王宇
（国网福州供电有限公司，福建省福州 350000）
摘要：针对采用无线通信的FTU经常发生通信不畅、在线率低、运维成本高等不足，对造成通信故障的原因进行详细分析并提出故障自动恢复的解决方案。结果表明，本文提出的方案提高了终端设备的上线率并有效保证了配电网的稳定性和可靠性。
关键词：馈线自动化终端 无线传输 在线率
1 引言
作为配电自动化重要的组成部分，馈线自动化采用先进的通信及自动化控制技术保证了电网的安全、稳定可靠和高效的运行。馈线自动化将采集到的信息以无线方式上传至主站，给主站提供用以故障分析的数据，进而实现故障区段隔离且提高了避免大面积停电并及时抢修恢复供电的可能性。因此，FTU监测到的信息能否及时准确上传给主站直接影响着配电网的安全稳定。
在配电自动化系统设计建设过程中，对设备和通讯方式的选择应给予合理的考虑，既要考虑它的先进性、可靠性、合理性，又要考虑当地的经济现状和发展前景。有线方式虽然通信稳定性高，但由于馈线自动化终端FTU安装点较为分散且各地区地理环境各不相同、资金投入大、施工周期长等因素，许多地区采用无线通信方式。然而采用无线通信时，由于通信稳定度差，往往造成终端在线率偏低、复位操作不方便等问题。针对上述问题，本文分析了馈线终端上线率偏低的原因，提出了相应的解决措施。
2 FTU无线通信存在的问题分析
无线通信的不畅将使FTU与主站间的通信成功率降低甚至导致通信故障。通信中断时，由于FTU无法自行上线，必须进行人工复位操作。通过对FTU故障数据记录和现场运维经验分析发，发现影响终端上线率的因素主要有以下三种：
1）无线通信效果与所在区域的移动数据量及地理位置有关。如果该区域同时使用的移动数据量过大，可能接近或者超过基站承载负荷因而会造成通信不畅。某些地区过于偏僻，移动基站信号覆盖差，也会发生大量数据丢包的情况。
2）FTU与通信模块之间配合不良造成的无线收发不稳定。
3）由于无线通信设备均使用移动公司提供的网络业务，当通信设备与移动通信信道不匹配时也会出现通信故障。
由于FTU通常安装在距地面5米左右的电线杆上，且安装位置与现场环境差异较大，这将给人工复位工作带来困难和安全隐患，因此当通信故障时必须通过远程控制实现通信模块自动复位才能有效提高终端在线率。
3 方案设计
经过对市面上常见的FTU装置详细后发现，电源部分主要由装置电源、通信模块电源及开关量电源组成。根据运维护经验可知，在硬件电路未损坏的情况下重启通信模块电源可以解决通信中断故障的问题，因此本文的重点在于设计合理的通信电源模块重启方案。
3.1 遥控复位
遥控复位的原理是借助FTU自带的遥控功能，由主站下发遥控命令以远程实现通信模块电源的重启。
实现方法：将FTU的遥控端子直接接到继电器上，通过继电器节点的开闭实现电源模块的复位。
图1为遥控复位原理图。FTU正常运行时，继电器触点处于常闭状态，KM不动作，通信模块正常供电。通信异常时，终端收到主站的遥控命令后经继电器遥控通信模块电源随之断开，KM接点在掉电后重新恢复常闭状态，实现了通信电源模块的复位过程。这种方案具有针对性强、只针对通信状况不良的配电终端实现通信模块自动复位且保证装置上线率等优点。但也存在如下不足：1）复位成功率严重依赖于通信成功率，由于方案本身旨在提高通信成功率，而当通信完全中断时将无法远程遥控继电器实现通信模块的重启；2）人工筛选装置并对其进行复位将是一项繁杂的工作，且会受到主站工作时间的限制；3）当远程复位过程中，从重启到通信恢复正常之前的时间段内FTU将处于完全不可控的状态，如果终端未正常上线，终端将与主站彻底无法通信。
图4离线控制信号复位监测原理图
动作过程如图4所示：产生通信故障时。通信模块产生告警，继电器J动作，其常开触点J1接通后告警灯显示，常开接点J2接通后继电器KM处于常开接点，此时通信模块电源断开，继电器J复位，常开接点J2断开，继电器KM断电，其常闭接点KM接通，通信模块电源恢复，至此实现了通信离线控制信号重启复位操作。这种方案具有如下优点：1）不依赖主站即可实现自动复位；2）仅针对发生通信故障的终端设备进行复位操作，针对性强。可多次对故障装置进行复位，直至重新上线，稳定性较高；3）仅需要在装置中进行软件和硬件修改，不需要主站进行额外设置。但存在需要增加继电器及增大安装空间等不足。
4具体实施中需要注意的几个事项
1）FTU安装时需要正确安装SIM卡，保证终端所在位置能够正确接收到通讯信号；
2）对装置改造时需要合理加装继电器，并且在调试现场进行模拟实验。
问题描述：1RCV013MT的高报阈值为50℃，量程为0-150，测试中给013MT赋值52时，没有出现高报报警。
问题分析：查看1RCV013MT 的报警组态详细信息，发现MEASDB死区值设为3，而在量程为150的情况下，死区值应设置为1.5，所以在输入52时无法触发高报。
问题解决：提AR，修改死区值。
扩展知识：在FOXVIEW里面的CNTRL出现的MEASDB代表死区的具体数值，而在ALARM 出现的OSV是百分值，当赋值大于量程+量程*OSV的值时，才会出现IOBAD报警。
2. 二层错误
2.1 Testcase描述错误，比如start写成on，stop写成off
2.2组态错误
二层组态错误典型的是start、stop命令接反，即二层的start命令连接的是一层的stop输出端，stop命令连接的是一层的start输出端。
例子：1EAS62021
问题描述：二层发送OPEN命令时，设备无法正常开启，而且一层没有接收到OPEN命令。
问题分析：当发送OPEN命令时，003PO_C.CIN_2（stop command）置1，这说明二层的OPEN命令接到一层的CLOSE命令，一二层接反了。
解决方法：提AR，修改组态。
3.总结：
分析case的步骤主要有先检查FD图，确认case中用到的各个块的compound和block是否正确，其次根据各个功能，逐个检查每一步，具体问题具体分析。
总之，熟练读懂FD、AD、LD对仪控人员在未来的电厂工作中起到非常重要的作用，通过参与LOT2机柜的集成、dryrun、Pre-fat和Fat等工作为我们将来独立开展维护和检修工作打下扎实的理论基础。
论文作者:王宇
论文发表刊物:《电力设备》2016年第7期
论文发表时间:2016/7/5
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