摘 要：變電站綜合自動化系統(tǒng)是保證電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運行的重要組成部分，通信故障是綜自系統(tǒng)中常見故障，文章通過總結(jié)工作中出現(xiàn)的各類通信故障，提出故障查找和處理方法，并提出快速解決綜自系統(tǒng)通信故障和提高綜自系統(tǒng)通信穩(wěn)定性的建議。

關(guān)鍵詞：綜合；自動化系統(tǒng)；通信故障；故障處理

中圖分類號：U665.1 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2013）29-0062-02

隨著電網(wǎng)自動化程度的提高，綜合自動化接入的信號由原來簡單的遙信、遙測、搖控、遙調(diào)等四遙信號發(fā)展到微機保護、直流系統(tǒng)、絕緣系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、防誤五防等各類自動裝置。自動化系統(tǒng)和其他相關(guān)設(shè)備的通信手段也越來越多樣化了。從原來的RS-232、RS-485，RS-422到CAN網(wǎng)、FF等各種現(xiàn)場總線，以及采用局域網(wǎng)技術(shù)的CSMA/CD以太網(wǎng)協(xié)議。采用的通信介質(zhì)有普通通信電纜、五類線、屏蔽電纜、現(xiàn)場總線專用的電纜，普通電纜、同軸電纜、光纜等。由于通信方式的多樣化和復雜性的不斷增長，通信出現(xiàn)故障的概率也越來越高。因為通信故障而造成的自動化故障也經(jīng)常出現(xiàn)，而自動化系統(tǒng)的可靠性關(guān)系到變電站的實時正確運行。

通信問題可分為硬件問題和軟件問題。硬件常見的問題有電源工作電壓問題、電磁干擾問題、接口接觸不良問題、匹配電阻問題。軟件問題有規(guī)約不匹配、網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動問題、網(wǎng)絡(luò)配置問題、地址設(shè)置問題等。

電源問題在通信故障中較常見，卻又比較難以發(fā)現(xiàn)和定位。經(jīng)過多年的運行，開關(guān)電源的電容由于長期運行發(fā)生老化，帶載能力下降。工作中檢查電源板電壓其下載幅度并不大，往往保護還能正常運行，并沒有什么告警信號。而其通信模塊驅(qū)動由于對工作電壓比較敏感，常報保護通信故障。在實踐中，如果系統(tǒng)已經(jīng)運行過了五年以上，而檢查又沒有別的配置的問題，查電源如果輸出比較小，則可能就是電源故障問題，建議更換新電源。

自動化所連接的設(shè)備大多位于高壓變電站，有些還處于開關(guān)場，現(xiàn)場的電磁條件惡劣，平時就受到了高壓電場的影響。如果事故時還會受到開關(guān)跳閘開斷故障電流產(chǎn)生的電磁涌流。如果是裝置本身設(shè)計問題，或者通信的屏蔽接地不好的話。很可能造成短時通信故障，而這時丟失的數(shù)據(jù)又往往是重要的數(shù)據(jù)，所以從設(shè)計到施工安裝維護都要注意抗電磁干擾問題。

網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)中斷，很多時候問題是接觸不良，如RJ-45頭沒做好，網(wǎng)卡沒插好，同軸電纜頭未焊接好，通信線未擰緊。工作中曾經(jīng)有一個綜自監(jiān)控站，通過調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)與調(diào)度主站連接，但是經(jīng)常發(fā)生誤碼多和通信中斷現(xiàn)象。檢查網(wǎng)絡(luò)普通的PING命令返回又正常，但是PING長包時又出現(xiàn)丟包問題，并出現(xiàn)時斷時續(xù)問題。經(jīng)分段檢查，發(fā)現(xiàn)路由器到通信光端機的同軸電纜頭有虛焊現(xiàn)象，將其重新焊接后，再重新測試網(wǎng)絡(luò)，PING長包應(yīng)答正常。這類故障處理起來比較麻煩，故障定位要耗費大量人力，并且還要多班組協(xié)調(diào)解決。所以平時工作中，應(yīng)當注意這類細節(jié)，在施工的時候要加強工藝，從源頭上控制此類問題的出現(xiàn)。

終端匹配電阻是RS-422總線、RS-485總線還有很多現(xiàn)場總線所必備的，它能起吸收反射波的作用，減少通信干擾的作用。雖然在總線較短的情況下，沒有終端匹配電阻，通信還能正常，但是一旦由于變電站改擴建，該總線上所掛設(shè)備數(shù)量增長，總線長度的延長，就會造成某些節(jié)點的由于反射干擾嚴重，出現(xiàn)嚴重的丟包，甚至通信完全中斷。實踐中，曾有一個綜自站，有一條總線上有幾個節(jié)點顯示通信正常，而遙測數(shù)據(jù)又經(jīng)常跳變?，F(xiàn)場的測控模塊也顯示通信正常，裝置上數(shù)據(jù)正常。查該總線最后一個模塊的終端匹配電阻未使用，將其跳線跳上后，數(shù)據(jù)恢復正常。所以在變電站自動化中，任何總線接法一定要合理，要采用串聯(lián)方式，不能夠有任何并聯(lián)分支，并且在總線的首尾兩個節(jié)點加上終端匹配電阻，所采用的匹配電阻要符合總線要求，避免產(chǎn)生反射干擾。

上面簡單說明了硬件通信故障常見的一些故障及其處理方法，工作中還有出現(xiàn)各種通信端接設(shè)備故障如：交換機、集線器、光電轉(zhuǎn)換器等故障引起的通信中斷，由于其故障容易發(fā)現(xiàn)和定位，排除方法比較簡單，這里就不加以論述了。

軟件故障也是造成通信中斷的重要因素。其常見的有規(guī)約不匹配、網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動問題、網(wǎng)絡(luò)配置問題、地址設(shè)置問題，處理方法各異。

網(wǎng)絡(luò)配置問題，在進行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的時候要注意網(wǎng)絡(luò)的負載，特別是總線型的網(wǎng)絡(luò)，由于現(xiàn)有的綜自系統(tǒng)多采用分布分散式結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)正常運行的時候，通信正常。而當電力系統(tǒng)發(fā)生故障的時候，這個時候大量節(jié)點有報文要求上傳，容易造成了網(wǎng)絡(luò)堵塞。發(fā)生丟包現(xiàn)象和整個網(wǎng)絡(luò)癱瘓問題。

裝置地址問題，對各個節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)地址和子網(wǎng)掩碼要正確設(shè)置。一般情況對于裝置網(wǎng)絡(luò)地址，由于其關(guān)系到整個系統(tǒng)數(shù)據(jù)正確性問題，包括遙控，工作中都比較重視，而子網(wǎng)掩碼相對比較容易疏忽，特別有些廠站IP劃分不是采用國際標準的A類、B類、C類地址，這樣默認的子網(wǎng)掩碼就不是實際上的應(yīng)用的子網(wǎng)掩碼。因為現(xiàn)有的自動化系統(tǒng)采用的通信方式子站是采用廣播報文向后臺主機和遠動主機上送數(shù)據(jù)，如果節(jié)點同后臺主機或者遠動主機所設(shè)的子網(wǎng)掩碼不同，而節(jié)點上傳的廣播報文被后臺主機或遠動主機當成無用的報文而丟棄，從而造成網(wǎng)絡(luò)通信中斷問題。

軟件故障引起的通信故障還有可能是由于軟故障造成的，現(xiàn)有的綜合自動化系統(tǒng)功能越來越強，其軟件的復雜度也越來越高，加上每天都有大量的實時數(shù)據(jù)要處理和處于高壓變電站這種強電磁場影響，軟件出現(xiàn)走死的現(xiàn)象是很難避免。如果看門狗程序未檢測到，則會發(fā)生通信故障。這個時候只需要對相應(yīng)模塊進行重啟即可。軟故障一般重啟就可以解決問題，但如果某程序經(jīng)常出現(xiàn)故障的話就要考慮是否程序中的存在BUG還是硬件問題，要對裝置進行相應(yīng)的檢查。如果故障集中出現(xiàn)在某個裝置，則硬件問題可能性大，如果出現(xiàn)故障的裝置比較隨機，則軟件故障比較大。

上面講述了筆者在工作中對綜合自動化系統(tǒng)通信故障問題的一些總結(jié)。在實際工作中，如果是在安裝調(diào)試階段或者裝置重裝，出現(xiàn)軟件問題可能性比較大。如果是正常運行后出現(xiàn)故障，則硬件問題的可能性比較大。排查故障，要注重故障現(xiàn)象，對其進行分析，確定故障點，再進行處理。

最后對變電站綜合自動化的通信方式和介質(zhì)選用談一些自己的看法，因為這些因素往往決定了設(shè)備的可靠性，對減少通信故障有很大關(guān)系。變電站綜合自動化系統(tǒng)由于其涉及到的設(shè)備和方面越來越廣，需要處理的信息量越來越多，又要負責事故時大量的突發(fā)報文的傳輸。對通信容量的冗余度要大，建議采用以太網(wǎng)通信規(guī)約或現(xiàn)場總線。傳輸介質(zhì)要盡量采用光纖，以減少電磁干擾。如采用雙絞線，要使用屏蔽線，如六類線，或者屏蔽雙絞線。如現(xiàn)場總線有推薦使用的線材，應(yīng)采用其推薦的線材。只有從自動化站內(nèi)通信系統(tǒng)的選型、網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計以及施工能各方面加強控制，才能有效的減少通信故障出現(xiàn)的概率，減少維護工作量。使變電站綜合自動化運行的更加可靠。

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