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【摘要】在电力通信承载的各种电力安全生产业务中,继电保护通道对实时性和稳定性要求最高。对于电力通信专业而言,快速定位并处理继电保护通道的故障,对保障电网安全运行有着重要的作用。本文对继电保护通道在电力通信中的传输方式进行简述,并对继电保护通道故障定位的思路进行详细探讨,为快速处理故障奠定基础。
【关键词】继电保护;故障定位;方法
一、概述
电力通信网是保证电力系统安全、稳定、经济运行的专网。在电力通信网中传送的业务有远动通道、数据采集通道、监视控制通道、继电保护通道等等业务。[1]其中继电保护的信号具有允许传输时间短、通道发送几率低、发送时间不确定等特点,因此对保护通道的传输性能有严格要求。继电保护通道一旦出现异常,必须在尽可能短的时间内修复,以保障电网运行的稳定。本文将分析电力通信中继电保护通道的两种方式,并为两种方式的继保通道深入探讨故障定位的流程和技巧,为快速处理继保通道故障奠定坚实的基础。
二、继电保护通道原理简述
目前大多数电网公司光通信的继电保护通道有专用光纤保护通道和复用光纤保护通道两种。
(一)专用光纤保护通道
专用方式需为继电保护敷设专用的光纤通道,在此通道中只传输继电保护的信息。由于受光收、发接口工作距离的限制和敷设光缆费用的制约,专用方式的通信距离一般在 100 km 以内。[2]
专用方式的优点是光缆的纤芯经熔纤后由光缆终端箱直接接入保护设备的光收、发接口, 没有中间环节,不需附加其他设备,实现简单、可靠性高,而且由于不涉及通信调度,管理也较方便。目前,专用方式主要应用于距离较短的城网线路保护以及发电厂与电力系统之间重要线路的保护。其缺点是纤芯利用率低(与复用方式相比),光接头插拔次数过多,就容易造成损坏。
(二)复用光纤保护通道
复用方式包括64Kbit/s复用保护和2Mbit/s复用保护。其中一些电网公司2Mbit/s复用保护越来越成为主流。所以本文将阐述2Mbit/s复用为主。2Mbit/s复用方式是保护装置的光收、发接口利用数字复用技术通过2Mbit/s数据复用接口与SDH 设备及复用通道和对侧保护装置相连。
2Mbit/s复用方式下,保护装置通过2Mbit/s复用接口直接连接到SDH 设备, 中间不经过PCM复用设备,减少了中间环节和传输时延,而且利用了 SDH 自愈环的高可靠性,提高了整个系统的可靠性;2Mbit/s速率增加了传输带宽,可以传输更多保护信息。其缺点是中途转换环节增加(与专用方式相比),一旦出现故障,可能需要进行较复杂的故障定位。
三、继电保护通道故障定位的思路与方法
继电保护通道故障的科学定位有着非常重要的意义。技术与方法的正确、合理,可减少误判,提高故障定位的准确性及有效性,提高故障处理效率,避免造成事故扩大而影响电力的安全生产。
继电保护通道故障定位的总体思路与电力通信承载的其他业务故障定位是通用的。总的来说包含以下两个方面:
1. 故障排查的切入点
切入点选择正确,并能形成逻辑流程控制,从而证明作为故障流程排查切入点的准确性,避免在业务故障处理时入手的随意性,从而延误处理或错判故障点而造成事故。
2. 排查流程的控制
故障现象的多样性使日常的维护不一定从开始的切入点入手,针对不同阶段的故障排查都可以从逻辑流程控制中找到准确的切入点,为继电保护通道的运维提供正确的思路和着手点。
由于专用光纤保护通道和复用光纤保护通道有着不同的链路和运行原理。因此,两者定位的方法是分开的。
(一)专用光纤保护通道的故障定位方法
专用光纤保护通道是两站端的继保装置经由电力通信的光缆直接相连。通信专业的维护界面是两站端继保装置之间的光通路,包括尾纤、ODF、光缆。故障排查定位的切入点应该在光纤链路缺陷的有/无判决上。
专用光纤保护通道的故障定位逻辑流程如下:
(1) 对整条光链路进行故障判断。具体方法为在两站端连接至继保装置处的尾纤头用光源和光功率计测试。一站端的尾纤头连接光源发光,另一站端的连接光功率计测试。收发两条链路都要进行检查测试,检查链路是否畅通,衰耗是否满足继保通道的需求。若畅通且衰耗满足要求,则可认定为光链路无任何问题,故障并不在通信专业的运维界面内,流程转至第(5)步;若不通畅或者衰耗不达标,则需要进行具体故障位置定位,流程转至第(2)步。
(2) 确认一站端站点尾纤没有连接继保装置后,在另一站端尾纤头连接OTDR进行故障点(包括断点和衰耗点)定位。若第(1)步的测试不通且经过定位的结果与原光链路相矛盾,则流程转至第(4)步。确认故障点是否在原光链路的跳接点处,假如否的话,流程转至第(3)步;假如是则假设跳接点处的尾纤或ODF出现故障,检查跳接点处的尾纤和ODF,尝试更换ODF光接头或尾纤。更换后再次用OTDR测试,若故障点排除则流程跳至第(1)步再次测试光链路;若故障点不能排除,则流程转入第(3)步,尝试纤芯调换。
(3) 进行光纤纤芯调换,将保护通道有故障的纤芯段调换为空闲的或者业务重要性不高的且满足衰耗要求的纤芯段。调换后OTDR测试,故障点消除后,流程转入第(1)步再次测试光链路。
(4) 可以认定为光链路节点连接错误,需要详细排查,查出连接错误的节点并将其调换正确。然后流程转入第(1)步。
(二)复用光纤保护通道的故障定位方法
复用光纤保护通道是两站端的继保装置利用数字复接经由SDH光设备的光传輸机制相连。通信专业的维护界面是两站端复用接口装置之间的光路和电路,包括DDF、SDH光设备和光链路。故障排查切入点定位在SDH所承载的业务是单一缺陷/全部缺陷的判决上。
复用光纤保护通道的故障定位逻辑流程如下:
(1) 判断SDH业务是否全断。如果是则流程转入第(2)步;如果否则流程转入第(3)步。
(2) 首先检查SDH电源是否故障,如果有即修复电源,修复后SDH若无告警则流程转入第(4)步。若SDH告警为次要告警,则流程转入第(3)步。若为主要告警,先对两端SDH在ODF处自环,若告警不消除,则需要对ODF和SDH排查和检修,ODF检修为更换尾纤或光接头,SDH检修则为找出故障板卡并更换。若无主要告警,环回方式改成如下,在其中一端ODF处环回给对端,观察对端是否有主要告警,若有告警即可诊断为光链路或中继SDH故障,需要参考专用保护通道故障定位处理方法解决故障,并消除中继SDH故障。
(3) 首先两端分别在DDF处自环,检查SDH是否还有次要告警,若告警不消除,则需要对SDH支路板和DDF进行检修,SDH检修为更换支路板,DDF检修为检查DDF接口有无虚焊、连接是否契合等。若无次要告警,环回方式改成如下,在其中一端DDF处环回给对端,观察对端是否有次要告警,若还有告警则需要重复第(3)步,若无次要告警,则完成检修,流程转入第(4)步。
(4) 完全确认该段SDH传输链路没有任何问题。假如保护通道仍有问题则由继保专业在其维护界面进行故障查找及处理。
五、结语
继电保护通道的故障将直接影响电网的安全稳定。快速查找通道的故障点是排除故障的关键。通信运维人员必须理顺故障定位的思路和方法,在实践中不断积累经验,并对定位方法细化改良,才能将继电保护通道的运维工作做得更好。
参考文献:
[1]GB/T 17246—1998. 电力系统通信业务导则.
[2]乔桂红.光纤通信[M].第2版.北京:人民邮电出版社,2009年.
【关键词】继电保护;故障定位;方法
一、概述
电力通信网是保证电力系统安全、稳定、经济运行的专网。在电力通信网中传送的业务有远动通道、数据采集通道、监视控制通道、继电保护通道等等业务。[1]其中继电保护的信号具有允许传输时间短、通道发送几率低、发送时间不确定等特点,因此对保护通道的传输性能有严格要求。继电保护通道一旦出现异常,必须在尽可能短的时间内修复,以保障电网运行的稳定。本文将分析电力通信中继电保护通道的两种方式,并为两种方式的继保通道深入探讨故障定位的流程和技巧,为快速处理继保通道故障奠定坚实的基础。
二、继电保护通道原理简述
目前大多数电网公司光通信的继电保护通道有专用光纤保护通道和复用光纤保护通道两种。
(一)专用光纤保护通道
专用方式需为继电保护敷设专用的光纤通道,在此通道中只传输继电保护的信息。由于受光收、发接口工作距离的限制和敷设光缆费用的制约,专用方式的通信距离一般在 100 km 以内。[2]
专用方式的优点是光缆的纤芯经熔纤后由光缆终端箱直接接入保护设备的光收、发接口, 没有中间环节,不需附加其他设备,实现简单、可靠性高,而且由于不涉及通信调度,管理也较方便。目前,专用方式主要应用于距离较短的城网线路保护以及发电厂与电力系统之间重要线路的保护。其缺点是纤芯利用率低(与复用方式相比),光接头插拔次数过多,就容易造成损坏。
(二)复用光纤保护通道
复用方式包括64Kbit/s复用保护和2Mbit/s复用保护。其中一些电网公司2Mbit/s复用保护越来越成为主流。所以本文将阐述2Mbit/s复用为主。2Mbit/s复用方式是保护装置的光收、发接口利用数字复用技术通过2Mbit/s数据复用接口与SDH 设备及复用通道和对侧保护装置相连。
2Mbit/s复用方式下,保护装置通过2Mbit/s复用接口直接连接到SDH 设备, 中间不经过PCM复用设备,减少了中间环节和传输时延,而且利用了 SDH 自愈环的高可靠性,提高了整个系统的可靠性;2Mbit/s速率增加了传输带宽,可以传输更多保护信息。其缺点是中途转换环节增加(与专用方式相比),一旦出现故障,可能需要进行较复杂的故障定位。
三、继电保护通道故障定位的思路与方法
继电保护通道故障的科学定位有着非常重要的意义。技术与方法的正确、合理,可减少误判,提高故障定位的准确性及有效性,提高故障处理效率,避免造成事故扩大而影响电力的安全生产。
继电保护通道故障定位的总体思路与电力通信承载的其他业务故障定位是通用的。总的来说包含以下两个方面:
1. 故障排查的切入点
切入点选择正确,并能形成逻辑流程控制,从而证明作为故障流程排查切入点的准确性,避免在业务故障处理时入手的随意性,从而延误处理或错判故障点而造成事故。
2. 排查流程的控制
故障现象的多样性使日常的维护不一定从开始的切入点入手,针对不同阶段的故障排查都可以从逻辑流程控制中找到准确的切入点,为继电保护通道的运维提供正确的思路和着手点。
由于专用光纤保护通道和复用光纤保护通道有着不同的链路和运行原理。因此,两者定位的方法是分开的。
(一)专用光纤保护通道的故障定位方法
专用光纤保护通道是两站端的继保装置经由电力通信的光缆直接相连。通信专业的维护界面是两站端继保装置之间的光通路,包括尾纤、ODF、光缆。故障排查定位的切入点应该在光纤链路缺陷的有/无判决上。
专用光纤保护通道的故障定位逻辑流程如下:
(1) 对整条光链路进行故障判断。具体方法为在两站端连接至继保装置处的尾纤头用光源和光功率计测试。一站端的尾纤头连接光源发光,另一站端的连接光功率计测试。收发两条链路都要进行检查测试,检查链路是否畅通,衰耗是否满足继保通道的需求。若畅通且衰耗满足要求,则可认定为光链路无任何问题,故障并不在通信专业的运维界面内,流程转至第(5)步;若不通畅或者衰耗不达标,则需要进行具体故障位置定位,流程转至第(2)步。
(2) 确认一站端站点尾纤没有连接继保装置后,在另一站端尾纤头连接OTDR进行故障点(包括断点和衰耗点)定位。若第(1)步的测试不通且经过定位的结果与原光链路相矛盾,则流程转至第(4)步。确认故障点是否在原光链路的跳接点处,假如否的话,流程转至第(3)步;假如是则假设跳接点处的尾纤或ODF出现故障,检查跳接点处的尾纤和ODF,尝试更换ODF光接头或尾纤。更换后再次用OTDR测试,若故障点排除则流程跳至第(1)步再次测试光链路;若故障点不能排除,则流程转入第(3)步,尝试纤芯调换。
(3) 进行光纤纤芯调换,将保护通道有故障的纤芯段调换为空闲的或者业务重要性不高的且满足衰耗要求的纤芯段。调换后OTDR测试,故障点消除后,流程转入第(1)步再次测试光链路。
(4) 可以认定为光链路节点连接错误,需要详细排查,查出连接错误的节点并将其调换正确。然后流程转入第(1)步。
(二)复用光纤保护通道的故障定位方法
复用光纤保护通道是两站端的继保装置利用数字复接经由SDH光设备的光传輸机制相连。通信专业的维护界面是两站端复用接口装置之间的光路和电路,包括DDF、SDH光设备和光链路。故障排查切入点定位在SDH所承载的业务是单一缺陷/全部缺陷的判决上。
复用光纤保护通道的故障定位逻辑流程如下:
(1) 判断SDH业务是否全断。如果是则流程转入第(2)步;如果否则流程转入第(3)步。
(2) 首先检查SDH电源是否故障,如果有即修复电源,修复后SDH若无告警则流程转入第(4)步。若SDH告警为次要告警,则流程转入第(3)步。若为主要告警,先对两端SDH在ODF处自环,若告警不消除,则需要对ODF和SDH排查和检修,ODF检修为更换尾纤或光接头,SDH检修则为找出故障板卡并更换。若无主要告警,环回方式改成如下,在其中一端ODF处环回给对端,观察对端是否有主要告警,若有告警即可诊断为光链路或中继SDH故障,需要参考专用保护通道故障定位处理方法解决故障,并消除中继SDH故障。
(3) 首先两端分别在DDF处自环,检查SDH是否还有次要告警,若告警不消除,则需要对SDH支路板和DDF进行检修,SDH检修为更换支路板,DDF检修为检查DDF接口有无虚焊、连接是否契合等。若无次要告警,环回方式改成如下,在其中一端DDF处环回给对端,观察对端是否有次要告警,若还有告警则需要重复第(3)步,若无次要告警,则完成检修,流程转入第(4)步。
(4) 完全确认该段SDH传输链路没有任何问题。假如保护通道仍有问题则由继保专业在其维护界面进行故障查找及处理。
五、结语
继电保护通道的故障将直接影响电网的安全稳定。快速查找通道的故障点是排除故障的关键。通信运维人员必须理顺故障定位的思路和方法,在实践中不断积累经验,并对定位方法细化改良,才能将继电保护通道的运维工作做得更好。
参考文献:
[1]GB/T 17246—1998. 电力系统通信业务导则.
[2]乔桂红.光纤通信[M].第2版.北京:人民邮电出版社,2009年.