论文部分内容阅读
摘 要：现如今，为满足人们用电安全及电力需求，必须强化电力系统智能化建设。在此背景下，远动通信传输技术受到关注，并被应用于电力系统。应用远动通信系统能够实现电站调度的自动化和智能化，为电站安全稳定运行提供重要保障。然而，此系统运行一定时间后会出现故障问题，从而影响电站网络运行的质量和安全。及时发现并处理此故障，有助于确保电站稳定有效运行。
关键词：变电站;综合自动化;远动通信改造
引言
变电站综合自动化改造过程中，为了保证远动数据信号能正常上传电力调度中心，确保电网调度员能第一时间监控变电站电气设备的运行情况，远动通信改造是其中重要的一部分。
1远动通信系统的工作原理
随着信息化技术的迅速发展，通信设备技术得到了有效发展，其中远动通信技术也不例外，并被广泛应用于电力系统。远动通信技术的应用能够有效连接变电站与传输主站通道，加快信息传递速度，强化信息交流。远动通信系统运行中需要依赖远动设备搜集远方电站、变电站的负荷、电压等运行信息，并对此信息实施汇总分析和处理再传输至调度中心。电站调度中心依据此信息内容和性质合理调度工作，将相关调度数据传输至电站，从而实现对电站的远程控制和操作。这种远距离遥控操作正是远动通信系统的应用价值和优势所在。远动通信系统主要由通信设备及远动设备构成。远动设备为安装在电站生产方面的RTU远动装置，以有效采集电力负荷、功率、电压以及开关状况等的状态量、数值量信号;通信装置则为经过处理后的信号在信道传输的过程。由硬件来看，远动通信系统主要包括传输媒介、调制调解装置、通信机及远动装置等。所以，远动通信工作原理主要涉及通信传输、信道编码及数据采集等原理。
信道编码。传输信号的过程中易受到自身衰减及干扰的影响，导致传输出现差错。为了提高信道抗干扰性及其传输稳定性，信道编码技术应运而生。信道编码为传输数据时对数据流实施编码处理，减少通信系统的误码率。当前，常用的信道编码多为循环码和线性分组码的融合应用。
2存在的问题
某公司变电站已安装了变电站综合自动化系统，当地综合自动化信息从远动通信管理机的RS-232口经CGCS光传输系统上传至调度系统。通过调度系统与厂站综合自动化系统的联合调试，在调度端便可对变电站进行遥测、遥信、遥控和遥调（即“四遥”），实现远方对变电站设备运行状态的监控。由于九里山变电站综合自动化装置运行至今已十多年，出现设备老化、误报等问题，严重影响了变电站的安全运行。为了保证供电系统的安全可靠运行，将更换保护屏柜，进行综合自动化改造。变电站综合自动化改造过程中，为了保证远动数据信号正常上传电力调度中心，确保电网调度员能第一时间监控变电站运行情况，远动通信改造是其中重要的一部分。
在不影响电网调度员监控变电站电气设备运行状态的情况下，如何将变电站已进行综合自动化改造线路的远动数据信号和未进行综合自动化改造线路的远动数据信号同时上传至调度中心，保证调度员能正常调度，是考虑的主要问题。
3解决方案
3.1模拟通信传输通道故障
传输通道故障主要是信息不畅。一旦发现传输通道出现误码或不畅问题，电力人员需首先观察系统参数设置问题，检查分析其波特率、因频率、正负逻辑、同步字及报文规约是否统一。当前，电力远动传输选择的波特率通常为1200Baud、600Baud或300Baud。如果所设远动装置的波特率存在差异，则无法准确传输数据。所以，要统一电站相应开关的波特率。在远动传输装置中，常通过音频信号和调制解调器进行数据转换。如果音频频率同波特率不一致，也会影响其传输。当然，传输信号时不同频率的正负逻辑要一致，如果二者不统一，会出现远动电平及波形正常但接收的为错码。此外，报文规约及同步字要统一，如果每帧报文前收到的同步字完全正确，则表明通道运行正常，否则无法进行后续报文的正确接收。若对方能够在收到后调解出双方同步字，而其他数据无法解释，则表明远动报文规约存在偏差。此时应调试双方的报文规约，仔细核对，以确保下送操作、采集、传输、显示以及执行等环节是准确的。
同时，接收到远动信号后要利用耳机听一听输出和输入，明确其频率是单一频率还是两个频率，而后应用选频电平表测试频率，观察其频点最大摆动值，以明确其实际的波特率。远动输入的电平正常范围与输出值正常范围一致，如果电平过低，则表明通道不常。此方法能够对通道运行状态进行初步评估。另外，测试频率最好设置在远动装置中，通过频率计或选频表进行测量。若频率同规定值不一致，要通知远动装置方校对和调整频率。如果测量到或听到存在第三频率，则远动装置存在问题。
3.2调度数据通道故障
调度数据通道故障的检查方法主要有直接观察和查看报文两种。在电力通信装置中，通常存储器（CPU）要配置3个或以上COM口。其中，有2个COM口接入综合性自动控制装置的网络端口，另1个COM端口的功能则是传输调度数据。观察COM运行指示灯判断其是否正常运行，如果指示灯闪烁表示正常，如果传输指示灯不亮则为数据传输出现故障，此时应检测连接光纤的光电转换模块的运行状况和通道的运行状况。如果COM口指示灯正常闪烁，表示其数据传输运行正常。此方法能够对网络通道运行进行直观判断。
此外，查看报文的检查方法主要是利用笔记本电脑和其相应的软件对网络通道传输的报文进行逐段监测。如果报文正常，则其存在较标准的校验码、控制字、报文头和完整的信息内容。可以对报文进行截取节选后输入查看报文的专业软件中查看，如果不能监测到报文，可以判断通道中断;如果监测的报文存在乱码，则断定通道传输的误码率较高，质量较差。应用此方法能够对远动装置或通道的工作状态进行直观判断，以及时有效地发现远动通信装置的故障，并采取措施进行有效处理。
结语
通过以上分析，变电站远动遥信装置系统能否准确发出信息取决于信息源是否准确和变电站远动装置系统采集设备是够工作正常、不同设备之间的兼容性、网络连接匹配性以及功能的完整性。采取以上应对策略，有效提升了远动遥信装置的水平，并将其稳定性和逐步的完善，变电站的发送的信息准确率有了非常大的提高，提高了调度人员的工作效率，也减少了相关职工的劳动量，进而促使变电站及其电网运行安全可靠，优化了变电站的自动化水平，逐步靠近完全无人值守的最终目标，及时满足用户的用电需求，合理分配资源，缓解能源紧张问题。
参考文献：
[1]方 芳，汪冬辉，宣晓华，等.基于TLS连接的智能变电站远动通信[J].电工技术，2019，494（8）：80-82.
[2]谢宇威，张永辉，张仕鹏，等.变电站远动机串行接口分路装置设计与应用[J].电力系统保护与控制，2019，（7）：128-134.
[3]刘 慧，黄 凯，王宇飞.变电站远动系统频繁中断故障分析及处理[J]河南科技，2019，（2）：51-53.
[4]罗峰，etal.”基于全景信息扫描的智能变电站远动装置遥信配置快速校核技术.”浙江电力37.2（2018）：42-47.
[5]罗华峰，陆承宇，宣晓华，阮黎翔，丁峰.（2018）.基于全景信息扫描的智能变电站远动装置遥信配置快速校核技术.浙江电力，37（2），42-47.
（1.國网辽宁省电力有限公司检修分公司，辽宁 沈阳 110000;2.国网辽宁省电力有限公司辽阳供电公司，辽宁 辽阳 111000 ）
关键词：变电站;综合自动化;远动通信改造
引言
变电站综合自动化改造过程中，为了保证远动数据信号能正常上传电力调度中心，确保电网调度员能第一时间监控变电站电气设备的运行情况，远动通信改造是其中重要的一部分。
1远动通信系统的工作原理
随着信息化技术的迅速发展，通信设备技术得到了有效发展，其中远动通信技术也不例外，并被广泛应用于电力系统。远动通信技术的应用能够有效连接变电站与传输主站通道，加快信息传递速度，强化信息交流。远动通信系统运行中需要依赖远动设备搜集远方电站、变电站的负荷、电压等运行信息，并对此信息实施汇总分析和处理再传输至调度中心。电站调度中心依据此信息内容和性质合理调度工作，将相关调度数据传输至电站，从而实现对电站的远程控制和操作。这种远距离遥控操作正是远动通信系统的应用价值和优势所在。远动通信系统主要由通信设备及远动设备构成。远动设备为安装在电站生产方面的RTU远动装置，以有效采集电力负荷、功率、电压以及开关状况等的状态量、数值量信号;通信装置则为经过处理后的信号在信道传输的过程。由硬件来看，远动通信系统主要包括传输媒介、调制调解装置、通信机及远动装置等。所以，远动通信工作原理主要涉及通信传输、信道编码及数据采集等原理。
信道编码。传输信号的过程中易受到自身衰减及干扰的影响，导致传输出现差错。为了提高信道抗干扰性及其传输稳定性，信道编码技术应运而生。信道编码为传输数据时对数据流实施编码处理，减少通信系统的误码率。当前，常用的信道编码多为循环码和线性分组码的融合应用。
2存在的问题
某公司变电站已安装了变电站综合自动化系统，当地综合自动化信息从远动通信管理机的RS-232口经CGCS光传输系统上传至调度系统。通过调度系统与厂站综合自动化系统的联合调试，在调度端便可对变电站进行遥测、遥信、遥控和遥调（即“四遥”），实现远方对变电站设备运行状态的监控。由于九里山变电站综合自动化装置运行至今已十多年，出现设备老化、误报等问题，严重影响了变电站的安全运行。为了保证供电系统的安全可靠运行，将更换保护屏柜，进行综合自动化改造。变电站综合自动化改造过程中，为了保证远动数据信号正常上传电力调度中心，确保电网调度员能第一时间监控变电站运行情况，远动通信改造是其中重要的一部分。
在不影响电网调度员监控变电站电气设备运行状态的情况下，如何将变电站已进行综合自动化改造线路的远动数据信号和未进行综合自动化改造线路的远动数据信号同时上传至调度中心，保证调度员能正常调度，是考虑的主要问题。
3解决方案
3.1模拟通信传输通道故障
传输通道故障主要是信息不畅。一旦发现传输通道出现误码或不畅问题，电力人员需首先观察系统参数设置问题，检查分析其波特率、因频率、正负逻辑、同步字及报文规约是否统一。当前，电力远动传输选择的波特率通常为1200Baud、600Baud或300Baud。如果所设远动装置的波特率存在差异，则无法准确传输数据。所以，要统一电站相应开关的波特率。在远动传输装置中，常通过音频信号和调制解调器进行数据转换。如果音频频率同波特率不一致，也会影响其传输。当然，传输信号时不同频率的正负逻辑要一致，如果二者不统一，会出现远动电平及波形正常但接收的为错码。此外，报文规约及同步字要统一，如果每帧报文前收到的同步字完全正确，则表明通道运行正常，否则无法进行后续报文的正确接收。若对方能够在收到后调解出双方同步字，而其他数据无法解释，则表明远动报文规约存在偏差。此时应调试双方的报文规约，仔细核对，以确保下送操作、采集、传输、显示以及执行等环节是准确的。
同时，接收到远动信号后要利用耳机听一听输出和输入，明确其频率是单一频率还是两个频率，而后应用选频电平表测试频率，观察其频点最大摆动值，以明确其实际的波特率。远动输入的电平正常范围与输出值正常范围一致，如果电平过低，则表明通道不常。此方法能够对通道运行状态进行初步评估。另外，测试频率最好设置在远动装置中，通过频率计或选频表进行测量。若频率同规定值不一致，要通知远动装置方校对和调整频率。如果测量到或听到存在第三频率，则远动装置存在问题。
3.2调度数据通道故障
调度数据通道故障的检查方法主要有直接观察和查看报文两种。在电力通信装置中，通常存储器（CPU）要配置3个或以上COM口。其中，有2个COM口接入综合性自动控制装置的网络端口，另1个COM端口的功能则是传输调度数据。观察COM运行指示灯判断其是否正常运行，如果指示灯闪烁表示正常，如果传输指示灯不亮则为数据传输出现故障，此时应检测连接光纤的光电转换模块的运行状况和通道的运行状况。如果COM口指示灯正常闪烁，表示其数据传输运行正常。此方法能够对网络通道运行进行直观判断。
此外，查看报文的检查方法主要是利用笔记本电脑和其相应的软件对网络通道传输的报文进行逐段监测。如果报文正常，则其存在较标准的校验码、控制字、报文头和完整的信息内容。可以对报文进行截取节选后输入查看报文的专业软件中查看，如果不能监测到报文，可以判断通道中断;如果监测的报文存在乱码，则断定通道传输的误码率较高，质量较差。应用此方法能够对远动装置或通道的工作状态进行直观判断，以及时有效地发现远动通信装置的故障，并采取措施进行有效处理。
结语
通过以上分析，变电站远动遥信装置系统能否准确发出信息取决于信息源是否准确和变电站远动装置系统采集设备是够工作正常、不同设备之间的兼容性、网络连接匹配性以及功能的完整性。采取以上应对策略，有效提升了远动遥信装置的水平，并将其稳定性和逐步的完善，变电站的发送的信息准确率有了非常大的提高，提高了调度人员的工作效率，也减少了相关职工的劳动量，进而促使变电站及其电网运行安全可靠，优化了变电站的自动化水平，逐步靠近完全无人值守的最终目标，及时满足用户的用电需求，合理分配资源，缓解能源紧张问题。
参考文献：
[1]方 芳，汪冬辉，宣晓华，等.基于TLS连接的智能变电站远动通信[J].电工技术，2019，494（8）：80-82.
[2]谢宇威，张永辉，张仕鹏，等.变电站远动机串行接口分路装置设计与应用[J].电力系统保护与控制，2019，（7）：128-134.
[3]刘 慧，黄 凯，王宇飞.变电站远动系统频繁中断故障分析及处理[J]河南科技，2019，（2）：51-53.
[4]罗峰，etal.”基于全景信息扫描的智能变电站远动装置遥信配置快速校核技术.”浙江电力37.2（2018）：42-47.
[5]罗华峰，陆承宇，宣晓华，阮黎翔，丁峰.（2018）.基于全景信息扫描的智能变电站远动装置遥信配置快速校核技术.浙江电力，37（2），42-47.
（1.國网辽宁省电力有限公司检修分公司，辽宁 沈阳 110000;2.国网辽宁省电力有限公司辽阳供电公司，辽宁 辽阳 111000 ）