变电站通信系统故障处理研究

张娜 桑洋 王智杰

(国网山东省电力公司菏泽供电公司,山东菏泽 274000)

变电站通信系统故障处理研究

张娜 桑洋 王智杰

(国网山东省电力公司菏泽供电公司,山东菏泽 274000)

变电站通信系统是变电站的重要组成部分,随着近年来国家电网公司推广和普及智能电网的脚步日益加快,变电站通信系统已经基本实现了全光纤覆盖,变电站智能化进入了发展的加速期,其运行的可靠性和自动化水平显著提升。但是,变电站运行过程中依然会出现一系列通信问题,如果没有及时发现处理故障,将会影响变电站的安全运行。本文首先介绍了变电站通信系统的典型结构,然后总结了通信系统常见的几类典型故障,并分析了其处理方法,具有一定的现实意义,能够为变电站通信系统运行维护工作提供参考。

变电站 通信系统 故障处理

1　引言

变电站通信系统是变电站的重要组成部分，随着近年来国家电网公司推广和普及智能电网的脚步日益加快，变电站通信系统已经基本实现了全光纤覆盖，变电站智能化进入了发展的加速期，其运行的可靠性和自动化水平显著提升。但是，变电站运行过程中依然会出现一系列通信问题，例如通信网络故障、光缆通道故障、光纤通道故障或误码等。如果没有及时发现处理故障，将会影响变电站的安全运行。因此，本文对变电站通信系统故障及处理展开深入研究分析。

2　变电站通信系统

变电站通信系统在变电站自动化系统中占据非常重要的地位。变电站自动化系统从逻辑上一般分为三层:站控层、间隔层以及过程层。其中第一层为站控层，它从间隔层得到实时数据，承担监视、管理、控制等变电站主控室单元，并负责与远方调度中心通信。第二层为间隔层，负责对下层就地装置和智能电子设备(IEDs)进行通信管理、控制等任务，同时承担通信规约解释、转换工作。第三层为过程层，是就地的模拟量、开光量和脉冲量数据采集、保护和控制操作出口。三层之间通过站内通信系统联系。

通信系统主要指站控层与间隔层之间，间隔层与过程层之间进行数据交换的系统，它可通过传统的RS-422/485总线、局站中速网络或高速标准以太技术通信在各层之间进行数据交换。站内通信系统的组成方案有很多种，它的主流结构是分层分布式。

3　变电站通信系统的典型故障

3.1通信网络故障

变电站通信网络故障主要有通信出错和通信网络出错两类，以下分别进行介绍。

3.1.1通信出错原因分析

通信出错一般是由系统中CAN总线某一节点故障引发的，主要有三个方面:(1)某测量控制装置的电源损坏引发;(2)某测量控制装置的通讯接线端子松动引发;(3)某测量控制装置的通讯芯片故障引发。

3.1.2通信网络出错原因分析

通信网络出错通常是由于CAN总线系统故障或通信管理机故障引发。(1)CAN总线系统故障:1)通讯线处有短路导致总线系统发生短路故障;2)连接后台监控微机的通讯串口故障。(2)通信管理机故障:1)通信芯片损坏，或通信管理机内电路板有故障;2)监控系统与端口设置的波特率、校验位等参数不一致;3)若通讯管理机通讯口无报文，则可能是收发信号线或信号地线的接线问题，若接线无误，则很可能是CPU异常。

3.2光缆通道故障

电力通信光缆线路故障主要有以下两个方面的原因:(1)光缆老化。电腐蚀、环境腐蚀、温差变化、防潮防水等因素都可能造成光缆老化。(2)外力损伤。虫蚁鼠咬、剪断火烧及雷击灾害等物理因素将造成光缆损坏。

3.3光纤通信误码故障

变电站光纤通信设备故障中，比较常见的是误码故障。信号传输过程中，信号原来的电压因衰变而发生变化，导致传输过程中的信号被破坏，形成误码。其产生原因主要有两个方面:

(1)内部机理。各种干扰源、定位抖动以及节点设备等引起误码，此类误码通常表现为系统的背景误码。

(2)外部机理。设备故障、接触不良、电源瞬态干扰、电磁干扰以及静电放电等脉冲干扰源引起误码， 此类误码通常表现为突发误码。变电站光纤通信系统实际运行时，突发误码占多数。

4　变电站通信系统故障处理方法

4.1通信网络故障的处理方法

若是由系统内节点故障引起的通信出错，处理方法如下:首先根据报警信息确定故障的测控装置;然后，检查该测控装置的通讯线，若通讯线脱落，将其直接压好即可，如果通讯线无故障，则可能是因为装置内部的电路板出现故障，需要更换通讯板。

如果通信管理机有告警信息，那么可能是通信管理机的故障，需要检查CAN网是否短路，若是则直接查找故障点并更换电源线。

4.2光缆通道故障的处理方法

(1)光缆故障处理的原则。光缆故障处理原则为:1)先抢通后修复;2)先主干线后支线;3)先主用后备用;4)先全程线路后局部线路。

(2)光缆故障的预防处理方法。1)收集故障数据，并进行整理和分析;2)完善光缆资料库，现场标签和标识应规范;3)规范现场管理; 4)加强光缆巡视力度。

4.3光纤通信中误码故障的处理方法

(1)全面掌握系统告警信息和设备运行状况，情况未明确时不能轻易下结论或贸然动手;

(2)合理使用各种测量工具。处理误码问题时，通常使用远动数据分析仪和2M误码测试仪，通过测量通信通道的传输情况协助处理故障。工作人员应熟练掌握，并能灵活使用这些常用工具。

5　结语

变电站通信系统是现代数字化变电站的重要组成部分，深入研究变电站通信系统故障及处理具有十分重要的意义。本文首先介绍了变电站通信系统的基本结构，然后总结了通信系统常见的几类典型故障，并分析了其处理方法，具有一定的现实意义，能够为变电站通信系统运行维护工作提供参考。

[1]黄益庄.智能变电站自动化系统原理与应用技术[M].北京:中国电力出版社,2012.

[2]汪强,徐小兰,葛光胜,等.智能变电站专用通信设备的关键技术[J].电力系统保护与控制,2014,(7):150-153.

[3]欧阳帆,刘海峰,赵永生,等.智能变电站通信网络阻塞故障及其防范措施分析[J].电网技术,2011,35(11):7-11.

张娜(1988—),女,菏泽曹县人,国网菏泽供电公司技术人员,主要从事电力通信相关技术与管理工作。