远动及通信传输故障分析及解决方法

吕彦召 邓显俊 明廷谦 刘启鹏

摘 要：远动通信系统对保证电网的完全稳定运行具有重要意义。文章基于远动通信系统的基本结构和原理，探讨了远动通信系统的故障检测与诊断，并提出了处理远动系统故障的一般流程。电力系统的主要构成是发电厂、输电线路、变电站以及各种负荷，由于调度系统的不但升级改造，现代电力系统在广阔的地域上连接成一个庞大而复杂的系统，这必然造成电能储存困难和能源中心与负荷中心之间的距离不断加大，因此，必须要应用远动和通信传输技术来实现众多电厂、变电站的管理和监控。

关键词：远动系统 通信传输 故障分析

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）07（b）-0017-02

1 远动通信系统的基本结构和原理

远动系统是指对广阔地域空间上的生产过程进行必要的监视和控制的系统，它包括对远动控制所必须的通信信息的采集、处理、传输、显示以及执行等全部设备和功能。构成远东系统的主要设备有3个部分，分别是厂端远动装置、调度端远动装置和远动通信。

远动技术是指在广阔的地域上将电力系统的数据信息以及相关的指令从一端传输到另一端，然后进行显示、记录、控制和执行。就信息的传输方式而言，主要包括循环式传输和问答式传输两种基本方式。其中循环式样传输方式主要以发电厂和变电站的远动装置为主，对相关数据信息进行周期性采集，并以周期性循环的方式向调度端进行数据信息发送，这种方式主要应用于点对点的远动装置上。在这种传输模式中，厂站端将需要传输的数据信息按照预先的约定组成各种帧，再编排好顺序，然后进行逐帧循环发送，因此信息的传送具有周期性。由于这种传输方式不需要接收端的需求和回答，因此，对传输信道的质量要求较低，被干扰的信息可以在下一循环中得到修正。

问答式传送方式主要以电力调度中心为主，首先由调度中心发出查询指令，发电厂和变电站依据相关指令进行数据采集和传输，在这种方式下，发电厂和变电站在没有收到相关指令时远动装置处于静止状态。在这种传输模式下，调度端要得到相关的数据信息，就必须要主动发出查询指令，而厂站端则需要根据指令发送回答，由于是按需传输并保证得到正确回答，因此，这种传输方式对信道质量要求较高，并且必须对上下行信道进行区分。

2 远动通信系统的故障分析与处理

2.1 报文监视与分析

远动调度与子站通讯规约目前以调度数据网IEC104和串口IEC101规约为主，以101规约为例，其传输方式分为平衡式和非平衡式两种，平衡式传输方式应用于点对点和多个点对点的全双工通道结构，在其他通道结构中只采用非平衡式传输方式。非平衡式传输方式时101规约是问答式规约，只有主站端可以作为启动站。实际应用中一般采用非平衡方式，远动通讯故障时，抓取远动通道交互报文，确认是否有正常报文交互，结合报文收发情况，确认故障点是在远动装置本身还是通讯通道。

2.2 远动装置故障检测与处理

远动装置故障一般分位软件故障和硬件故障，硬件故障一般可通过装置本身硬节点告警信号发出告警，需要联系厂家进行维修处理，软件故障一般通过進程查看进行排除，如果发现有进程异常退出现象，一般通过重新刷新程序进行处理，如重刷程序无法解决，则需要考虑抓取相关报文，分析进程异常原因，判断是否需要修改升级源程序。

2.3 远动传输通道检查与诊断

检查传输设备的传输质量，主要从以下几个方面进行。

（1）远动系统的传输电平要实现衔接一致。按照相关规定，进入0dB，输出也应该是0dB。但是，由于远动系统的现场情况十分复杂，许多远动设备不能对输出进行调整，或者虽然能够调整，但是调整的范围比较小，要达到均为0的标准并不容易，因此一般输入在-20～+10dB都认为属于正常范围。同时，要在传输设备方面进行必要的调整。例如：对电力载波而言，如果通过外线发送，需要保证相应的信号保真，如果输出是10dB应为良好正弦波，如果是0dB电平接入将造成负荷产生严重失真。

（2）接口阻抗要匹配。为了保证远动设备与传输设备之间的信号传输良好，必须要保证接口阻抗之间的匹配性，具体而言，不论是接受还是发送，接口阻抗都应该是平衡式600Ω。

（3）应有足够的杂音防卫度。为了保证传输效果，必须要保证远动系统具有足够的杂音防卫度，当前的载波机一般都在26dB以上，如果是光端机，要求则更高。

（4）根据波特率要提供足够的通频带。300波特传送2850Hz和3150Hz，取2550～3400Hz带宽，600波特传送2680Hz和3080Hz，取2200～3400Hz带宽，1200波特占用300～3400Hz全部话频带宽。具体而言，远动系统的传输电力载波不应该是固定频率，而应能够根据需要进行一定范围内的调配。例如：当前的大部分公司生产的电力载波机都具有相应的功能。

（5）收发信通路要有60dB以上的串音防卫度。在现场发现过光端机二四线转换程序设置错误，收发严重互串的实例。也有收发线接成鸳鸯线对的例子。

（6）传输波形失真度要小。为了保证信号传输的准确性，远动系统的传输波形失真不能过大，否则会严重影响信号和信息的传输效果。因此，要通过在信号的输入和输出端利用示波器对信号的波形进行观察，看波形是否保持一致，同时，输入和输出的波应无缺口或缺口很小。

3 处理远动系统故障的一般流程

电力远动系统具有空间上的广泛性和内部结构上的复杂性，其设备往往与整个电力系统的所有厂站和线路存在联系。因此，当远动系统出现故障时，首先要对故障的影响范围与影响程度进行深入分析，在故障检查时更要注意对相关设备和数据的影响，力求将故障造成的负面影响和损失控制在最小范围。具体而言，处理远动系统故障的一般流程如下：第一，要及时收集远动系统的故障现象，对故障的类型、原因以及影响范围进行初步分析。第二，根据上述分析结果，确定故障是否需要紧急处理，如果需要，就需要在第一时间制定紧急处理处理方案，并上报值班领导以征求处理意见，还必要时还应该联系设备生产厂家，以寻求技术支持和配合。第三，在进行故障检查前，首先要弄清楚线路和设备的运行状态以及检查工作的影响范围等，是否需要向调度、自动化处提工作申请。第四，检查时要依据相关要求进行工作票和相关手续的办理，然后再开始故障检查工作。第五，在故障排除后，要向值班人员说明故障发生的原因与采取的具体措施，同时办理好结票手续。第六，要及时对故障发生的原因进行分析和总结，避免同样的故障再次发生。

4 结语

远动及通信系统是电网调度和稳定运行的重要基础，需要担负实时和非实时数据信息的交换工作，一旦投入使用就需要长期、稳定运行，这必然会对设备的可靠性和稳定性提出较高的要求。因此，面对运行过程中出现的各种故障，均需要紧急抢修，鉴于部分故障会对电网的稳定运行造成重大影响。因此，需要对远动通信系统的相关设备进行检查，以便尽早发现问题，以便将故障和造成的影响和损害降到最低。此外，还要制定故障处置预案，在面对突发性故障的情况下能够有条不紊的应对，防止故障的扩大或延误造成不必要的损失。

参考文献

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