蘇 強(qiáng) 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）

0 引言

變電站電氣誤操作嚴(yán)重威脅電網(wǎng)、設(shè)備及人身安全，影響電力系統(tǒng)的安全運行，而變電站防誤閉鎖功能是防止發(fā)生電氣誤操作的重要保障[1]。間隔層聯(lián)閉鎖通過測控裝置間傳輸信息和邏輯運算，從而閉鎖或開放相應(yīng)的操作，實現(xiàn)了全站級的聯(lián)鎖邏輯運算[2-3]，是變電站防誤閉鎖系統(tǒng)的核心。

常規(guī)變電站開展測控裝置改造工作時，改造間隔測控通信規(guī)約、聯(lián)閉鎖配置文件可能發(fā)生變化，需要采用增加規(guī)約轉(zhuǎn)換裝置[4]，保留改造間隔舊測控，修改測控、規(guī)約轉(zhuǎn)換裝置配置文件等方式，以保證改造間隔測控與相關(guān)運行間隔測控間聯(lián)閉鎖信息傳輸?shù)恼_性。聯(lián)閉鎖邏輯配置與驗證過程較為復(fù)雜，工作中出現(xiàn)疏漏，將會造成間隔層聯(lián)閉鎖邏輯異常。

某日，浙江電網(wǎng)某500kV變電站（簡稱T站）500kVⅡ母線停役操作過程中，母線1號、2號地刀遙控合閘失敗?，F(xiàn)場500kVⅡ母測控內(nèi)地刀分合閉鎖條件不滿足，而實際一次設(shè)備條件滿足。經(jīng)檢查，發(fā)現(xiàn)5013開關(guān)測控與500kVⅡ母測控間隔層通信中斷，500kVⅡ母測控?zé)o法接收到50132閘刀位置，導(dǎo)致該間隔閉鎖邏輯出現(xiàn)異常。

該文介紹了該問題的原因分析及處理過程。并結(jié)合該問題，總結(jié)了常規(guī)變電站測控改造工作中聯(lián)閉鎖邏輯配置與驗證的規(guī)范流程與注意事項。

1 T站間隔層通信方式

測控裝置既要通過電纜硬接點從現(xiàn)場開關(guān)端子箱接收開關(guān)、閘刀、地刀位置，進(jìn)行本間隔內(nèi)開關(guān)、閘刀（地刀）閉鎖邏輯運算。也要通過與相鄰間隔測控通信，接收相鄰間隔的閘刀、地刀位置信號，從而進(jìn)行與相鄰間隔一次設(shè)備閉鎖邏輯運算。T站投運時間較早，站內(nèi)一部分測控裝置型號為西門子6MB524，運行已超過10年，采用IEC103規(guī)約實現(xiàn)間隔層通信。站內(nèi)其他測控裝置經(jīng)國產(chǎn)化改造，為南瑞科技NSD500M、NS3560系列測控，采用IEC61850規(guī)約的快速報文交換機(jī)制即GOOSE報文[5-6]，實現(xiàn)測控裝置間閘刀（地刀）位置信號的傳輸。T站間隔層通信方式如圖1所示。進(jìn)口測控與國產(chǎn)測控裝置間無法直接通信，進(jìn)口測控通過規(guī)約轉(zhuǎn)換裝置，把本測控裝置的刀閘位置信號由IEC103報文轉(zhuǎn)換為GOOSE報文，發(fā)送給國產(chǎn)測控裝置。規(guī)約轉(zhuǎn)換裝置無法將GOOSE報文轉(zhuǎn)換為IEC103報文，因此進(jìn)口測控?zé)o法接收國產(chǎn)測控信號。

規(guī)約轉(zhuǎn)換、國產(chǎn)測控裝置配置了GOOSE發(fā)送文件（如南瑞科技NSC232規(guī)約轉(zhuǎn)換裝置的goose.def文件），用于定義傳輸閘刀位置信號的GOOSE發(fā)送數(shù)據(jù)集。GOOSE 數(shù)據(jù)集通過組播形式發(fā)送，通過MAC地址確認(rèn)其傳輸目標(biāo)，并且無會話協(xié)議，網(wǎng)絡(luò)上所有邏輯節(jié)點會在同一時刻接收GOOSE報文，并存入各自緩存區(qū)[7]。

國產(chǎn)測控裝置配置了GOOSE接收文件（如南瑞科技NSD500M測控裝置的goose.cfg文件、NS3560測控裝置的goose.txt文件），用于定義傳輸相鄰間隔閘刀位置信號的接收GOOSE數(shù)據(jù)集。測控裝置的接收數(shù)據(jù)集應(yīng)與發(fā)送端測控裝置的發(fā)送數(shù)據(jù)集應(yīng)一致，否則會影響正常間隔層通信。

2 T站測控改造時間隔層聯(lián)閉鎖的配置與驗證方法

2.1 相鄰間隔為進(jìn)口測控時的改造

間隔A進(jìn)口測控國產(chǎn)化改造時，若相鄰間隔B為進(jìn)口測控，則間隔A改造后的新測控?zé)o法接收間隔B進(jìn)口測控的刀閘位置信號。此時，需要在規(guī)約轉(zhuǎn)換裝置配置間隔B的GOOSE發(fā)送文件，模擬測控裝置向間隔A國產(chǎn)測控發(fā)送GOOSE數(shù)據(jù)集，并需要在間隔A國產(chǎn)測控配置對應(yīng)的GOOSE接收文件，實現(xiàn)間隔A新測控接收數(shù)據(jù)的完整性。另外需要保留間隔A老測控裝置及裝置端子排上的刀閘位置信號硬接點電纜，用于發(fā)送數(shù)據(jù)給間隔B進(jìn)口測控。間隔A的相鄰間隔全部完成國產(chǎn)化改造后，方可拆除間隔A老測控裝置。圖2為改造示意圖。

改造后，本間隔A的刀閘均需根據(jù)邏輯點表進(jìn)行完整驗證[98]，對安措閘刀無法實際出口的，采用拉開電機(jī)電源量接點方公式（或者看接觸器），試驗其分合邏輯。

2.2 相鄰間隔為國產(chǎn)測控時的改造

間隔A進(jìn)口測控國產(chǎn)化改造時，若相鄰間隔B為國產(chǎn)測控，間隔B國產(chǎn)測控原本為通過規(guī)約轉(zhuǎn)換裝置接收間隔A刀閘位置。改造后，需要刪除規(guī)約轉(zhuǎn)換裝置內(nèi)間隔A的GOOSE發(fā)送文件，相關(guān)數(shù)據(jù)由新測控發(fā)送。圖3為改造示意圖。

應(yīng)檢查間隔A的新上測控裝置與規(guī)約轉(zhuǎn)換裝置內(nèi)的GOOSE發(fā)送文件是否一致，若不一致時，要修改相鄰間隔B測控裝置的GOOSE接收文件，使發(fā)送、接收數(shù)據(jù)集保持一致。例如，規(guī)約轉(zhuǎn)換裝置原先模擬NSD500M裝置，配置了間隔A的GOOSE發(fā)送文件，間隔B測控配置了相應(yīng)的GOOSE接收文件，若改造后間隔A實際使用了NS3560裝置，則發(fā)送數(shù)據(jù)集發(fā)生變化，間隔B測控的GOOSE接收文件也應(yīng)做相應(yīng)的修改。

修改相鄰間隔B測控的GOOSE接收文件時，應(yīng)在配置下裝前，記錄該測控接收其他測控刀閘位置遙信情況，與下裝后記錄情況進(jìn)行比對，確認(rèn)前后接收情況一致。同時，比對下裝到測控裝置的新老配置文件，確定只修改改造間隔的參數(shù)，運行間隔參數(shù)未變動。改造后，間隔A的刀閘均需根據(jù)邏輯點表進(jìn)行完整驗證，相鄰間隔B測控的聯(lián)閉鎖邏輯不需要驗證。

3 異常的分析與處理

T站500kVⅡ母停役操作過程中，母線1號、2號地刀遙控合閘失敗?，F(xiàn)場500kVⅡ母測控內(nèi)地刀分合閉鎖條件不滿足，而實際一次設(shè)備條件滿足。圖4為T站500kVⅡ母間隔一次主接線圖。T站500kVⅡ母線1號、2號地刀遙控閉鎖邏輯見表1，當(dāng)500kVⅡ母線上所有閘刀均在分位時，方可在測控裝置遙控分/合地刀。現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)，5013開關(guān)測控與500kVⅡ母測控間隔層通信中斷，500kVⅡ母測控?zé)o法接收到5013開關(guān)測控發(fā)送的50132閘刀位置，導(dǎo)致該間隔閉鎖邏輯出現(xiàn)異常。

表1 500kVⅡ母線1號、2號地刀遙控閉鎖邏輯表

進(jìn)一步檢查了500kVⅡ母測控、5013開關(guān)測控、規(guī)約轉(zhuǎn)換裝置的閉鎖邏輯相關(guān)配置文件。500kVⅡ母測控于2020年3月完成改造，5013開關(guān)測控改造于2020年10月完成改造，兩者型號均為南瑞科技NSD500M。500kVⅡ母測控改造后，5013開關(guān)測控改造前，由于進(jìn)口測控裝置無法實現(xiàn)與國產(chǎn)南瑞科技測控直接間隔層通信，通過智能接口裝置向500kVⅡ母測控轉(zhuǎn)發(fā)5013開關(guān)間隔遙信虛擬點。查看規(guī)約轉(zhuǎn)換裝置備份的goose.def文件，模擬轉(zhuǎn)發(fā)的5013開關(guān)間隔GOOSE數(shù)據(jù)集如下所示。

vlanID=000

vlanPriority=4

Mac=01-0C-CD-01-10-45

minTime=2

maxTime=5000

APPID=1045

gocbRef=CB5013CTRL/LLN0$GO$gocb0

datSet=CB5013CTRL/LLN0$dsGoose0

goID=CB5013CTRL/LLN0$GO$gocb0

netPorts=0

confRev=1

numDatsetEntries=12

｛

1.1.12 6.0 // BinInGGIO1.Ind1.stVal[ST]

1.1.12 7.0 // BinInGGIO1.Ind2.stVal[ST]

1.1.128.0 // BinInGGIO1.Ind3.stVal[ST]

1.1.12 9.0 // BinInGGIO1.Ind4.stVal[ST]

1.1.13 0.0 // BinInGGIO1.Ind5.stVal[ST]

1.1.13 1.0 // BinInGGIO1.Ind6.stVal[ST]

1.1.132.0 // BinInGGIO1.Ind7.stVal[ST]

1.1.13 3.0 // BinInGGIO1.Ind8.stVal[ST]

1.1.13 4.0 // BinInGGIO1.Ind9.stVal[ST]

1.1.13 5.0 // BinInGGIO1.Ind10.stVal[ST]

1.1.13 6.0 // BinInGGIO1.Ind11.stVal[ST]

1.1.13 7.0 // BinInGGIO1.Ind12.stVal[ST]

｝

由“numDatsetEntries=12”可知，模擬轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)集為12個點，具體為5013開關(guān)A相、50131閘刀、50132閘刀、501317地刀、501327地刀、501367地刀的分合位置，500kVⅡ母測控內(nèi)接收5013開關(guān)測控數(shù)據(jù)集也為12個點。

查看5013開關(guān)新國產(chǎn)測控裝置goose發(fā)送文件，發(fā)現(xiàn)遙信轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)集為16個點，見表2。

表2 5013開關(guān)新測控goose發(fā)送數(shù)據(jù)集

在原先的基礎(chǔ)上增加了5013開關(guān)B、C相的分合位置總計4個點。500kVⅡ母測控未做相關(guān)配置修改，接收數(shù)據(jù)集仍為12個點，收發(fā)數(shù)據(jù)集對應(yīng)關(guān)系不一致造成通信中斷，導(dǎo)致500kVⅡ母測控內(nèi)地刀分合閉鎖條件不滿足。而NSD500M測控該情況下不會觸發(fā)異常信號（最新NS3560系列可以觸發(fā)），所以此異常未能及時發(fā)現(xiàn)。

重新按照新5013開關(guān)測控發(fā)送數(shù)據(jù)集，修改了500kVⅡ母測控5013開關(guān)間隔GOOSE接收文件，修改后間隔層通信及閉鎖邏輯恢復(fù)正常，母線地刀遙控合閘成功。

4 結(jié)語

經(jīng)分析，T站500kVⅡ母測控閉鎖邏輯異常的原因，是5013開關(guān)國產(chǎn)化測控改造后GOOSE發(fā)送文件配置不規(guī)范，且未對比5013開關(guān)新測控GOOSE發(fā)送數(shù)據(jù)集與500kVⅡ母測控5013開關(guān)間隔GOOSE接收數(shù)據(jù)集是否一致，未對500kVⅡ母測控5013開關(guān)間隔GOOSE接收文件做相應(yīng)修改，導(dǎo)致收發(fā)數(shù)據(jù)集不一致，造成500kVⅡ母測控與5013開關(guān)新測控間通信異常。

異常暴露出5013開關(guān)測控改造中閉鎖邏輯驗收不規(guī)范，未按照聯(lián)閉鎖邏輯表逐一核對驗證。5013開關(guān)測控改造時，50132為安措閘刀，無法實際分合，但應(yīng)在測控上置位，確認(rèn)500kVⅡ母測控接收到50132閘刀的分合位置。同時，也暴露出改造中聯(lián)閉鎖文件配置不規(guī)范，開關(guān)位置只閉鎖本間隔內(nèi)相關(guān)刀閘，因此測控間隔層通信不需要發(fā)送開關(guān)位置信號，但是5013開關(guān)測控GOOSE發(fā)送文件內(nèi)依然存在無用開關(guān)位置邏輯點。500kV變電站在運行進(jìn)口測控數(shù)量較多，后續(xù)國產(chǎn)化改造工作量較大。該文對該起異常的分析過程，對今后500kV變電站國產(chǎn)化改造工作中，如何對測控裝置聯(lián)閉鎖邏輯進(jìn)行正確地配置和驗證，以及類似測控裝置聯(lián)閉鎖邏輯異常的處理，具有參考意義。