第１４卷（２０１２年第２期） 电力安全技术 Ｓ ２２０ ｋＶ变电站全站通讯中断事故的 分析及预防 许婷 （福州电业局，福建福州３５０００５） ［摘要］针对一起２２０ ｋＶ变电站综合自动化系统全站通讯中断事故，，＇ｔ－ｇ了现场检查和排故 过程，详细分析了系统的网络结构和交换机性能，找出了引起事故的主要原因，并就提高综合自动 化变电站通信可靠性提出了整改建议。 ［关键词］网络设备；广播风暴；交换机 在越来越多的综合自动化变电站（以下简称 用外厂家保护测控一体化装置，其他电压等级使用 “综自站”）逐渐向无人值守、集中监控方向发展的 外厂家保护装置，并配置四方ＣＳＭ－３００Ｅ型保护 今天，通信可靠性在变电站综合自动化系统中的地 管理机和ＣＳＩ－２００Ｅ型测控装置。ＣＳＣ２０００型监 位也变得越来越重要。尤其是在２２０ ｋＶ及以上电 控系统根据站内保护测控装置通讯地址定义了“通 压等级的综自站中，面对大量的网络节点，只有尽 讯中断”虚拟遥信点，即：每个固定地址的装置定 可能地提高网络设备的性能，优化网络结构，杜绝 义了ｉ个固定描述的遥信量标签。监控系统判断装 出现网络中断等故障，才能实现“四遥”信息的实 置通讯中断的依据为：当主站收到同一装置的连续 时、可靠上送。 ２次报文的时间间隔大于整定值（即通讯中断时间） 分层分布式综自站内的网络层设备负责站控层 时，报“通讯中断”。因为主站是对所有的装置依 设备和间隔层设备之间的通信，主要由交换机、路 次循环监视判断的，所以变电站的装置越多，这个 由器、保护管理机、光电转换器等组成。对网络层 值应整定得越大，常规２２０ ｋＶ变电站整定为１８０ ｓ。 设备工况的监视由综合自动化系统配置的遥信点实 现。其中，保护管理机一般引出硬接点遥信至公用 ２故障现象 测控装置，如“保护管理机直流电源消失”的接点 信号；交换机、路由器、光电转换器等设备一般未 ２０１０—０４—０７Ｔ０８：２０，维护人员接到缺陷通知： 直接引出硬接点遥信，往往当监控人员监盘时发现 “××变电站测控装置Ａ、Ｂ网中断”。经询问集 保护或测控装置报“通讯中断”软报文，或间隔遥 控站运行人员得知：集控站监控微机显示该站所有 测值长时间不刷新时，才发现这些设备的工况异常。 测控装置Ａ、Ｂ网通讯中断，遥测数据均不自动刷 新。运行人员尝试依次重启站内２台远动机和综自 １ 系统概况 后台机，缺陷未消除。事故意味着该变电站内所有 遥测数据和硬接点遥信信号无法实时上送，集控站 某２２０ ｋＶ变电站采用北京四方继保自动化股 失去对一次设备的遥控和遥调功能，因此维护人员 份有限公司开发的ＣＳＣ２０００变电站综合自动化系 马上赶赴现场检修。 统，该系统采用分层分布式、双以太网架构。 该变电站综合自动化系统网络结构如图１所 ３排故过程 示。系统配置交换机１６台（为便于分析，各保护 小室内所配置交换机不一一画出），１０ ｋＶ部分采 维护人员现场检查发现：站内所有ｃｓＩ～２００Ｅ 一 一 第１４卷（２０１２年第２期） 电力安全技术 Ｓ 最终导致全站测控装置Ａ、Ｂ网中断。 （１）在变电站设计与建设阶段应进行充分论 变电站综合自动化网络是不与相连的，产 证，采用通信可靠性高的系统网络结构。当前的主 生广播风暴的原因一般是网络设备损坏。本次事故 流是使用分层分布式网络结构。在搭建网络架构时 的第１诱因是ＩＩ机硬件故障，使Ｉ机无法与其正常 尽量减少交换机级联的层次。 通信。同时调查发现，Ｉ机内部装有热敏电阻，用 （２）按照主管部门发布的标准化验收规范要 来保护交换机电源模块，当交换机发热严重、达到 求，应采用直流供电的工业级交换机，电源模块应 热敏电阻动作值时，将切断交换机工作电源；当温 在使用寿命、散热性和电磁兼容性方面符合电力行 度降低时，热敏电阻返回，恢复交换机运行。这对 业标准，以保证电源模块能长时间在高温条件下正 防止因交换机过热而烧毁交换机有较好的效果，但 常工作。 也因交换机的这种特性，当Ｉ机无法与ＩＩ机通讯时， （３）对各级交换机增加广播风暴抑制功能。即： 设备频繁重启，最终引发广播风暴。 当在某一网段出现风暴时，对该网段进行流量， 通过上述分析判断，应将此次事故原因归结 避免对其他网段设备造成更大冲击，使单网段在正 于广播风暴造成的网络堵塞。当网络长时间被大量 常运行情况下数据仍可正常交换。 异常广播报文占据时，正常的点对点通信无法正常 （４）对通信中断遥信告警信息，设置重复报警。 建立，网络速度越来越慢，最终导致网络堵塞、瘫 即：当装置出现通信中断告警时，由系统记录告警 痪。分析人员在事故处理后导出综自后台机的历史 时间，若在人为设定的时间内告警信号未复归，则 事件，明显显示在通信故障出现的初期，只有间隔 系统重复启动报警，提示监控人员。 层设备Ａ网通信中断软报文，查遥测历史曲线在 （５）对系统关键遥测信息点设置刷新检查。即： 一段时间内仍有遥测数据变化。但故障时间持续拉 在人为设定的时间内未有任何遥测值变化时，系统 长后，逐渐出现间隔层设备Ｂ网通信中断软报文， 启动报警，提示监控人员。 最终遥测曲线拉直，与事故分析完全吻合。 （６）加强网络设备的定期巡视和维护。 ５整改建议 参考文献： １曾瑞江，梁晓兵，高新华．变电站自动化系统网络故障 通过这起事故的分析，就提高变电站综合自动 分析［Ｊ］．广东电力，２００８，２１（１）：４２—４６． 化系统通信可靠性提出如下几点建议。 （收稿日期：２０１ｌ一０９－０７） 够 ４￥＿霄￥ ｅ ‘ 电力资ｉ 亡 也 亡葺 ｅ 犀 甘肃电网数字仿真实验室正式投入运行 ２０１２－－０２—０３，从甘肃公司传来消息，由甘肃电科院承建的甘肃电网首个电网数字仿真实验室于近日 正式投入运行。该实验室是基于支撑“五大”体系的业务特点，着力开发的一套技术水平先进、应用范围 广泛、实用性强的电网数字仿真综合分析平台。 自２０１１年年初项目立项以来，甘肃电科院多次派员赴中国电科院、浙江电科院、江苏电科院等兄弟 院所调研学习，全面掌握电网数字仿真系统的关键技术和应用方向。经过实验室建设团队一年多不懈努力， 甘肃电网数字仿真实验室于２０１２年１月正式投入运行。 该实验室的核心是基于机群服务器、多机分网并行计算、机电／电磁暂态混合的电力系统全数字仿真 装置。利用该仿真系统可开展大规模复杂交直流电力系统机电暂态仿真以及机电、电磁暂态混合仿真研究， 可开展特高压交直流电网实时仿真分析、大电网实时超实时动态预警、机网协调仿真测试、新能源接人电 网研究、智能化继电保护及稳控装置测试及ＦＡＣＴＳ技术仿真测试等工作。目前，实验室数字仿真系统的 应用培训工作正在紧张有序进行中。 （来源：甘肃省电力公司２０１２—０２—０６） ● 一母一
