[发明专利]一种智能变电站过程层二次回路故障诊断方法

说明书

技术领域

本发明属于智能变电站二次网络领域，特别涉及一种智能变电站过程层二次回路故障诊断方法。

背景技术

智能变电站的基础是基于IEC61850建设的数字化变电站，是智能电网环境下对变电站技术形态的最新要求。智能变电站的信息传输方式由常规变电站内电缆传输的电信号转变为光纤传输的数字信号，以数字化的方式实现了监控联闭锁、保护采样、跳合闸、启动、闭锁等变电站二次系统分布式功能。

继电保护系统是电力系统中的重要组成部分。对保证电力系统的安全经济运行，防止事故发生和扩大起到关键性的作用。目前，从电力系统实际运行情况来看，因为电力继电保护引起的事故还是较多的，造成局部电网解列失压，带来不少经济损失，对电网安全构成很大威胁。

智能变电站的二次回路不再是以电缆传输单一信号构成的纯电路结构，而是以光纤数字通信为基础的网络化结构，每一根光纤中同时传输多路信号，无法再从外部直接的物理连线去分析整个回路，取而代之的则是二次虚拟回路。如何对二次回路进行监测，当回路发生故障时，如何快速地定位故障点，是智能变电站建设过程中亟需解决的问题。

过程层网络状态可分解为物理链路状态和虚拟链路状态两种状态。因目前过程层网络物理组网方式组合方案较多，如goose、sv是否共网，是否双网等。因此问题关键是如何将虚拟链路与物理链路进行对应，通过虚拟链路状态发现是否物理链路存在问题。

发明内容

本发明的目的，在于提供一种智能变电站过程层二次回路故障诊断方法，其可实现智能变电站过程层网络通信故障时的故障点快速定位，方法简单可靠有效，能够自动判断过程层网络的故障位置，保障智能变电站二次回路的可靠运行。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：一种智能变电站过程层二次回路故障诊断方法，其特征在于，所述的方法包括如下步骤：

S1：在过程层网络建立物理连接模型；

S2：解析SCD文件，分析设备间的逻辑连接关系；

S3：在过程层通信拓扑结构的基础上，根据相关通信链路异常信息，将逻辑连接异常映射到物理连接上，进行网络拓扑扫描，并分析通信链路异常节点。

进一步的，所述步骤S1的具体过程为：确定过程层所有端点及其连接关系，所述的端点为通信过程中涉及的所有设备，设备之间实际的连接关系可抽象成端点到端点的连接关系，描述形式为[PORT1，PORT2]，按照此方法，将过程层所有网络端口中的模型进行建模，其中，PORT1、PORT2分别代表两个设备。

进一步的，通信过程中涉及的所有设备包括保护装置、智能终端、合并单元、光纤交换机和光纤。

进一步的，所述步骤S2的具体过程为：过程层设备间通过GOOSE和SV报文交互应用信息，应用信息用INFORMATION来唯一标识，交互关系在SCD文件中进行详细描述，根据读取的Inputs信息、数据集以及发送者的APPID信息，构造信息发送接收逻辑链路连接表，并将逻辑连接映射到物理连接模型。

进一步的，所述的INFORMATION至少包括组播地址、应用标识、发送设备、发送端口、接收设备、接收端口等信息。

进一步的，所述步骤S3的具体过程为：

S31：获取网络异常的告警信息，包括GOOSE断链及SV断链的告警事件；

S32：解析告警事件，找到事件所属的信息INFORMATION；

S33：根据逻辑连接模型映射到物理模型，根据过程物理链路模型，利用树的搜索算法，建立起源端口到目的端口的拓扑路径，记录端口；

S34：循环处理其它的断链告警事件，构造拓扑路径，记录传输单元，直到告警信息表为空；

S35：统计所有路径端口出现的次数，次数最多的发生故障概率最高；

S36：将出现次数最高的端口归到集合PORTS；

S37：判断故障点。

进一步的，步骤S37中，故障点的判断标准为：

1）若PORTS中仅有一个元素PORT，则PORT就是故障点；

2）若PORTS == SLOT_PORTS(集合中全部的端口均是同一块板卡上的端口)，则板块故障，其中，SLOT_PORTS表示装置板块端口集合；

3)若PORTS == DEVICE_PORTS(集合中的全部端口均是同一个装置的端口)，则装置故障，其中，DEVICE_PORTS表示装置端口集合；

4)若PORTS有两个端口，且着两个端口物理上为邻接，则认为是端口之间的光纤故障。