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摘 要：本文介绍了晋城地区智能变电站设备检修中的可视化研究背景及方法应用，重点介绍了光纤走向图、光纤报文查询手册和光纤断链可视化平台三种可视化的故障查询方法及应用。
关键词：智能站；检修；可视化
1智能站设备检修的可视化研究背景
由于智能站智能化和网络化的特点，采样、控制和信号回路被光纤网络所代替，使得设备间的联络关系不够直观。在智能站设备检修中，需要对全站二次回路的完善性做检测；当采样或跳闸逻辑不正确时，需要对SCD内装置间的联络关系进行检查；当后台发出某装置光纤断链告警信号时，需要对光纤网络进行排查，智能站二次系统的不直观性给设备检修增加了难度，如何做到智能站回路的可视化成为现阶段急于解答的难题，本作者通过近几年对智能站结构特点的研究，结合SCADA系统技术支撑，完成了智能站光纤链路可视化的研究，并实际应用到本地智能站建设工程中。本章将讲述智能站可视化研究的过程和应用。
2智能站设备检修的可视化回路查询方法
2.1SCD文件与虚端子
SCD文件又称为变电站配置描述文件，它描述了全站实例化智能电子设备、通讯配置和变电站信息。常规变电站的二次回路是通过电缆实际连接的，而智能变电站中的二次回路是通过SCD文件的虚端子连线实现的。
SCD文件的制作过程主要包括一下几个步骤：将各装置的ICD文件导入配置工具。ICD文件是指IED（智能设备）能力描述文件，描述智能设备的能力，配置工具及SCD文件制作工具，目前，各厂家都用各厂开发的配置工具，一般由系统集成商配置；根据变电站系统的需要，对IED所代表的一次设备在变电站中的拓扑关系进行配置，及划分变电站系统网络结构；對ICD文件中所描述的逻辑设备、逻辑节点等在变电站系统中进行实例化（包括确定具体逻辑节点的索引名称）；根据工程设计，进行虚端子配置（包括通信参数配置），这里的虚端子由变电站设计部门提供；根据配置后的变电站系统信息，生成SSD文件（即系统描述文件）和SCD文件（即系统配置文件）；根据SCD文件生成每个IED的具体实例，表现为CID文件（即配置后的IED配置文件）；最后将CID文件下装到每个装置内，实现二次回路的虚端子连接。
在变电站检修和故障消缺时，继电保护人员可以从配置工具内的SCD文件查询到二次回路的联络关系，但是在实际工程中，各厂家的配置工具都不同，并且各厂家的配置工具软件在安装时需厂内授权，继电保护维护人员很难掌握所有厂家SCD连线查看方法，这种方法对厂家有依赖性，不便于实际应用。
2.2光纤走向图
新建变电站内二次装置进行网络连接的光纤端口由各装置厂家进行分配，集成商收集到各装置ICD文件后，通过系统配置工具将装置进行网络拓扑，同时，集成商还需完成装置间的光纤网络物理连接。在整个安装过程中，集成商通过配置工具中的网络链接关系安装，不具备生成查看网络链接关系的文件，而继电保护人员又很难掌握配置工具进行网络查看。智能站光纤链路用于实时传输采样、控制、遥信、遥测等众多数据，光纤链路一旦中断，就会造成装置TV、TA断线、装置通讯中断等故障，严重情况会造成保护装置的误动、拒动以及调控中心无法监控该座变电站，此类缺陷属于危机缺陷，需立即处理，但在实际运维过程中面对你上百个光口、光纤，如何快速、准确的查找出故障的光纤通信链路成为了难点。
智能变电站与常规变电站在网络架构、数据采集、控制方式等方面存在根本不同，这就造成变电站二次系统发生了较大的变化，常规变电站二次系統中，一次设备的采样、控制等四遥信号均以模拟量的形式传送至间隔层的保护测控装置；而智能变电站的二次系统的过程层中，采样、控制信号先通过电缆传输至就地的合并单元和智能终端，经过光电数字化处理后以数字信号形式通过光纤送至间隔层的保护、测控装置。这就造成了智能站的二次回路中大部分端子排和控制电缆被网络化额光缆所取代，传统的段子接线变为虚端子连线，同时就地的端子箱升级成为含智能设备的控制柜。
智能站二次系统中需涉及光纤网络的智能装置有：保护装置、测控装置、合并单元、智能终端、故障录波器及网络报文分析装置、GPS、光纤交换机、光配盒等。在绘制光线走向图时对每种用途的光纤编制不同的颜色，这就方便了对不同用途的光纤链路进行标记和区分；由于一个站内的装置众多，且装置与装置还有交叉关联，为此应按装置进行分图绘制，如主变保护单独一张图，主变合并单独一张图等。
光纤走向图的制作将虚拟二次回路映射到纸上，做到了二次回路可视化，使继电保护人员更直观的掌握装置间网络关系，缩减了智能站的检修和故障排查的时间。
2.3光纤中断报文查询手册
在智能变电站设备检修中，自动化信息核对工作是检修的一项重要内容。根据国网公司信息规范要求，智能变电站中新增图形网关机，可以说实现了直采信号和直传信号的分层，减轻了监控人员负担的同时，也对继电保护人员信息检测工作提出了更高要求。
与常规变电站相比，智能变电站二次系统的采样模拟量、开关信息量传递方式发生了改变，由原来的电缆模拟量传递，变为光纤数字量传递，智能站信息点表中相应新增了SV光纤中断，GOOSE光纤中断信号，这些中断信号在总信号所占的比重已超过10%。光纤正常通讯对于智能站运行可靠性起到至关重要的作用，在进行模拟量传递时，常规站采用一根电缆芯一个信号的传递方式，智能站一根光纤会传递多个信号，对应多个设备，传递不同类型多个信号，光纤一旦中断，装置无法正常通讯，会引起保护拒动或误动，这就对光纤中断的报文监视提出了更高的要求。本文作者从晋城地区现有智能站入手，结合智能站设备检修特点，编制了智能变电站光纤中断报文查询手册。
3结论
本文围绕智能变电站设备检修的可视化研究与应用的主题，介绍了晋城地区对光纤故障排查的可视化研究，重点介绍了光纤走向图、光纤报文查询手册和光纤断链可视化平台三种可视化的故障查询方法及应用。
参考文献：
[1]高翔，数字化变电站若干关键技术研究[D].浙江大学，2008.
[2]Q/GDW383-2009智能变电站技术导则[S].国家电网公司，2009.
（作者单位：国网晋城供电公司）
关键词：智能站；检修；可视化
1智能站设备检修的可视化研究背景
由于智能站智能化和网络化的特点，采样、控制和信号回路被光纤网络所代替，使得设备间的联络关系不够直观。在智能站设备检修中，需要对全站二次回路的完善性做检测；当采样或跳闸逻辑不正确时，需要对SCD内装置间的联络关系进行检查；当后台发出某装置光纤断链告警信号时，需要对光纤网络进行排查，智能站二次系统的不直观性给设备检修增加了难度，如何做到智能站回路的可视化成为现阶段急于解答的难题，本作者通过近几年对智能站结构特点的研究，结合SCADA系统技术支撑，完成了智能站光纤链路可视化的研究，并实际应用到本地智能站建设工程中。本章将讲述智能站可视化研究的过程和应用。
2智能站设备检修的可视化回路查询方法
2.1SCD文件与虚端子
SCD文件又称为变电站配置描述文件，它描述了全站实例化智能电子设备、通讯配置和变电站信息。常规变电站的二次回路是通过电缆实际连接的，而智能变电站中的二次回路是通过SCD文件的虚端子连线实现的。
SCD文件的制作过程主要包括一下几个步骤：将各装置的ICD文件导入配置工具。ICD文件是指IED（智能设备）能力描述文件，描述智能设备的能力，配置工具及SCD文件制作工具，目前，各厂家都用各厂开发的配置工具，一般由系统集成商配置；根据变电站系统的需要，对IED所代表的一次设备在变电站中的拓扑关系进行配置，及划分变电站系统网络结构；對ICD文件中所描述的逻辑设备、逻辑节点等在变电站系统中进行实例化（包括确定具体逻辑节点的索引名称）；根据工程设计，进行虚端子配置（包括通信参数配置），这里的虚端子由变电站设计部门提供；根据配置后的变电站系统信息，生成SSD文件（即系统描述文件）和SCD文件（即系统配置文件）；根据SCD文件生成每个IED的具体实例，表现为CID文件（即配置后的IED配置文件）；最后将CID文件下装到每个装置内，实现二次回路的虚端子连接。
在变电站检修和故障消缺时，继电保护人员可以从配置工具内的SCD文件查询到二次回路的联络关系，但是在实际工程中，各厂家的配置工具都不同，并且各厂家的配置工具软件在安装时需厂内授权，继电保护维护人员很难掌握所有厂家SCD连线查看方法，这种方法对厂家有依赖性，不便于实际应用。
2.2光纤走向图
新建变电站内二次装置进行网络连接的光纤端口由各装置厂家进行分配，集成商收集到各装置ICD文件后，通过系统配置工具将装置进行网络拓扑，同时，集成商还需完成装置间的光纤网络物理连接。在整个安装过程中，集成商通过配置工具中的网络链接关系安装，不具备生成查看网络链接关系的文件，而继电保护人员又很难掌握配置工具进行网络查看。智能站光纤链路用于实时传输采样、控制、遥信、遥测等众多数据，光纤链路一旦中断，就会造成装置TV、TA断线、装置通讯中断等故障，严重情况会造成保护装置的误动、拒动以及调控中心无法监控该座变电站，此类缺陷属于危机缺陷，需立即处理，但在实际运维过程中面对你上百个光口、光纤，如何快速、准确的查找出故障的光纤通信链路成为了难点。
智能变电站与常规变电站在网络架构、数据采集、控制方式等方面存在根本不同，这就造成变电站二次系统发生了较大的变化，常规变电站二次系統中，一次设备的采样、控制等四遥信号均以模拟量的形式传送至间隔层的保护测控装置；而智能变电站的二次系统的过程层中，采样、控制信号先通过电缆传输至就地的合并单元和智能终端，经过光电数字化处理后以数字信号形式通过光纤送至间隔层的保护、测控装置。这就造成了智能站的二次回路中大部分端子排和控制电缆被网络化额光缆所取代，传统的段子接线变为虚端子连线，同时就地的端子箱升级成为含智能设备的控制柜。
智能站二次系统中需涉及光纤网络的智能装置有：保护装置、测控装置、合并单元、智能终端、故障录波器及网络报文分析装置、GPS、光纤交换机、光配盒等。在绘制光线走向图时对每种用途的光纤编制不同的颜色，这就方便了对不同用途的光纤链路进行标记和区分；由于一个站内的装置众多，且装置与装置还有交叉关联，为此应按装置进行分图绘制，如主变保护单独一张图，主变合并单独一张图等。
光纤走向图的制作将虚拟二次回路映射到纸上，做到了二次回路可视化，使继电保护人员更直观的掌握装置间网络关系，缩减了智能站的检修和故障排查的时间。
2.3光纤中断报文查询手册
在智能变电站设备检修中，自动化信息核对工作是检修的一项重要内容。根据国网公司信息规范要求，智能变电站中新增图形网关机，可以说实现了直采信号和直传信号的分层，减轻了监控人员负担的同时，也对继电保护人员信息检测工作提出了更高要求。
与常规变电站相比，智能变电站二次系统的采样模拟量、开关信息量传递方式发生了改变，由原来的电缆模拟量传递，变为光纤数字量传递，智能站信息点表中相应新增了SV光纤中断，GOOSE光纤中断信号，这些中断信号在总信号所占的比重已超过10%。光纤正常通讯对于智能站运行可靠性起到至关重要的作用，在进行模拟量传递时，常规站采用一根电缆芯一个信号的传递方式，智能站一根光纤会传递多个信号，对应多个设备，传递不同类型多个信号，光纤一旦中断，装置无法正常通讯，会引起保护拒动或误动，这就对光纤中断的报文监视提出了更高的要求。本文作者从晋城地区现有智能站入手，结合智能站设备检修特点，编制了智能变电站光纤中断报文查询手册。
3结论
本文围绕智能变电站设备检修的可视化研究与应用的主题，介绍了晋城地区对光纤故障排查的可视化研究，重点介绍了光纤走向图、光纤报文查询手册和光纤断链可视化平台三种可视化的故障查询方法及应用。
参考文献：
[1]高翔，数字化变电站若干关键技术研究[D].浙江大学，2008.
[2]Q/GDW383-2009智能变电站技术导则[S].国家电网公司，2009.
（作者单位：国网晋城供电公司）