关键词：电力系统IP技术；自动化远动通道；故障分析
引言：随着电网的改造与发展,在电网安全运行过程中自动化远动通道的稳定对提高调度运行管理水平起着重要的作用。但是由于主站端的远动设备和变电站的远动设备厂家不同，远动信息传输通道的通讯设备的厂家也不同，通道以波、光纤、微波、扩频、音频等形式存在。因此，在远动系统的安装、调试和运行过程中，往往会出现信道中断或误码率高的问题。所以 , 把电力系统中的IP技术应用到自动化远动通道中来分析和判断远动信号传输的故障是非常重要的。
1 电力系统中IP技术介绍
电力系统内的变电站、电厂、供电企业在地域上分布广, 通常一个县局供电范围都在40 km 以上, 因此,数据通信速率是必须要考虑的问题。系统通常采用光纤传输方式, 光纤传输具有速度快、长距离无需中继、误码率低等优点, 能够解决网络地域分布广、对实时性传输又有要求的难题。将IP包应用于光纤传输上, 目前主要有IPoverATM、IPoverSDH、IPoverWDM /Optical等通信模式。
2 电力系统中IP技术在自动化远动通道中使用
近年来，社会经济体制迅速发展。随着国家电力数据网络的发展和建设，电站自动化水平的提高，传统的远程信息技术将很快被通信、网络、控制、计算机和保护所取代，尤其是IP技术在电力系统中被人们高度关注。IP技术是基于传输控制协议、CP/IP分组/分组传输、交换技术和网络Internet技术的。实现调度中心与厂站之间的通信目的。TCP/IP协议与底层协议和通信媒体无关。定义在网络层和传输层，所以即使通道的类型不同，它也可以应用。但它对远动系统也有一定的要求，采用实时协议和QOS保证，可方便地容纳两层协议，识别所有终端设备。和唯一的IP地址。在设计通信系统时，我们可以考虑将财务状况与实际情况相结合，构建一个混合的沟通网络。它不仅能统一企业控制网络和信息网络，而且能满足不同层次控制系统的不同要求。在电力系统中，基于IP技术的监测方法具有广阔的发展前景。到目前为止，还没有达到标准，然而，由于经济体制的发展和高科技水平的提高，可以预见其市场潜力是非常深远的。
3 自动化远动通道故障分析
3.1 我国电力系统中,远动信号的传输通道从传输介质上看,其类型比较复杂,通 常同时存在光通道、微波通道、载波通道、以太网等。但从传输中数据对通道的占用方式上看可以将通道分成以下两种方式 ①专线调制解调器方式。以四线电路为基础,收发两端加调制解调器的方式来实现。②共享虚拟专用网方式。以网络报文方式,基于异步转移模式等数据网络的方式传输。
3.2 首先，当有多条通道不通时，就会让网络的性能受到影响，并且会造成数据拥塞、延时、丢包率增加等现象；其次，从网络管理的角度看，尽可能清楚地掌握通信网络运行状况，及早发现故障或故障隐患，建立对远动通道的预警 报警机制,对安全生产无疑是非常必要的。
3.3对于电力远动通道的监控目前还没有专门的监控方法,所采用的大多是利用 网络中的智能化设备例如路由器、ATIM设备等自带的网管系统来实现对网络不完全的监控。由于这些智能化设备的网管系统大多只能实现对设备端口及与其相连接的通道的监控,所以这种监控方式使得运行人员的眼光局限于网络中的某一个或几个点及其相关的线,因此只能算是设备级的、不完全的监控,这对整 个远动的监控而言显然是不够的,我们需要的是一个可以站在审视的高度,着眼 于整个网络、基于监控通道的监控系统。
4 自动化远动通道故障分析方法
4.1 四线模拟通道常见故障判断方法
4.1.1耳听法
使用接收器收听远程输入端和输出端，两个频率或一个频率。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆两个频率为数据信号，上行信号一般为双音;单频为测试频率，下行信号可为单音，但是降调也是一个双音命令。厂站远程运动人员在日常工作中描述了双声蟋蟀的叫声，单声蝉的叫声，听到这种声音，证明通道是通过的。因此，从声音、纯度和清晰度的水平上，可以大致判断遥控频道的开通和关闭情况，并确定产生差异的原因。但是这种方法不能判断信道的质量。
4.1.2 万用表测试法
用万用表毫伏对远程通道的输入输出电平进行加压，通过电平判断通道的通断。通常情况下, 远动输入电平应在 775 mV ～ 7. 75 mV 范围 , 输出电平应在 775 mV ～ 77. 5 mV 范围。电平太低时通道可能不通 , 该方法只能用于初步判断通道的通与断。
4.1.3 示波器测试法
用示波器观察远动收发通道的信号波形及幅值 , 该信号均为正弦波 , 通道上的传输波形失真度要小。在输入端和输出端观察波形 , 应基本一致。包络波应无缺口或缺口很小 , 波形不良将造成严重误码。无输出波形通道肯定不通 , 如有波形但失真较大 , 可判定通道质量不好。该方法也只能用于简单判断通道的通与断。
4.1.4 选频表测试法
用选频表测量远动收发电平及频率时 , 频率范围要选择正确 , 这样才能保证测试的准确度。远动输入电平应在 : - 40 ～ 0 dB 范围 , 输出电平应在 -20 ～ 0 dB ; 中心频率常用的有 3 种 :2 880 Hz 、3 000 Hz 、 1 700 Hz; 频偏一般有 4 种 : ± 200 Hz 、± 150 Hz 、± 400 Hz 和 ± 500 Hz 。该方法可以准确测量远动信号的频率和电平 , 相对来说判断故障比较准确。
4.2 RS - 232 数字通道常见故障判断方法
4. 2.1看报文法
可以通过笔记本电脑及相应的软件逐段监测通道传输的上、下行报文 , 正常的报文有标准的报文头、控制字、信息内容、校验码等。如监测不到报文即可判断为通道中断 ; 如监测报文有乱码可以判断通道传输质量不好 , 误码率高。该方法可以判断出通道或者远动装置是否工作正常。
4.2.2 万用表测试
对于rs-232接口，遥测传输应该能够测量电压，一般为±12v左右，无法测量电压。可以判断信道中断;如果可以测量电压，通道可以正常工作，无法消除错误代码和设备故障。利用rs - 232接口, 值得注意的是，设备接口之间的连接距离不应该太长。在进行远动通道故障处理时 , 某些判断方法可能不准确 , 最好用 2 种以上的方法组合判断。另外 , 还应考虑调制解调器 (MODEM) 的频率、频偏、速率、正负逻辑的设置 ,RS - 232 口的通讯速率、奇偶校验等因素
5 电力系统中IP技术在自动化远动通道故障分析的应用
目前，我国电力系统由于管理上的要求，在省、地级电力IP远动网络这样的VPN中，往往都会有一个逻辑上的数据中心，其他站点所有的数据都向这个数据中心汇集。因此，只有在该数据中心设一个通道监控主站，由该监控站向特定的某些站发送指定路由的报文,并使得测试数据包经过路径覆盖所有的物理通道,而不必向所有的站发送测试报文。这样,一方面可以及时掌握网络的运行情况,另一方面也可以有效地减少网络上的数据包,降低资源开销。在系统的构建过程中,考虑到VPN保密要求,还应做好路由信息的屏蔽与保密,不在界面上出现地址等重要信息。
结束语
总之，电力系统中对IP技术的利用，能够及时、完整地传输相关电力信息。提高电力系统运行效率，最大限度地保证电力系统的安全、可靠、稳定。
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论文作者:稂杰
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年15期
论文发表时间:2019/12/12
标签：通道论文; 电力系统论文; 电平论文; 报文论文; 网络论文; 方法论文; 技术论文; 《当代电力文化》2019年15期论文;