梁 淞

（上海任源人力資源有限公司，上海 200002）

0 引 言

就變電站的基本組成而言，通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的價(jià)值主要體現(xiàn)在可以全面實(shí)現(xiàn)變電站的數(shù)據(jù)傳輸和信息資源共享，從而確保變電站的安全高效運(yùn)行。在整個(gè)變電站的結(jié)構(gòu)中，通信系統(tǒng)占據(jù)重要地位，因此必須采取切實(shí)可靠的安全防護(hù)技術(shù)方案來維護(hù)通信系統(tǒng)的正常功能發(fā)揮。目前，通信系統(tǒng)常見的故障表現(xiàn)形式主要包括通信網(wǎng)絡(luò)遭到外力破壞、雨水侵蝕、雷電擊打以及電流腐蝕等，這些都會(huì)嚴(yán)重影響通信網(wǎng)絡(luò)的使用效能。變電站相關(guān)負(fù)責(zé)人需要重視網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備的安全故障測試，全面做好通信系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性維修。

1 變電站通信系統(tǒng)的基本組成結(jié)構(gòu)

通信系統(tǒng)在變電站的整體結(jié)構(gòu)中占據(jù)著至關(guān)重要的地位。變電站通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)信息傳輸結(jié)構(gòu)主要由變電站層、過程層、間隔層等組成，它們之間采取自動(dòng)化的變電設(shè)備數(shù)據(jù)交換形式進(jìn)行信息傳輸。變電站通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 變電站通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

1.1 變電站層

通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的變電站層具有實(shí)時(shí)接收變電數(shù)據(jù)的功能，確保直接連接于變電站的核心調(diào)度中心。在調(diào)度中心的遠(yuǎn)端控制模式下，系統(tǒng)變電站層應(yīng)當(dāng)保證實(shí)時(shí)監(jiān)測得到更加精準(zhǔn)和全面的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)傳輸信息。構(gòu)建分布式的站內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò)基本架構(gòu)，有助于全方位準(zhǔn)確接收站內(nèi)數(shù)據(jù)[1]。

1.2 過程層

通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的過程層集中了站內(nèi)的一次設(shè)備與智能式的站內(nèi)終端設(shè)備，能夠分配站內(nèi)數(shù)據(jù)、收集數(shù)據(jù)并監(jiān)控站內(nèi)的終端運(yùn)行狀況。在通信系統(tǒng)的支撐作用下，能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)性的站內(nèi)通信聯(lián)系。此外，通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的過程層還具有保護(hù)操作和站內(nèi)控制的基本功能。

1.3 間隔層

通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的間隔層主要負(fù)責(zé)實(shí)施電子化的站內(nèi)設(shè)備通信，其核心功能體現(xiàn)在數(shù)字化的站內(nèi)基礎(chǔ)設(shè)備管理和設(shè)備通信傳輸。當(dāng)前的大型變電站包含眾多類型的站內(nèi)終端設(shè)備，因此構(gòu)建一個(gè)合理的站內(nèi)終端設(shè)備相互通信連接網(wǎng)絡(luò)體系尤為重要。

2 變電站通信系統(tǒng)的常見故障類型

2.1 通信系統(tǒng)的光纜通道發(fā)生故障

通信光纜使用時(shí)故障頻繁發(fā)生，對于整個(gè)網(wǎng)絡(luò)通信結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不利影響。光纜通道的故障形式復(fù)雜多樣，因此需要采用綜合性的故障判斷與檢測技術(shù)方法。作為基礎(chǔ)性的網(wǎng)絡(luò)通信組成設(shè)備，通信光纜具有實(shí)時(shí)性的光纜數(shù)據(jù)發(fā)送和信號(hào)接收功能[2]。變電站的運(yùn)維技術(shù)人員需要重點(diǎn)關(guān)注光纜通道的安全故障緊急搶修。通信光纜的使用壽命有限，當(dāng)達(dá)到最長使用時(shí)限時(shí)，需要對光纜傳輸線路進(jìn)行必要的更換操作，同時(shí)要確保光纜設(shè)備的接頭穩(wěn)固。

2.2 通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障

通信網(wǎng)絡(luò)的主要作用在于實(shí)時(shí)傳輸變電站的設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)，從而確保運(yùn)維管理人員能夠準(zhǔn)確判斷，形成科學(xué)的系統(tǒng)運(yùn)維方案決策。然而，當(dāng)前通信網(wǎng)絡(luò)故障在變電站的故障中占比較高，凸顯了全面檢測站內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò)安全使用故障的必要性。

控制器局域網(wǎng)（Controller Area Network，CAN）總線作為變電站的關(guān)鍵通信網(wǎng)絡(luò)支撐設(shè)備，其總線結(jié)構(gòu)中的各個(gè)關(guān)鍵組成節(jié)點(diǎn)都容易出現(xiàn)端子松動(dòng)、電源部件損壞、芯片磨損等常見系統(tǒng)故障，因此需要采取實(shí)時(shí)性的總線故障排查測試操作來提供安全保障[3]。

此外，通信網(wǎng)絡(luò)的站內(nèi)測控裝置故障發(fā)生概率較高，尤其是連接在通信自動(dòng)化控制終端的后臺(tái)監(jiān)控設(shè)備，經(jīng)常出現(xiàn)系統(tǒng)短路或串口連接故障。通信網(wǎng)絡(luò)的故障測試關(guān)鍵在于判斷是否存在信號(hào)收發(fā)的異常狀況，進(jìn)而判斷實(shí)時(shí)接收的系統(tǒng)報(bào)文是否異常。

2.3 通信系統(tǒng)的通信編碼錯(cuò)誤故障

如果變電站的系統(tǒng)通信編碼存在錯(cuò)誤的編輯形式，則會(huì)導(dǎo)致通信數(shù)據(jù)編碼出現(xiàn)問題，進(jìn)而使變電站的站內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò)陷入運(yùn)行癱瘓，引發(fā)大規(guī)模的站內(nèi)通信數(shù)據(jù)傳輸故障。錯(cuò)誤的站內(nèi)信號(hào)傳輸編碼會(huì)直接造成電壓信號(hào)衰變，從而影響變電站的整體穩(wěn)定性。通常情況下，通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)生編碼錯(cuò)誤的安全故障主要來源于系統(tǒng)定位發(fā)生抖動(dòng)、系統(tǒng)外部存在干擾源以及通信節(jié)點(diǎn)的發(fā)送設(shè)備和接收設(shè)備故障[4]。此外，靜電放電、瞬態(tài)電源干擾、電磁波干擾或者節(jié)點(diǎn)接觸不良等因素也會(huì)導(dǎo)致通信編碼出現(xiàn)錯(cuò)誤。如果光纖系統(tǒng)的通信傳輸線路受到錯(cuò)誤編碼的干擾，則會(huì)造成通信網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸延遲，甚至干擾變電站的基礎(chǔ)設(shè)備運(yùn)行。

3 變電站通信系統(tǒng)的故障處理措施

近年來，通信系統(tǒng)在變電站中的作用得到了更加充分的體現(xiàn)。為了切實(shí)有效維護(hù)變電站的安全穩(wěn)定通信，防止變電站出現(xiàn)突發(fā)性的網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)異常，需要對通信系統(tǒng)的站內(nèi)設(shè)備使用故障進(jìn)行實(shí)時(shí)且全面的檢測處理。

3.1 健全變電站通信系統(tǒng)的保養(yǎng)維護(hù)規(guī)范體系

現(xiàn)階段，變電站的基礎(chǔ)設(shè)備保養(yǎng)運(yùn)維規(guī)范仍有待完善。為了確保變電站的安全穩(wěn)定運(yùn)行，需要制定規(guī)范化的實(shí)踐保障制度來支撐其發(fā)展。其中，變電站現(xiàn)有的通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)施保養(yǎng)和運(yùn)維檢修規(guī)范都需要得到體系化的改進(jìn)，避免對通信設(shè)備系統(tǒng)采取形式化的運(yùn)行檢修工作實(shí)施方式。

對于變電站的通信管理維護(hù)負(fù)責(zé)人員而言，需要準(zhǔn)確理解現(xiàn)有的技術(shù)規(guī)范，并采取專業(yè)化的完整檢測實(shí)施流程來準(zhǔn)確判定變電站的各類重要通信設(shè)備是否存在安全故障風(fēng)險(xiǎn)[5]。同時(shí)，重點(diǎn)采取科學(xué)規(guī)范的通信終端設(shè)備測試技術(shù)方法，并借助智能式通信終端測試系統(tǒng)儀器來排查故障點(diǎn)。同時(shí)，在間隔指定時(shí)間段的基礎(chǔ)上，應(yīng)全面查找通信網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)終端的安全隱患，確保將通信網(wǎng)絡(luò)的規(guī)范化檢測技術(shù)流程融入站內(nèi)設(shè)備的安全測試管理過程。

3.2 全面定期檢測通信系統(tǒng)的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)部件

變電設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)包含許多關(guān)鍵的系統(tǒng)組成部件，需要通過專業(yè)的技術(shù)手段進(jìn)行全面測試和定期檢測，以查找部件故障。目前，變電站運(yùn)維技術(shù)人員主要采用智能化的站內(nèi)通信故障測試診斷實(shí)踐方法，可以避免站內(nèi)通信裝置設(shè)備的診斷數(shù)據(jù)出現(xiàn)誤差。為了防止通信網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)老化或部件侵蝕等安全風(fēng)險(xiǎn)，應(yīng)合理設(shè)置，全面檢測通信網(wǎng)絡(luò)故障的間隔時(shí)長。智能通信系統(tǒng)應(yīng)側(cè)重于變電站各個(gè)維護(hù)檢修環(huán)節(jié)的安全故障判斷，以提升變電站整體的可靠程度和安全程度[6]。在變電站的遠(yuǎn)程操控模式中，應(yīng)合理進(jìn)行智能檢測的系統(tǒng)資源分配，確保實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的故障定位目標(biāo)。

3.3 實(shí)時(shí)監(jiān)控通信系統(tǒng)的站端異常狀況

如果變電站的站端組成設(shè)備突發(fā)異常，將直接影響整個(gè)變電站的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)發(fā)送，因此實(shí)時(shí)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備的突發(fā)異常使用狀況至關(guān)重要。變電站巡檢工作旨在通過定期巡查檢測，精準(zhǔn)判斷變電站現(xiàn)有的使用故障，并提供可靠的技術(shù)保障，確保變電站的安全穩(wěn)定運(yùn)行。智能巡檢在變電站運(yùn)維中發(fā)揮著不可替代的作用。與傳統(tǒng)的人工巡檢模式相比，智能巡檢模式能夠?qū)崿F(xiàn)全方位、更精準(zhǔn)的變電設(shè)備故障監(jiān)測，還能開展全天候的變電站巡回檢測實(shí)踐工作。智能巡檢設(shè)備依靠自動(dòng)化的巡檢模式，有助于節(jié)約變電站的巡檢成本，同時(shí)避免人工操作可能產(chǎn)生的過度疲勞安全隱患。

3.4 優(yōu)化通信系統(tǒng)的線路故障措施

首先，需要詳細(xì)檢查通信線路，包括線路的完好性和連接情況。如果發(fā)現(xiàn)線路存在破損、老化等問題，應(yīng)及時(shí)修復(fù)，確保線路的完整性。此外，需要檢查線路連接是否正常，如水晶頭是否松動(dòng)等，這些小問題可能會(huì)影響通信的穩(wěn)定性。

其次，定期進(jìn)行線路巡檢。通過定期巡檢，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理潛在的問題，避免問題范圍擴(kuò)大。使用網(wǎng)絡(luò)測試儀等故障檢測工具對線路進(jìn)行測試，確保線路性能良好。對于一些復(fù)雜的線路故障，可能需要專業(yè)的技術(shù)人員進(jìn)行排查和修復(fù)。此外，還可以考慮采用備用線路來應(yīng)對線路故障導(dǎo)致通信中斷的情況。在發(fā)生故障時(shí)，可以快速切換到備用線路，保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行。加強(qiáng)系統(tǒng)的維護(hù)和管理，及時(shí)更新和維護(hù)通信設(shè)備，也是保證通信系統(tǒng)正常運(yùn)行的重要手段。

4 結(jié) 論

目前，全面處理和維修變電通信網(wǎng)絡(luò)的使用故障應(yīng)當(dāng)緊密結(jié)合智能化的通信技術(shù)手段，以便準(zhǔn)確地檢測判斷通信系統(tǒng)的設(shè)備故障點(diǎn)位。針對變電站的網(wǎng)絡(luò)通信故障整治與處理，現(xiàn)階段的關(guān)鍵改進(jìn)思路應(yīng)集中于站內(nèi)通信基礎(chǔ)設(shè)備的常規(guī)保養(yǎng)運(yùn)維，并切實(shí)做好實(shí)時(shí)性的通信系統(tǒng)故障測試工作。變電站的維護(hù)管理專業(yè)負(fù)責(zé)人員需要具備更好的業(yè)務(wù)實(shí)踐能力，以妥善應(yīng)對并及時(shí)處理智能通信網(wǎng)絡(luò)的各種突發(fā)故障。