變電站通信系統(tǒng)故障與處理措施

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)絡系統(tǒng)的價值主要體現(xiàn)在可以全面實現(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行。在整個變電站的結(jié)構(gòu)中，通信系統(tǒng)占據(jù)重要地位，因此必須采取切實可靠的安全防護技術方案來維護通信系統(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，這些都會嚴重影響通信網(wǎng)絡的使用效能。變電站相關負責人需要重視網(wǎng)絡通信設備的安全故障測試，全面做好通信系統(tǒng)的實時性維修。

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)著至關重要的地位。變電站通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡信息傳輸結(jié)構(gòu)主要由變電站層、過程層、間隔層等組成，它們之間采取自動化的變電設備數(shù)據(jù)交換形式進行信息傳輸。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)絡的變電站層具有實時接收變電數(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)度中心的遠端控制模式下，系統(tǒng)變電站層應當保證實時監(jiān)測得到更加精準和全面的網(wǎng)絡系統(tǒng)傳輸信息。構(gòu)建分布式的站內(nèi)通信網(wǎng)絡基本架構(gòu)，有助于全方位準確接收站內(nèi)數(shù)據(jù)[1]。

1.2 過程層

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

1.3 間隔層

通信系統(tǒng)網(wǎng)絡的間隔層主要負責實施電子化的站內(nèi)設備通信，其核心功能體現(xiàn)在數(shù)字化的站內(nèi)基礎設備管理和設備通信傳輸。當前的大型變電站包含眾多類型的站內(nèi)終端設備，因此構(gòu)建一個合理的站內(nèi)終端設備相互通信連接網(wǎng)絡體系尤為重要。

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

通信光纜使用時故障頻繁發(fā)生，對于整個網(wǎng)絡通信結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不利影響。光纜通道的故障形式復雜多樣，因此需要采用綜合性的故障判斷與檢測技術方法。作為基礎性的網(wǎng)絡通信組成設備，通信光纜具有實時性的光纜數(shù)據(jù)發(fā)送和信號接收功能[2]。變電站的運維技術人員需要重點關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，當達到最長使用時限時，需要對光纜傳輸線路進行必要的更換操作，同時要確保光纜設備的接頭穩(wěn)固。

2.2 通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡發(fā)生故障

通信網(wǎng)絡的主要作用在于實時傳輸變電站的設備運行數(shù)據(jù)，從而確保運維管理人員能夠準確判斷，形成科學的系統(tǒng)運維方案決策。然而，當前通信網(wǎng)絡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鍵通信網(wǎng)絡支撐設備，其總線結(jié)構(gòu)中的各個關鍵組成節(jié)點都容易出現(xiàn)端子松動、電源部件損壞、芯片磨損等常見系統(tǒng)故障，因此需要采取實時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化控制終端的后臺監(jiān)控設備，經(jīng)常出現(xiàn)系統(tǒng)短路或串口連接故障。通信網(wǎng)絡的故障測試關鍵在于判斷是否存在信號收發(fā)的異常狀況，進而判斷實時接收的系統(tǒng)報文是否異常。

2.3 通信系統(tǒng)的通信編碼錯誤故障

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

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)。為了切實有效維護變電站的安全穩(wěn)定通信，防止變電站出現(xiàn)突發(fā)性的網(wǎng)絡傳輸數(shù)據(jù)異常，需要對通信系統(tǒng)的站內(nèi)設備使用故障進行實時且全面的檢測處理。

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

現(xiàn)階段，變電站的基礎設備保養(yǎng)運維規(guī)范仍有待完善。為了確保變電站的安全穩(wěn)定運行，需要制定規(guī)范化的實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)絡設施保養(yǎng)和運維檢修規(guī)范都需要得到體系化的改進，避免對通信設備系統(tǒng)采取形式化的運行檢修工作實施方式。

對于變電站的通信管理維護負責人員而言，需要準確理解現(xiàn)有的技術規(guī)范，并采取專業(yè)化的完整檢測實施流程來準確判定變電站的各類重要通信設備是否存在安全故障風險[5]。同時，重點采取科學規(guī)范的通信終端設備測試技術方法，并借助智能式通信終端測試系統(tǒng)儀器來排查故障點。同時，在間隔指定時間段的基礎上，應全面查找通信網(wǎng)絡中各個終端的安全隱患，確保將通信網(wǎng)絡的規(guī)范化檢測技術流程融入站內(nèi)設備的安全測試管理過程。

3.2 全面定期檢測通信系統(tǒng)的關鍵結(jié)構(gòu)部件

變電設備的網(wǎng)絡通信系統(tǒng)包含許多關鍵的系統(tǒng)組成部件，需要通過專業(yè)的技術手段進行全面測試和定期檢測，以查找部件故障。目前，變電站運維技術人員主要采用智能化的站內(nèi)通信故障測試診斷實踐方法，可以避免站內(nèi)通信裝置設備的診斷數(shù)據(jù)出現(xiàn)誤差。為了防止通信網(wǎng)絡出現(xiàn)結(jié)構(gòu)老化或部件侵蝕等安全風險，應合理設置，全面檢測通信網(wǎng)絡故障的間隔時長。智能通信系統(tǒng)應側(cè)重于變電站各個維護檢修環(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]。在變電站的遠程操控模式中，應合理進行智能檢測的系統(tǒng)資源分配，確保實現(xiàn)自動化的故障定位目標。

3.3 實時監(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備突發(fā)異常，將直接影響整個變電站的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)發(fā)送，因此實時監(jiān)控網(wǎng)絡通信設備的突發(fā)異常使用狀況至關重要。變電站巡檢工作旨在通過定期巡查檢測，精準判斷變電站現(xiàn)有的使用故障，并提供可靠的技術保障，確保變電站的安全穩(wěn)定運行。智能巡檢在變電站運維中發(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、更精準的變電設備故障監(jiān)測，還能開展全天候的變電站巡回檢測實踐工作。智能巡檢設備依靠自動化的巡檢模式，有助于節(jié)約變電站的巡檢成本，同時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，應及時修復，確保線路的完整性。此外，需要檢查線路連接是否正常，如水晶頭是否松動等，這些小問題可能會影響通信的穩(wěn)定性。

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

4 結(jié) 論

目前，全面處理和維修變電通信網(wǎng)絡的使用故障應當緊密結(jié)合智能化的通信技術手段，以便準確地檢測判斷通信系統(tǒng)的設備故障點位。針對變電站的網(wǎng)絡通信故障整治與處理，現(xiàn)階段的關鍵改進思路應集中于站內(nèi)通信基礎設備的常規(guī)保養(yǎng)運維，并切實做好實時性的通信系統(tǒng)故障測試工作。變電站的維護管理專業(yè)負責人員需要具備更好的業(yè)務實踐能力，以妥善應對并及時處理智能通信網(wǎng)絡的各種突發(fā)故障。