电力远动四线通道故障的定位与处理

电力远动四线通道故障的定位与处理

郭德孺

（广东电网有限责任公司惠州供电局516000）

摘要：为了实时监测和控制电网，几乎所有的变电站和发电厂都安装了远动设备。但是由于主站（调度）端的远动设备与厂站（发电厂或变电站）端的远动设备往往不是一个厂家生产的，通信传输通道也是由不同厂家生产的载波、光端、微波、通信网络等不同设备组成。所以在安装调试和日常维护中会发生不通或误码率高等问题。本文对通电力远动四线通道的常见故障检查方法与步骤谈一些粗浅的看法。

关键词：电力远动四线通道；故障；定位

1.引言

将远方发电厂、变电站的电压、电流、有功、无功、开关位置等进行收集，汇编成数据，传到调度端进行处理。将调度的命令用数据形式传到厂、站进行遥控遥调操作。这些数据就是远动信息。我们用“遥测（YC）、遥信（YX）、遥控（YK）、遥调（YT）”四遥来概括远动的作用。通信传输通道的任务是给这些数据提供一个畅通无阻的通路。这些数据有的是直接接在数字口上进行传输，有的则是将数据经过调制器（Modulstor）变换成音频信号经传输通道的音频接口传输到对方，对方再用解调器（Demodulstor）还原成原来的数据。

2.远动四线通道的构成

从传输介质上讲，远动通道可分为电力线载波通道、微波通道、光纤通道和卫星通道．电力线载波通道由于数据率低、抗干扰性差等缺点现已很少使用，微波通道因对于路径、环境等要求高现在使用也不多，卫星通道只是作为主流通信的补充在个别地理情况不是太好的地方试用．光纤通道是目前主流的远动通道模式．本文将以光纤通道为例来论述远动通道故障的定位及处理。图1是一张较为典型的远动四线通道的结构示意图。

图1远动四线通道构成图

运动四线通道主要由两个部分构成，变电站（厂站）和调度控制中心（主站），两者之间由光纤连接通信．变电站内构成远动通道的设备主要有远动机（远动终端装置RTU）、调制解调器（MODEM）、PCM和光端机。远动机和调制解调器通过RS232接口连接，通过半双工方式传送串行数字信号；调制解调器和PCM的四线板之间为音频四线接口，采用两对双绞线连接，其中一对负责上行，另一对负责下行，传送的信号为模拟信号；PCM和光端机之间是E1接口，采用同轴电缆连接，传送的是2M数字信号．调度控制中心内的设备和变电站内的设备基本相同，完成和变电站设备可逆的过程．

3.远动四线通道故障的定位和处理

3.1RTU中断

RTU中断，即远动机中断，调控中心接收不到远动机发出的数据，出现RTU中断故障的原因是主站调制解调器的通道监测装置监测不到上行通道存在任何频率（载波和调制波皆无），整个通道处于“空白”状态．各个厂家在设计生产变电站调制解调器时，都设定了无论调制解调器的RS232接口是否有变电站信息数据传入，调制解调器的调制模块始终处于工作状态，即调制解调器的四线接口的上行口始终有频率输出，当RS232接口有远动机的数据传入时，四线接口的上行口输出和信息数据一致的FSK调制波，232接口无数据传入时，调制解调器会在内部向调制模块输入全“1”码，四线接口的上行口会出现和“1”码匹配的载波信号．因此，出现RTU中断故障的原因一定是变电站调制解调器至调控中心调制解调器这一段之间的设备或线路存在较为硬性的故障，一般主要有调制解调器故障、跳线故障、PCM故障、光端机故障和光缆中断故障．具体定位故障位于哪一点，可以遵循由整体到部分、由设备到线路的原则进行处理．RTU中断告警提示出现时，首先应该登陆通信光传输网管系统进行查看，中断站点通向调控中心的光缆是否出现了中断告警，现在大部分的变电站都实现了光缆双路由接入，造成RTU中断必须是两条不同路由的局向光缆同时发生中断，目前来看两条光缆同时中断的情况是极少发生的，而且此种情况下往往伴随相邻多个站点RTU同时中断，由光缆中断导致RTU中断往往出现在变电所只有一条光缆接入的情形下．如果光缆没有发生故障，那么可以在网管系统查看中断站点的光端机是否出现了故障告警，首先要确定的就是光端机在网管上是否已经退出登陆，如果退出登陆，一般多为电源失效，主板损坏等较为大型的硬件故障，此时多伴随该站调度电话中断、调度数据网中断等其他通信中断现象，如果光端机没有退出登陆，则要查看是否有2M失效告警，光板故障等业务板告警情况，这些也是可能导致RTU中断的原因，在判断时需要结合其他现象进行综合考虑．如果光端机也正常，可以登陆接入网管系统查看PCM设备是否出现了故障告警，有可能是主控板故障、电源故障、远动四线板故障等．若是主控板故障、电源故障，一般伴随着该PCM所提供的供电所电话中断情况，若是单纯远动四线板故障，供电所电话则不会中断，在判断时需要结合实际情况进行考量．光端机和PCM都正常的话，可以检查调制解调器是否故障．调制解调器检查可采用目测或者频率检测方法进行，目测法主要查看调制解调器的电源是否正常，各种指示灯是否合乎正常运行状态，如果目测无法发现问题，可以在主站调制解调器的四线输入端子排处进行频率测量，测量方法可用本文的方法进行．如果存在频率，那么则能排除上行通道问题，故障点位于调控中心调制解调器，一般为调制解调器对应相应站点的MODEM板故障，如果是调制解调器整体故障，例如电源故障，则会对应大量站点的RTU中断．如果主站调制解调器没问题，可在变电站远动屏调制解调器的四线上行配线端子上测量有无频率，如果没有频率，那么一定是变电所调制解调器故障．如果光缆、光端机、PCM和调制解调器都没有问题，那么问题一般都出在跳线上，远动四线通道从变电站调制解调器到调控中心调制解调器存在的跳线分别为音频跳线（调制解调器至PCM四线板）、2M数字跳线（PCM至光端机）、光纤跳线（光端机至光缆）.一般情况下，若2M数字跳线或光纤跳线发生中断，传输网管系统都会发出相应的告警，指示故障点的位置．实际情况中是音频跳线发生故障的频率较高，由于音频跳线多通过打线刀卡入音频配线模块或用螺丝刀拧入配线端子排，接头处长期暴露在外，接触空气，长期运行后，金属接头氧化，线路性能下降乃至发生断裂．音频跳线可以通过万用表测试频率或者耳机听音进行测试，如果跳线发生断裂，在跳线上端则测不到任何频率，耳机也听不到任何声音．

3.2远动数据不刷新

远动数据不刷新是有别于RTU中断的另一项反映上行通道质量的指标，举个并不十分恰当的例子，RTU中断指向道路的中断，远动数据不刷新则指向道路的坑坑洼洼．远动数据不刷新的原因是主站调制解调器经过解调信号后得不到任何有用的数据，从这个时刻起，监控大屏的各项数据只能停留在它正常的那个时刻．造成远动数据不刷新的主要原因有通道误码率高、调制解调器与PCM四线板之间的电压电平越限或不达标、通道中只有载波等．

3.3遥控、遥调操作返校不成功

遥控、遥调操作基本都经过选择、返校、执行三个步骤，返校是对遥控、遥调操作对象、动作内容的再确认．返校不成功表示主站没有收到厂站RTU送回的返校指令，这有两种可能性：一是通道问题，导致指令传送丢失；二是操作机构本身出现硬件故障．

结语

通道问题可以分为上行通道问题和下行通道问题，出现遥控、遥调操作返校不成功时，应首先观察监控大屏上变电站的各项监控数据是否显示正常、刷新及时，数据正常刷新时一般可排除上行通道存在问题，下行通道在没有遥控、遥调操作时通道中被全“1”码填充，传送的是单频信号，在进行遥控、遥调操作时通道中传输的是“0”“1”随机混合的双频信号，特征和上行通道类似，因此，可在主站发出校时命令（EDH命令），在厂站RTU显示屏上观察EDH命令是否收到．如果收不到，则可以用万用表逐段进行频率测量，排除通道故障；如果收到，那么排除下行通道存在问题，如此可断定操作机构本身出现一定的硬件故障．

参考文献：

[1]齐传梅.发电厂中远动通讯系统常见故障分析[J].内蒙古科技与经济，2016（04）：77.

[2]林炳花，林建华.模拟信号故障分析与处理[J].江西通信科技，2016（02）：25-26.

[3]徐保庆，田新光，胡潇斐.自动化通道开断与消缺典型经验[J].河南电力，2013，41（04）：59-62+56.

基金项目：广东电网有限责任公司职工技术创新项目：031300KK52180022