ／ 能变电站的运维带来很大困难。 ＧＯＯＳＥ虚端子可视化，可查看虚端子回路实路径上任一 （１）硬件回路不复存在，导致传统基于设备和回路的 位置的状态，准确定位故障，从而进行有目的、针对性的 一系列设计、施工、运行、检修等方面的做法和工具都不 故障隔离和检修，及时发现二次网络系统及ＩＥＤ设备的安 再适用，虚端子回路隐藏于过程层交换机内，运维人员无 全隐患，对于提高智能变电站安全运行水平，具有重要的 法再用常规万用表和螺丝刀进行调试和诊断。 社会、经济意义。 （２） Ｅ网络实际上相当于传统变电站中保护测控 １智能变电站二次回路结构分析 装置的跳、合闸回路，一旦网络出现问题同时系统又发生 故障，就有可能出现保护动作而跳闸报文无法及时传输， 常规变电站中，二次回路有具体的端子及端子排，继 导致断路器无法及时断开故障点的情况。 电保护装置的采样值采集、开入、开出、出口等通过从端 （３）ＳＶ采样值网络相当于传统变电站的电压、电流二 子到端子的电缆连接实现装置间的配合，保护装置至一次 次回路，一旦网络出现问题，保护、测控可能接收错误的 设备的出口有二次电缆将各端子一对一的连接，具有很强 数据引发保护装置误动。 的一致性。 智能变电站相比常规站发生了很大的变化，二次设备 ３ ｓｖ／ＧＯＯＳＥ虚端子可视化的实现方案 网络在结构、功能、网络环境和重要性等方面存在很大差 智能变电站使常规的端子及端子排消失、保护二次回 异。智能变电站的数据采用网络传输，将常规站的模拟信 路不存在，取而代之的是基于网络及光纤传输的数字信号 号、电缆连接相应转变为数字信号、光纤连接，信息的交 间信息的交互。这种差异性的存在，使得基于现有知识结 互由基于硬接线方式，被一些交换机和网线所替代，从而 构的智能变电站人员调试及运维存在较大困难，也造成了 实现变电站的继电保护、监控、测量等功能＿１］。 智能变电站建设中难堪的局面。二次系统的调试与维护相 ２ ｓｖ／ＧＯＯＳＥ虚端子回路及存在问题 对于传统站更复杂，工作效率更低，对运维人员要求更 高，因此有必要对智能变电站虚端子回路可视化。 智能变电站采用ＩＥＣ ６１８５０—９—１／２、ＩＥＣ ６００４４—８规约 虚端子回路中，各ＩＥＤ发送的网络报文经过程层交换 传输采样值（ＳＶ）信号，面向通用对象的变电站事件 机转发后被１到多个ＩＥＤ接收，相当于输入、输出虚端子 ＧＯＯＳＥ传输开关量信号。ＧＯＯＳＥ是ＩＥＣ ６１８５０标准中用 经光纤和交换机构成的实路径构成回路。增加一管理分析 于满足变电站自动化系统报文快速传输需求的一种机制， 装置后，过程层交换机实现变电站内业务数据（ＳＶ、 ＣＸ）ＯＳＥ传输的量包括开人量、开出量、状态量和对实时 ＧＯＯＳＥ报文）交换的同时将业务数据转发至管理分析装 性要求不高的模拟量。智能变电站中，ＳＣＤ文件采用 置。管理分析装置还接收过程层交换机和站控层的管理数 收稿日期：２０１６－１２—１３ 作者简介：齐慧（１９８２一），硕士研究生，工程师，研究方向为电力系统及其自动化，变电二次检修与运行。 ２０１７ｆ ５（ＡＪ期ｆ １３７ 技术解决方案 据，并结合业务数据对虚端子回路实路径进行在线监视， 的端口状态，并从站控层网络获取当前电压、电流、开关 即可对智能变电站虚端子回路实现可视化。因此，本系统 由过程层交换机和管理分析装置组成，其总体结构如图１ 中虚线框所示。 状态，这些信息统称为管理数据。采集分析单元接人过程 层业务数据，同时接收来自管理单元的管理数据，通过两 者的结合进行虚端子回路实路径的在线监视。每个采集分 析单元监视若干个实路径，１个回路是指从源装置输出端 口发出报文，到所有接收这些报文的输入端口的实路径。 间隔层Ｉ保护装置ｌＩ测控装置【｝保护装置ｌｌ计量装置 过程层厂ｒ回匦 印匝豳 ｉ二二上二二二二 二二二菏 。二二 ＿＝二 二 Ｆ二二 －＝—＝—＝二囊］一 控层网络 Ｌ ＩＣＴ／ＰＴＩ ｌ— Ｆ＿． Ｉｌ堕堡坌堑茎曼『Ｉ 图１系统结构图 ３．１过程层交换机 过程层交换机结构如图２所示。数据交换模块负责交 换机基本的数据交换处理，支持１６个百兆光纤端口、２个 图３管理分析装置结构图 ４结束语 我国智能电网发展迅速，并根据自身国情不断进步和 发展，在ＩＥＣ（￥１８５０通信体系、规约基础上进行了扩展。 国内智能变电站交换设备、保护、测控等厂商均根据智能 电网技术的发展不断对相应设备进行升级换代，因此从智 能电网的长期安全稳定运行角度来说，对智能变电站虚端 子回路进行可视化具有迫切的需求。 参考文献 千兆光纤端口，采用存储转发模式工作，缓存空间应不小 于６ＭＢ，存储转发延Ｉｔ％ｂ于４ｓ。管理模块实现交换机的 ，管理、配置、调试及交换机的高级应用功能。 ［１］胡道徐，沃建栋．基于ＩＥＣ ６１８５０的智能变电站虚回路体系 图２过程层交换机结构图 ［Ｊ］．电力系统自动化，２０１０，３４（１７）：７８—８２ Ｉ－２Ｊ秦建松，傅三川，俞永军，等．智能变电站二次施工图设计的 标准化技术Ｉ－Ｊ３．浙江电力，２０１３（６）：６１—６３ Ｅ３３马凯，黄曙，侯艾军，等．智能变电站二次系统典型设计智能 辅助方案研究［Ｊ］．广东电力，２０１４，２７（３）：４０—４３ ３．２管理分析装置 管理分析装置结构如图３所示，由１个管理单元和若 干个采集分析单元组成。管理单元实时监视过程层交换机 （上接第１１９页） 水流量、最小可监测功率稳定功率需要的注硼量进行计 （２）在小流量换水期间，由于同时两种方式引入正反 应性，因此要考虑换水和解毒引入反应性的速度，不能违 算，准确的计算结果有利于运行安全。本文计算采用模拟 程序，与采用中子物理特性手册的结果相差不大，但模拟 程序结果更准确。 反技术规格书（小于０．ｏ２ｐ有效），最好留有一定裕量。 （３）要密切监视反应堆功率、周期，在达临界过程中 注意提前减小换水流量或停止注水，防止正反应性过大， 周期过小，功率上升过快，必要时下插控制棒，基本上 ３结束语 经过多年的运行，对该核电站反应堆达临界操作积累 了丰富的经验，尤其是特殊工况下的达临界操作，多次达 临界操作曲线和模拟程序曲线的拟合，利用中子物理特性 手册计算的结果越来越接近实际。此次操作过程中保守决 策，操作后对操作过程进行相关分析和总结，安全有序地 完成碘坑中达临界操作，为核电站机组安全发电奠定了坚 ５×１０ 就要减小流量，（１～２）×１Ｏ 就要停止换水。 （４）达到最小可监测功率后，由于还有解毒效应，功 率会一直上升，因此要及时开始注硼，稳定功率，开始时 注硼流量可稍大，使硼酸尽快进入堆芯，然后减小流量， １×１０ 前一定要开始注硼。 （５）最重要的就是物理计算。开始换水前，应对临界 硼浓度、临界硼浓度的变化速度、正反应性引入速度、换 实的基础，也为特殊工况下的达临界操作提供了良好实践 经验。 １３８ ｌ ＷＷＷ．ｃｈｉｎａｅｔ．ｎｅｔ Ｉ中国电工网
