遠(yuǎn)動(dòng)及通信傳輸故障分析及解決方法

呂彥召 鄧顯俊 明廷謙 劉啟鵬

摘 要：遠(yuǎn)動(dòng)通信系統(tǒng)對(duì)保證電網(wǎng)的完全穩(wěn)定運(yùn)行具有重要意義。文章基于遠(yuǎn)動(dòng)通信系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)和原理，探討了遠(yuǎn)動(dòng)通信系統(tǒng)的故障檢測(cè)與診斷，并提出了處理遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)故障的一般流程。電力系統(tǒng)的主要構(gòu)成是發(fā)電廠、輸電線路、變電站以及各種負(fù)荷，由于調(diào)度系統(tǒng)的不但升級(jí)改造，現(xiàn)代電力系統(tǒng)在廣闊的地域上連接成一個(gè)龐大而復(fù)雜的系統(tǒng)，這必然造成電能儲(chǔ)存困難和能源中心與負(fù)荷中心之間的距離不斷加大，因此，必須要應(yīng)用遠(yuǎn)動(dòng)和通信傳輸技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)眾多電廠、變電站的管理和監(jiān)控。

關(guān)鍵詞：遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng) 通信傳輸 故障分析

中圖分類號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2018）07（b）-0017-02

1 遠(yuǎn)動(dòng)通信系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)和原理

遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)是指對(duì)廣闊地域空間上的生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行必要的監(jiān)視和控制的系統(tǒng)，它包括對(duì)遠(yuǎn)動(dòng)控制所必須的通信信息的采集、處理、傳輸、顯示以及執(zhí)行等全部設(shè)備和功能。構(gòu)成遠(yuǎn)東系統(tǒng)的主要設(shè)備有3個(gè)部分，分別是廠端遠(yuǎn)動(dòng)裝置、調(diào)度端遠(yuǎn)動(dòng)裝置和遠(yuǎn)動(dòng)通信。

遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)是指在廣闊的地域上將電力系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息以及相關(guān)的指令從一端傳輸?shù)搅硪欢耍缓筮M(jìn)行顯示、記錄、控制和執(zhí)行。就信息的傳輸方式而言，主要包括循環(huán)式傳輸和問(wèn)答式傳輸兩種基本方式。其中循環(huán)式樣傳輸方式主要以發(fā)電廠和變電站的遠(yuǎn)動(dòng)裝置為主，對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行周期性采集，并以周期性循環(huán)的方式向調(diào)度端進(jìn)行數(shù)據(jù)信息發(fā)送，這種方式主要應(yīng)用于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的遠(yuǎn)動(dòng)裝置上。在這種傳輸模式中，廠站端將需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息按照預(yù)先的約定組成各種幀，再編排好順序，然后進(jìn)行逐幀循環(huán)發(fā)送，因此信息的傳送具有周期性。由于這種傳輸方式不需要接收端的需求和回答，因此，對(duì)傳輸信道的質(zhì)量要求較低，被干擾的信息可以在下一循環(huán)中得到修正。

問(wèn)答式傳送方式主要以電力調(diào)度中心為主，首先由調(diào)度中心發(fā)出查詢指令，發(fā)電廠和變電站依據(jù)相關(guān)指令進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和傳輸，在這種方式下，發(fā)電廠和變電站在沒(méi)有收到相關(guān)指令時(shí)遠(yuǎn)動(dòng)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)。在這種傳輸模式下，調(diào)度端要得到相關(guān)的數(shù)據(jù)信息，就必須要主動(dòng)發(fā)出查詢指令，而廠站端則需要根據(jù)指令發(fā)送回答，由于是按需傳輸并保證得到正確回答，因此，這種傳輸方式對(duì)信道質(zhì)量要求較高，并且必須對(duì)上下行信道進(jìn)行區(qū)分。

2 遠(yuǎn)動(dòng)通信系統(tǒng)的故障分析與處理

2.1 報(bào)文監(jiān)視與分析

遠(yuǎn)動(dòng)調(diào)度與子站通訊規(guī)約目前以調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)IEC104和串口IEC101規(guī)約為主，以101規(guī)約為例，其傳輸方式分為平衡式和非平衡式兩種，平衡式傳輸方式應(yīng)用于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)和多個(gè)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的全雙工通道結(jié)構(gòu)，在其他通道結(jié)構(gòu)中只采用非平衡式傳輸方式。非平衡式傳輸方式時(shí)101規(guī)約是問(wèn)答式規(guī)約，只有主站端可以作為啟動(dòng)站。實(shí)際應(yīng)用中一般采用非平衡方式，遠(yuǎn)動(dòng)通訊故障時(shí)，抓取遠(yuǎn)動(dòng)通道交互報(bào)文，確認(rèn)是否有正常報(bào)文交互，結(jié)合報(bào)文收發(fā)情況，確認(rèn)故障點(diǎn)是在遠(yuǎn)動(dòng)裝置本身還是通訊通道。

2.2 遠(yuǎn)動(dòng)裝置故障檢測(cè)與處理

遠(yuǎn)動(dòng)裝置故障一般分位軟件故障和硬件故障，硬件故障一般可通過(guò)裝置本身硬節(jié)點(diǎn)告警信號(hào)發(fā)出告警，需要聯(lián)系廠家進(jìn)行維修處理，軟件故障一般通過(guò)進(jìn)程查看進(jìn)行排除，如果發(fā)現(xiàn)有進(jìn)程異常退出現(xiàn)象，一般通過(guò)重新刷新程序進(jìn)行處理，如重刷程序無(wú)法解決，則需要考慮抓取相關(guān)報(bào)文，分析進(jìn)程異常原因，判斷是否需要修改升級(jí)源程序。

2.3 遠(yuǎn)動(dòng)傳輸通道檢查與診斷

檢查傳輸設(shè)備的傳輸質(zhì)量，主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行。

（1）遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的傳輸電平要實(shí)現(xiàn)銜接一致。按照相關(guān)規(guī)定，進(jìn)入0dB，輸出也應(yīng)該是0dB。但是，由于遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)情況十分復(fù)雜，許多遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備不能對(duì)輸出進(jìn)行調(diào)整，或者雖然能夠調(diào)整，但是調(diào)整的范圍比較小，要達(dá)到均為0的標(biāo)準(zhǔn)并不容易，因此一般輸入在-20～+10dB都認(rèn)為屬于正常范圍。同時(shí)，要在傳輸設(shè)備方面進(jìn)行必要的調(diào)整。例如：對(duì)電力載波而言，如果通過(guò)外線發(fā)送，需要保證相應(yīng)的信號(hào)保真，如果輸出是10dB應(yīng)為良好正弦波，如果是0dB電平接入將造成負(fù)荷產(chǎn)生嚴(yán)重失真。

（2）接口阻抗要匹配。為了保證遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備與傳輸設(shè)備之間的信號(hào)傳輸良好，必須要保證接口阻抗之間的匹配性，具體而言，不論是接受還是發(fā)送，接口阻抗都應(yīng)該是平衡式600Ω。

（3）應(yīng)有足夠的雜音防衛(wèi)度。為了保證傳輸效果，必須要保證遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)具有足夠的雜音防衛(wèi)度，當(dāng)前的載波機(jī)一般都在26dB以上，如果是光端機(jī)，要求則更高。

（4）根據(jù)波特率要提供足夠的通頻帶。300波特傳送2850Hz和3150Hz，取2550～3400Hz帶寬，600波特傳送2680Hz和3080Hz，取2200～3400Hz帶寬，1200波特占用300～3400Hz全部話頻帶寬。具體而言，遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的傳輸電力載波不應(yīng)該是固定頻率，而應(yīng)能夠根據(jù)需要進(jìn)行一定范圍內(nèi)的調(diào)配。例如：當(dāng)前的大部分公司生產(chǎn)的電力載波機(jī)都具有相應(yīng)的功能。

（5）收發(fā)信通路要有60dB以上的串音防衛(wèi)度。在現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)過(guò)光端機(jī)二四線轉(zhuǎn)換程序設(shè)置錯(cuò)誤，收發(fā)嚴(yán)重互串的實(shí)例。也有收發(fā)線接成鴛鴦線對(duì)的例子。

（6）傳輸波形失真度要小。為了保證信號(hào)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性，遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的傳輸波形失真不能過(guò)大，否則會(huì)嚴(yán)重影響信號(hào)和信息的傳輸效果。因此，要通過(guò)在信號(hào)的輸入和輸出端利用示波器對(duì)信號(hào)的波形進(jìn)行觀察，看波形是否保持一致，同時(shí)，輸入和輸出的波應(yīng)無(wú)缺口或缺口很小。

3 處理遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)故障的一般流程

電力遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)具有空間上的廣泛性和內(nèi)部結(jié)構(gòu)上的復(fù)雜性，其設(shè)備往往與整個(gè)電力系統(tǒng)的所有廠站和線路存在聯(lián)系。因此，當(dāng)遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，首先要對(duì)故障的影響范圍與影響程度進(jìn)行深入分析，在故障檢查時(shí)更要注意對(duì)相關(guān)設(shè)備和數(shù)據(jù)的影響，力求將故障造成的負(fù)面影響和損失控制在最小范圍。具體而言，處理遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)故障的一般流程如下：第一，要及時(shí)收集遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的故障現(xiàn)象，對(duì)故障的類型、原因以及影響范圍進(jìn)行初步分析。第二，根據(jù)上述分析結(jié)果，確定故障是否需要緊急處理，如果需要，就需要在第一時(shí)間制定緊急處理處理方案，并上報(bào)值班領(lǐng)導(dǎo)以征求處理意見(jiàn)，還必要時(shí)還應(yīng)該聯(lián)系設(shè)備生產(chǎn)廠家，以尋求技術(shù)支持和配合。第三，在進(jìn)行故障檢查前，首先要弄清楚線路和設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)以及檢查工作的影響范圍等，是否需要向調(diào)度、自動(dòng)化處提工作申請(qǐng)。第四，檢查時(shí)要依據(jù)相關(guān)要求進(jìn)行工作票和相關(guān)手續(xù)的辦理，然后再開(kāi)始故障檢查工作。第五，在故障排除后，要向值班人員說(shuō)明故障發(fā)生的原因與采取的具體措施，同時(shí)辦理好結(jié)票手續(xù)。第六，要及時(shí)對(duì)故障發(fā)生的原因進(jìn)行分析和總結(jié)，避免同樣的故障再次發(fā)生。

4 結(jié)語(yǔ)

遠(yuǎn)動(dòng)及通信系統(tǒng)是電網(wǎng)調(diào)度和穩(wěn)定運(yùn)行的重要基礎(chǔ)，需要擔(dān)負(fù)實(shí)時(shí)和非實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息的交換工作，一旦投入使用就需要長(zhǎng)期、穩(wěn)定運(yùn)行，這必然會(huì)對(duì)設(shè)備的可靠性和穩(wěn)定性提出較高的要求。因此，面對(duì)運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的各種故障，均需要緊急搶修，鑒于部分故障會(huì)對(duì)電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行造成重大影響。因此，需要對(duì)遠(yuǎn)動(dòng)通信系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)備進(jìn)行檢查，以便盡早發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，以便將故障和造成的影響和損害降到最低。此外，還要制定故障處置預(yù)案，在面對(duì)突發(fā)性故障的情況下能夠有條不紊的應(yīng)對(duì)，防止故障的擴(kuò)大或延誤造成不必要的損失。

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