智能站GOOSE相关异常可大致分为以下几类:
1. 保护装置GOOSE链路异常处理;
2. 合并单元GOOSE通信异常处理;
3. 智能终端GOOSE告警异常处理
1.1 保护装置现象
装置指示灯:
异常灯亮
装置面板显示:
“第×组GOOSE_A网断链、GOOSE总告警”
1.2 后台主要信号
①××保护装置GOOSE断链告警
释义:保护与某智能终端的GOOSE链路中断,影响断路器位置、闭锁重合闸等信号的开入
②××保护装置GOOSE总告警
释义:合并报文,包含GOOSE接收不匹配、断链等(不含GOOSE检修不一致)
1.3 缺陷影响
闭锁该断路器保护相关的保护功能,如重合闸等退出
1.4 缺陷分析
1.4.1 光纤链路
①传输光纤接头连接松动;
②传输光纤熔纤故障
1.4.2 交换机
①交换机接收模块故障;
②交换机发送模块故障;
③VLAN等配置错误
1.4.3 发送装置
①发送装置软硬件故障;
②发送装置光口异常
1.4.4 保护装置
①软硬件故障;
②发送端光口异常
GOOSE报文在智能变电站中主要用于传输保护装置的跳合闸命令、测控装置的遥控命令、保护装置间的信息(启动失灵、闭锁重合闸、远跳等)、一次设备的遥信信号(断路器、隔离开关位置以及压力等)、间隔层的联闭锁信息等数据。
在稳态情况下,GOOSE服务器将稳定的以T0,时间间隔循环发送G0OSE报文;
当有事件变化时,GOOSE服务器将立即发送事件变化报文,此时T0时间间隔将被缩短;
在变化事件发送完成一次后,GOOSE服务器将以最短时间间隔T1,快速重传两次变化报文;
在三次快速传输完成后,GOOSE服务器将以T2、T3时间间隔各传输一次变位报文;
最后GOOSE服务器又将进入稳态传输过程,以T0时间间隔循环发送GOOSE报文。
T0:稳定条件(长时间无事件)下重传;
T1:事件发生后,最短的传输时间;
T2、T3:直到获得稳定条件的重传时间。
GOOSE报文中设置有允许生存时间(Time Allowtolive)一般为2T0,接收端在接收报文的允许生存时间的2倍时间内没有收到下一帧GOOSE报文时判断为中断,进而发出断链告警。
GOOSE报文有组网链路和直连链路之分,组网链路增加了交换机及其收发链路环节。首先判断此链路为直连链路或组网链路:
直连链路主要检查发送端、光回路、接收端三部分,
而组网链路则需对交换机的故障进行针对性分析。处理流程如下图:
GOOSE链路异常缺陷处理前应综合GOOSE断链信息判断该链路为组网方式或直连方式。在测试链路是否正常时,除了检查报文接收正确外,还应关注接收功率是否满足接收装置的要求。
在判断交换机故障时,可以根据多端报一端GOOSE断链和一端报多端GOOSE断链情况判断交换机接收模块故障还是发送模块故障。
信息收集 | 故障分析 | 可能故障点 |
①GOOSE断链两侧为直连关系; ②其他相关装置未报GOOSE断链 | 由于直连回路不涉及其他装置,且其他接收该GOOSE报文的装置不报断链信号,则判断GOOSE直连光回路或接收端存在异常 | ①直连光发送模块; ②直连光接收模块; ③直连光缆; ④直连尾纤; ⑤直连光纤耦合器; ⑥接收端接收模块故障。 |
多端报一端GOOSE断链 | 多端报一端GOOSE断链,表明GOOSE报文无法进入交换机,初步判断为交换机接收模块及相关光回路异常 | ①交换机接收模块; ②交换机接收光回路异常; ③发送端发送模块故障 |
一端报多端GOOSE断链 | 一端报多端GOOSE断链,表明GOOSE报文无法从交换机发出,初步判断为交换机发送模块及相关光回路异常 | ①交换机光发送模块; ②交换机发送光回路异常; ③接收端接收模块故障 |
5.1 220kV某变电站220kV线路保护GOOSE断链异常处理
2017年2月13日,某站220kV线路间隔保护装置报第1组GOOSE断链。
二次检修人员检查该网络分析仪内该间隔GOOSE数据正常,判断为该间隔直连光纤通道或保护装置故障。
用手持式测试仪在保护装置处抓取该组GOOSE报文,未能抓取到报文;但是在智能终端发送处抓取该GOOSE报文正常。
检查链接光纤,发现衰耗极大,检查外观有明显折损痕迹。更换备用光纤,测试衰耗正常,GOOSE链路恢复。
5.2 220kV某变电站220kV线路间隔GOOSE异常处理
2016年11月21日,某站220kV线路间隔装置在调试阶段报第1组GOOSE断链。
现场查看保护装置不能收到闭锁重合闸及断路器位置,用手持式测试仪在保护装置处和智能终端处均能抓到该组GOOSE报文,检查装置光口接收模块也正常;
再次查看装置链路状态菜单发现该组GOOSE数据接收光口为光口1,但是装置背板光纤跳线却在光口2上,该问题应该是光口配置与实物连接不一致造成的。按照工程设计光口配置文件使实物连接完全一致,链路恢复。
5.3 220kV某变电站220kV线路间隔GOOSE断链异常
2016年1月12日,某站220kV母线保护报第1组GOOSE断链。
二次检修人员现场查看母线保护内该线路保护装置发送的跳A/B/C信号为无效状态,同时站内网络分析仪上面显示某线路保护PL2201_GOGcb1GOOSE链路中断,该问题对于该间隔而言为共性问题,但本间隔智能终端未出现类似告警,说明直连链路正常,于是判断线路保护组网口存在问题。
保护装置组网链路包括交换机相关端口及链路,用手持式测试仪在保护装置处能抓到组GOOSE报文,检查交换机面板指示灯,发现该组网口指示灯不亮,但能从接入光纤内检测到相应报文,因此判断该问题应为交换机光口损坏造成的。
由于GOOSE交换机无VLAN划分,现场更换改组网口到别的备用端口后链路恢复。
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