變電站通信系統(tǒng)故障處理技術(shù)范文

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摘要：隨著電力系統(tǒng)的快速發(fā)展，變電站通信系統(tǒng)逐步實(shí)現(xiàn)了光纖化的全面覆蓋，作為變電站的重要組成部分，其安全性直接影響著整個(gè)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定。若變電站中的通信系統(tǒng)發(fā)生故障，電力系統(tǒng)的供電穩(wěn)定、安全性也必然會(huì)受到影響。為此，分析了變電站通信系統(tǒng)的故障情況，并提出了科學(xué)地處理和控制措施，為今后變電站通信系統(tǒng)的故障處理提供技術(shù)支撐。

關(guān)鍵詞：變電站；通信系統(tǒng)；處理技術(shù)

1變電站通信系統(tǒng)分析

在智能化變電站中，通信系統(tǒng)是信息傳輸?shù)闹匾溃彩菙?shù)據(jù)調(diào)度的重要依據(jù)。從邏輯角度分析，數(shù)字化變電站自動(dòng)化系統(tǒng)功能主要分為站控層、間隔層和過(guò)程層[1]。第一層是站控層，主要對(duì)間隔層的數(shù)據(jù)進(jìn)行接收，并監(jiān)控變電站的情況，同時(shí)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)端調(diào)度中心的通信。第二層為間隔層，主要負(fù)責(zé)控制管理下層就地裝置和電子數(shù)字化設(shè)備間的通信。第三層是過(guò)程層，主要包括智能終端和一次設(shè)備，確保電站電能數(shù)據(jù)的收集、分配、狀態(tài)監(jiān)控等工作順利完成，也是控制、保護(hù)操作的重要出口。這三層之間依據(jù)站內(nèi)通信系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)系，如圖1所示。變電站通信系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)站控層與間隔層之間、間隔層與過(guò)程層之間的數(shù)據(jù)交換，并在RS-422/485總線、局站中速網(wǎng)絡(luò)、高速標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)技術(shù)等支持下順利完成[2]。當(dāng)前變電站通信系統(tǒng)的主流呈現(xiàn)出分層分布式結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。

2變電站通信系統(tǒng)故障

2.1通信網(wǎng)絡(luò)故障

通信網(wǎng)絡(luò)的故障主要涉及通信出錯(cuò)、通信網(wǎng)絡(luò)出錯(cuò)。通信出錯(cuò)通常是系統(tǒng)中CAN總線某一節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障造成的，如測(cè)量控制裝置的電源出現(xiàn)損壞、通信接線端子松動(dòng)、通信芯片故障等。通信網(wǎng)絡(luò)出錯(cuò)是CAN總線系統(tǒng)故障或通信管理機(jī)出現(xiàn)問(wèn)題造成的，使得總線系統(tǒng)短路或者是與后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)連接的計(jì)算機(jī)通信串口發(fā)生故障。如果是通信管理機(jī)出現(xiàn)問(wèn)題，一般是通信的芯片或者管理機(jī)內(nèi)部電路板出現(xiàn)問(wèn)題，也可能是監(jiān)控系統(tǒng)的波特率、校驗(yàn)位等端口設(shè)置的不同[3]。如果通信刮泥機(jī)通信口沒(méi)有報(bào)文，有可能是信號(hào)地線接線、收發(fā)信號(hào)線等出現(xiàn)故障，如果是接線沒(méi)有問(wèn)題，可能是CPU有問(wèn)題。

2.2光纜通道故障

電力通信光纜線路故障包括光纜自身的老化和外力損壞兩種，具體如表1所示。2.3光纖通信誤碼故障光纖通信設(shè)備故障中，誤碼故障較為常見(jiàn)。傳輸信號(hào)時(shí)，由于衰變信號(hào)電壓會(huì)發(fā)生變化，使得信號(hào)在傳輸時(shí)遭到破壞、出現(xiàn)誤碼。出現(xiàn)通信誤碼的情況主要涉及內(nèi)、外部?jī)煞N原因。內(nèi)部原因：干擾源、定位抖動(dòng)、節(jié)電設(shè)備等，這種誤碼一般是系統(tǒng)背景誤碼。外部原因：設(shè)備故障、電源瞬態(tài)干擾、靜電放電、接觸不佳以及電磁干擾等[4]，這種誤碼一般是突發(fā)誤碼。一般在變電站光纖通信系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中常出現(xiàn)突發(fā)誤碼。

3變電站通信系統(tǒng)故障處理技術(shù)和維護(hù)策略

3.1處理技術(shù)

3.1.1網(wǎng)絡(luò)故障處理對(duì)于通信網(wǎng)絡(luò)故障，在處理時(shí)可以結(jié)合通信系統(tǒng)的報(bào)警信息，定位故障測(cè)控裝置的位置，并檢查測(cè)控裝置中通信線路的情況，如果線路發(fā)生脫落，需要將其重新壓好歸位。如果通信線路能夠正常運(yùn)行，就有可能是電路板出現(xiàn)了問(wèn)題。因此，需要及時(shí)更換電路板。還要檢查通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)故障的修復(fù)情況。若故障報(bào)警信息從通信管理機(jī)中發(fā)出，需要檢查CAN網(wǎng)，查看是否發(fā)生短路，及時(shí)更換有問(wèn)題的電源線。

3.1.2通道故障的處理在處理光纜通道故障時(shí)需要做到先搶通、后修復(fù)。處理時(shí)要先處理主干線、全程線路以及主要的設(shè)備，然后處理后支線、局部線路以及后備使用設(shè)備。在處理通道故障時(shí)，需要掌握全面的數(shù)據(jù)信息，并對(duì)這些故障信息進(jìn)行整理分析，將其錄入光纜的資料庫(kù)中。日常運(yùn)行時(shí)還需要做好巡視、現(xiàn)場(chǎng)管理等，保證標(biāo)志準(zhǔn)確，準(zhǔn)確及時(shí)的掌握故障信息。

3.1.3誤碼故障處理針對(duì)誤碼故障需要全面分析設(shè)備運(yùn)行、報(bào)警信息等，如果情況了解不全面不能輕易處理，防止故障進(jìn)一步擴(kuò)大。要對(duì)設(shè)備外部的指示燈進(jìn)行觀察，獲得報(bào)警信息，判斷故障是長(zhǎng)期形成的還是偶然發(fā)生的，并依據(jù)設(shè)備的運(yùn)行情況全面分析設(shè)備參數(shù)改動(dòng)、更換以及運(yùn)行環(huán)境等因素。對(duì)故障位置進(jìn)行分析，分析誤碼可能出現(xiàn)的原因，如光纖性能惡化、光纖頭不干凈、設(shè)備散熱不足以及單板問(wèn)題等[5]，找到故障的切入點(diǎn)，并將誤碼故障的性質(zhì)反映出來(lái)，了解誤碼是突發(fā)的還是背景誤碼。在處理誤碼故障時(shí)，需要熟練掌握測(cè)量的工具和方法，一般使用2M誤碼儀、萬(wàn)用表、運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)分析儀等進(jìn)行測(cè)量。處理方法主要涉及測(cè)試法、觀察分析法、儀表測(cè)試法等。以測(cè)試法為例進(jìn)行簡(jiǎn)要的分析。如果通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的復(fù)雜性程度較高或者網(wǎng)管沒(méi)有獲得告警信息時(shí)，需要利用系統(tǒng)維護(hù)功能開(kāi)展測(cè)試工作，并對(duì)故障的原因進(jìn)行分析，即測(cè)試法。測(cè)試法中較為常見(jiàn)的是環(huán)回法，包括硬環(huán)回、軟環(huán)回兩種。軟環(huán)回利用設(shè)備軟件支持，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)管理軟件使本端設(shè)備接端口獲得的信號(hào)轉(zhuǎn)到發(fā)送端，并從發(fā)送端發(fā)出，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)端設(shè)備環(huán)回。硬環(huán)回相對(duì)簡(jiǎn)單，是利用硬件使線路上某一節(jié)點(diǎn)的Tx和Rx短接，實(shí)現(xiàn)被短接端環(huán)回。通常分段環(huán)回測(cè)試是通過(guò)硬件環(huán)回的方法進(jìn)行，軟件環(huán)回則是用在一端設(shè)備向另一端設(shè)備、兩端設(shè)備間線路的環(huán)回測(cè)試。環(huán)回法如圖2所示。

3.2維護(hù)策略

3.2.1統(tǒng)一管理維護(hù)技術(shù)在統(tǒng)一管理中需要完善技術(shù)規(guī)范書(shū)，使變電站通信系統(tǒng)的技術(shù)資料更加完整，統(tǒng)一系統(tǒng)設(shè)備，使其維護(hù)運(yùn)行更加安全。同時(shí)制定科學(xué)的檢測(cè)規(guī)程，對(duì)自動(dòng)化產(chǎn)、通信設(shè)備、間隔設(shè)備等進(jìn)行檢驗(yàn)，并明確其檢驗(yàn)方法，保證檢驗(yàn)規(guī)程得到科學(xué)地監(jiān)管，維護(hù)系統(tǒng)運(yùn)行安全。

3.2.2檢查主站系統(tǒng)檢查主站系統(tǒng)，保證變電站通信系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)是正常的，同時(shí)檢查變電站的通道，需要立即處理通道錯(cuò)碼的情況。此外，還需要檢測(cè)測(cè)控裝置，處理通信中斷的情況，使變電站中的VQC程序有序推進(jìn)。并保證繞組溫度適宜，使變電站信號(hào)準(zhǔn)確。

3.2.3維護(hù)自動(dòng)化站端維護(hù)站端綜合自動(dòng)化系統(tǒng)時(shí)，要對(duì)系統(tǒng)維護(hù)工作進(jìn)行優(yōu)化，有效監(jiān)控后臺(tái)。檢查設(shè)備信息時(shí)要明確電源、報(bào)警指示燈運(yùn)行正常，判斷其他系統(tǒng)元件有無(wú)異常，保證接線溫度適當(dāng)。同時(shí)還需要做好日常維護(hù)工作，利用萬(wàn)用表、電壓檔等檢測(cè)測(cè)控裝置的回路，使變電站的通信系統(tǒng)運(yùn)行更加安全。

4結(jié)論

通信系統(tǒng)是變電站的重要內(nèi)容，其運(yùn)行效果直接影響變電站和電力系統(tǒng)。若通信系統(tǒng)發(fā)生故障，通信將無(wú)法正常傳輸，造成極為嚴(yán)重的后果。因此，必須綜合分析通信系統(tǒng)故障，提出科學(xué)化的處理技術(shù)與維護(hù)策略，保障通信系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行，從而更好地為電力系統(tǒng)提供支撐。

參考文獻(xiàn)：

[1]韓少曉，潘向華，石增輝，等.基于Web的三維變電站通信監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].電子設(shè)計(jì)工程，2018，26（17）：185-188.

[2]呂彥召，鄧顯俊，明廷謙，等.遠(yuǎn)動(dòng)及通信傳輸故障分析及解決方法[J].科技資訊，2018，16（20）：17，19.

[3]王云濤.調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)在線分析及故障診斷定位技術(shù)[J].電子制作，2018，（10）：68-69，71.

[4]李默.變電站自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)通信故障與處理措施[J].數(shù)字通信世界，2018，（5）：244，269.

[5]吳飛云龍，王柄智.變電站通信系統(tǒng)故障及處置技術(shù)研究[J].現(xiàn)代信息科技，2018，2（2）：70-72.

作者：董學(xué)柳 單位：茂名市粵能電力股份有限公司