一种智能变电站光纤断链异常判定方法
【专利摘要】本发明涉及智能变电站数据交换网络领域，具体涉及一种智能变电站光纤断链异常判定方法。智能变电站在线分析决策系统已在现有智能变电站中推广使用，但现有的智能变电站在线分析决策系统尚未将智能变电站的通信网络拓扑引入其中，这就为智能变电站光纤断链故障的识别和分析造成了困难。本发明根据国家电网公司智能变电站相关技术规范并结合工程实际，设计智能变电站网络拓扑图，研发智能变电站单间隔动态可视化网络拓扑平台，对智能变电站的各智能电子设备之间的通信方式及数据传输内容进行动态可视化仿真。本发明设计简洁，易于实施，与现有的国内外智能变电站和智能变电站在线分析决策系统均具有良好的适配性，具有广阔的应用和推广前景。
【专利说明】一种智能变电站光纤断链异常判定方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及智能变电站的数据交换网络领域，具体涉及一种智能变电站光纤断链 异常判定方法。
【背景技术】
[0002] 按照国家电网公司对今后我国电力建设和发展的总体布局及要求，智能变电站将 是未来变电站新的发展方向。智能变电站最大的特点便是一次设备智能化、二次设备网络 化及其高级应用。二次设备网络化即基于IEC61850网络通信技术的变电站间隔层之间及 间隔层与过程层之间的光纤网络通信。借助该技术，智能变电站能够实现信息高度共享。网 络拓扑是智能变电站网络通信的核心。目前，智能变电站在线分析决策系统已在现有智能 变电站中推广使用，但现有的智能变电站在线分析决策系统尚未将智能变电站的通信网络 拓扑引入其中，这就为智能变电站光纤断链故障的识别和分析造成了困难。
【发明内容】
[0003] 针对现有技术对智能变电站光纤断链故障识别和分析存在困难的不足，本发明提 供了一种智能变电站光纤断链异常判定方法，根据智能变电站在线分析决策系统提示的有 关光纤通信的故障描述，能够快速识别具体出现断链异常的光纤。
[0004] 本发明的技术方案为： 一种智能变电站光纤断链异常判定方法，其特征在于包括以下步骤： (a) 建立智能变电站单间隔动态可视化网络拓扑平台； (a-Ι)以智能变电站的后台监控服务器、合并单元、智能终端、测控装置、保护装置、录 波装置和交换机为逻辑节点，以采样通信网络、面向通用对象的变电站事件通信网络和制 作业报文通信网络的连接关系为逻辑支路绘制智能变电站通信网络拓扑图； 其中，采样通信网络，简称SV网络，能够按照规定的采样率对输入进行采样；面向通用 对象的变电站事件通信网络，简称GOOSE网络，用于不同制作商的设备之间自由交换信息， 在数字化变电站中该网络用来传输跳闸信号、闭锁信号等，具有报文传输快速、可靠的特 点；制作业报文通信网络，简称MMS网络，主要用于工业领域的信息通信； (a-2)利用Flash软件，根据步骤（a)中网络拓扑图制作智能变电站单间隔动态可视化 网络拓扑平台，智能变电站单间隔动态可视化网络拓扑平台能够将与输入的通信故障信号 相关的通信线路区别显示； (b) 判定智能变电站发生光纤断链异常的故障线路； (b-Ι)将智能变电站在线分析决策系统显示的通信故障信号输入步骤（a-2)智能变电 站单间隔动态可视化网络拓扑平台，得到光纤断链疑似故障线路； (b-2)人工逐一排查步骤（b-Ι)疑似故障线路直至确定智能变电站发生光纤断链异常 的故障线路。
[0005] 具体的，步骤（a-Ι)中合并单元包括母线合并单元和本间隔合并单元，智能终端包 括本间隔智能终端、I母电压互感器智能终端、II母电压互感器智能终端和母联智能终端，测 控装置包括电能表、本间隔保护测控机和公共测控机，保护装置包括母线保护机，录波装置 包括故障录波器，交换机包括站控层交换机、全站公用交换机、过程层公用交换机、母联间 隔交换机和本间隔交换机。其中，I母电压互感器智能终端简称I母PT智能终端，II母电压 互感器智能终端简称II母PT智能终端。
[0006] 具体的，步骤（a-ι)中网络拓扑图还包括I母电压互感器、Π 母电压互感器、线路电 压互感器、线路电流互感器、设备本体和电缆网络。其中，I母电压互感器简称I母PT，II母电 压互感器简称II母ΡΤ，线路电压互感器简称线路ΡΤ，线路电流互感器简称线路CT。
[0007] 具体的，步骤（a-ι)网络拓扑图中I母PT和II母PT分别经链路与母线合并单元单 向连接；线路PT和线路CT分别经链路与本间隔合并单元单向连接；设备本体经2条反向 链路与本间隔智能终端单向连接；母线合并单元、母线保护机、故障滤波器、本间隔交换机、 I母PT智能终端、II母PT智能终端和母联间隔交换机分别经2条反向链路与过程层公用交 换机单向连接；过程层公用交换机分别经2条反向链路与全站公用交换机和公共测控机单 向连接；站控层交换机经链路分别与公共测控机、本间隔保护监控机和后台监控服务器双 向连接； 母线保护机经链路分别与本间隔智能终端和母联智能终端单向连接；本间隔智能终端 经2条反向链路与本间隔保护测控机单向连接；母联智能终端经2条反向链路与母联间隔 交换机单向连接； 母线合并单元经链路分别与本间隔合并单元、母线保护机和故障录波器单向连接；本 间隔合并单元经链路分别与本间隔保护测控机、电能表和故障录波器单向连接； 本间隔合并单元、本间隔保护测控机和本间隔智能终端分别经2条反向链路与本间隔 交换机单向连接。
[0008] 本发明的有益效果：本发明根据国家电网公司智能变电站相关技术规范并结合工 程实际，设计智能变电站网络拓扑图，研发智能变电站单间隔动态可视化网络拓扑平台，利 用该网络拓扑平台对智能变电站的各智能电子设备之间的通信方式及数据传输内容进行 动态可视化仿真。使用时，向该网络拓扑平台输入通信故障信号，该网络拓扑平台自动显示 相关的通信线路，实现了智能变电站光纤断链异常的可视化，极大地方便了操作人员工作， 对今后智能变电站在线分析决策系统的进一步开发具有重大意义。本发明设计简洁，易于 实施，与现有的国内外智能变电站和智能变电站在线分析决策系统均具有良好的适配性， 具有广阔的应用和推广前景。
【专利附图】
【附图说明】
[0009] 图1为本发明的智能变电站通信网络拓扑图。
[0010] 其中，链路 1、2、3 为 MMS 网络，链路 30、31、32、33、34、35、36为5乂网络，链路4、5、 6、7、8、9、10、13、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、37、38、39、40、41、42、43、44、45 和46为GOOSE网络，链路11、12、14、15、16和17为电缆网络。
【具体实施方式】 toon] 下面结合附图对本发明作进一步说明。
[0012] 参照图1，设计并建立本发明的智能变电站通信网络拓扑图。在该网络拓扑图中，I 母PT和II母PT分别经链路17、16与母线合并单元单向连接；线路PT和线路CT分别经链 路15、14与本间隔合并单元单向连接；设备本体经链路11、12与本间隔智能终端单向连接； 母线合并单元经链路28、37,母线保护机经链路27、26,故障滤波器经链路25、38,本间隔交 换机经链路21、22，I母PT智能终端经链路42、8，II母PT智能终端经链路41、7，母联间隔交 换机经链路45、5分别与过程层公用交换机单向连接；过程层公用交换机分别经链路9、10 和39、4与全站公用交换机和公共测控机单向连接；站控层交换机经链路2、3和1分别与公 共测控机、本间隔保护监控机和后台监控服务器双向连接。
[0013] 母线保护机经链路13和40分别与本间隔智能终端和母联智能终端单向连接；本 间隔智能终端经链路46、29与本间隔保护测控机单向连接；母联智能终端经链路44、6与母 联间隔交换机单向连接。
[0014] 母线合并单元经链路34、35和36分别与本间隔合并单元、母线保护机和故障录波 器单向连接；本间隔合并单元经链路30、31和32分别与本间隔保护测控机、电能表和故障 录波器单向连接。
[0015] 本间隔合并单元经链路23、24，本间隔保护测控机经链路19、20,本间隔智能终 端经链路43、18分别与本间隔交换机单向连接。
[0016] 本实施例的智能变电站通信网络拓扑图中，链路1、2、3为丽S网络，链路30、31、 32、33、34、35、36 为 SV 网络，链路 4、5、6、7、8、9、10、13、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、 28、29、37、38、39、40、41、42、43、44、45和46为G00SE网络，链路11、12、14、15、16和17为电 缆网络。
[0017] 本实施例中，智能变电站光纤断链异常分析过程为： 1、设计并建立本智能变电站通信网络拓扑图。
[0018] 2、利用Flash软件，根据网络拓扑图制作智能变电站单间隔动态可视化网络拓扑 平台；该智能变电站单间隔动态可视化网络拓扑平台能够根据输入的通信故障信号，将与 通信故障信号相关的通信线路区别显示。
[0019] 3、智能变电站发生通信异常情况时，将智能变电站在线分析决策系统显示的通信 故障信号输入智能变电站单间隔动态可视化网络拓扑平台，得到光纤断链疑似故障线路。
[0020] 4、人工逐一排查疑似故障线路，直至确定实际故障线路。
[0021] 本实施例中，智能变电站为建在河北邯郸的220kV双塔智能变电站，其使用的智 能变电站在线分析决策系统为长园深瑞继保公司研发的PRS-7000型系统。
[0022] 本发明中主要创新点在于设计并建立本智能变电站通信网络拓扑图，根据国家电 网公司智能变电站相关技术规范并结合实际工程情况，绘制智能变电站网络拓扑图，根据 现有的智能变电站在线分析决策系统提示的通信故障信号，结合网络拓扑图即可得到光纤 断链疑似故障线路。例如，本实施例中智能变电站在线分析决策系统显示"智能终端收保护 测控装置GOOSE断链(组网）"信息，利用智能变电站网络拓扑图可以确定链路19、43为疑似 故障线路，工人排查GOOSE网络的线路19和43,确定实际故障线路。
[0023] 需要说明的是，根据网络拓扑图利用Flash软件制作网络拓扑图制作智能变电站 单间隔动态可视化网络拓扑平台等技术为本领域的公知常识，即使本发明未进行详细说 明，本领域技术人员也应当清楚以上步骤。
[0024] 以上所述实施方式仅为本发明的优选实施例，而并非本发明可行实施的穷举。对 于本领域一般技术人员而言，在不背离本发明原理和精神的前提下对其所作出的任何显而 易见的改动，都应当被认为包含在本发明的权利要求保护范围之内。
【权利要求】
1. 一种智能变电站光纤断链异常判定方法，其特征在于包括以下步骤： (a) 建立智能变电站单间隔动态可视化网络拓扑平台； (a-Ι)以智能变电站的后台监控服务器、合并单元、智能终端、测控装置、保护装置、录 波装置和交换机为逻辑节点，以SV网络、GOOSE网络和MMS网络的连接关系为逻辑支路绘 制智能变电站通信网络拓扑图； (a-2)利用Flash软件，根据步骤（a-Ι)中所述网络拓扑图制作智能变电站单间隔动态 可视化网络拓扑平台，所述智能变电站单间隔动态可视化网络拓扑平台能够将与输入的通 信故障信号相关的通信线路区别显示； (b) 判定智能变电站发生光纤断链异常的故障线路； (b-Ι)将智能变电站在线分析决策系统显示的通信故障信号输入步骤（a-2)所述智能 变电站单间隔动态可视化网络拓扑平台，得到光纤断链疑似故障线路； (b-2)人工逐一排查步骤（b-Ι)所述疑似故障线路直至确定智能变电站发生光纤断链 异常的故障线路； 所述合并单元包括母线合并单元和本间隔合并单元，所述智能终端包括本间隔智能终 端、I母PT智能终端、II母PT智能终端和母联智能终端，所述测控装置包括电能表、本间隔保 护测控机和公共测控机，所述保护装置包括母线保护机，所述录波装置包括故障录波器，所 述交换机包括站控层交换机、全站公用交换机、过程层公用交换机、母联间隔交换机和本间 隔交换机； 所述网络拓扑图还包括I母PT、11母PT、线路PT、线路CT、设备本体和电缆网络； 步骤（a-Ι)所述网络拓扑图中I母PT和II母PT分别经链路（17)、（ 16)与母线合并单元 单向连接；线路PT和线路CT分别经链路（15)、（14)与本间隔合并单元单向连接；设备本 体经链路（11)、（12)与本间隔智能终端单向连接；母线合并单元经链路（28)、（37)，母线保 护机经链路（27)、（26)，故障滤波器经链路（25)、（38)，本间隔交换机经链路（21)、（22)，1 母PT智能终端经链路（42 )、（ 8 )，II母PT智能终端经链路（41 )、（ 7 )，母联间隔交换机经链路 (45)、（5)分别与过程层公用交换机单向连接；过程层公用交换机分别经链路（9)、（10)和 (39)、（4)与全站公用交换机和公共测控机单向连接；站控层交换机经链路（2)、（3)和（1) 分别与公共测控机、本间隔保护监控机和后台监控服务器双向连接； 母线保护机经链路（13)和（40)分别与本间隔智能终端和母联智能终端单向连接； 本间隔智能终端经链路（46)、（29)与本间隔保护测控机单向连接；母联智能终端经链路 (44)、（6)与母联间隔交换机单向连接； 母线合并单元经链路（34)、（35)和（36)分别与本间隔合并单元、母线保护机和故障录 波器单向连接；本间隔合并单元经链路（30)、（31)和（32)分别与本间隔保护测控机、电能 表和故障录波器单向连接； 本间隔合并单元经链路（23)、（24)，本间隔保护测控机经链路（19)、（20)，本间隔智 能终端经链路（43)、（18)分别与本间隔交换机单向连接。
【文档编号】H02J13/00GK104319887SQ201410580309
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年10月27日 优先权日:2014年10月27日
【发明者】毕会静, 田青, 张红艳, 白廷玉, 纪璐 申请人:国家电网公司, 国网河北省电力公司培训中心