摘要：电力系统通信自动化的应用一方面可以大大减轻人的劳动强度，提高生产效率，另一方面随着其普及率提高，在长期运行实践中，个别变电站会出现各种各样的通信故障，一些疑难杂症分析处理的工作量和难度都很大。本文试图通过对35kV变电站通信问题的分析处理过程的简要介绍，以求达到对其它变电站通信问题分析中起到抛砖引玉的作用。
关键词：变电站；通信；故障；分析
通信是变电站综合自动化系统非常重要的基础功能。借助于通信，各断路器间隔中保护测控单元、变电站计算机系统、电网控制中心自动化系统得以相互交换信息和信息共享，提高了变电站运行的可靠性，减少了连接电缆和设备数量，实现变电站远方监视和控制。因此通信在变电站综合自动化中占有非常重要的地位。其内容包括当地开关采集控制的单元与变电站监控管理层之间的通信，以及变电站当地与远方调度中心之间的通信。但是目前，变电站综合自动化系统中通信的稳定性往往不尽人意，具体表现形式主要有通信不通、通信质量差问题、通信数据有丢包现象等。这不仅阻碍了运行监控人员对变电站运行状态的分析判断，同时给变电站综合自动化系统运行带来困难。本文根据本人工作经验和工作中遇到的实际情况进行分析，并给出处理方案。
2 变电站通信系统
变电站通信系统在变电站自动化系统中占据非常重要的地位。变电站自动化系统从逻辑上一般分为三层：站控层、间隔层以及过程层。其中第一层为站控层，它从间隔层得到实时数据，承担监视、管理、控制等变电站主控室单元，并负责与远方调度中心通信。第二层为间隔层，负责对下层就地装置和智能电子设备（IEDs）进行通信管理、控制等任务，同时承担通信规约解释、转换工作。第三层为过程层，是就地的模拟量、开光量和脉冲量数据采集、保护和控制操作出口。三层之间通过站内通信系统联系。
通信系统主要指站控层与间隔层之间，间隔层与过程层之间进行数据交换的系统，它可通过传统的RS-422/485总线、局站中速网络或高速标准以太技术通信在各层之间进行数据交换。站内通信系统的组成方案有很多种，它的主流结构是分层分布式。
3 变电站通信系统的典型故障
3.1 通信网络故障
变电站通信网络故障主要有通信出错和通信网络出错两类，以下分别进行介绍。
3.1.1通信出错原因分析
通信出错一般是由系统中CAN总线某一节点故障引发的，主要有三个方面：（1）某测量控制装置的电源损坏引发；（2）某测量控制装置的通讯接线端子松动引发；（3）某测量控制装置的通讯芯片故障引发。
3.1.2通信网络出错原因分析
通信网络出错通常是由于CAN总线系统故障或通信管理机故障引发。（1）CAN总线系统故障：1）通讯线处有短路导致总线系统发生短路故障；2）连接后台监控微机的通讯串口故障。（2）通信管理机故障：1）通信芯片损坏，或通信管理机内电路板有故障；2）监控系统与端口设置的波特率、校验位等参数不一致；3）若通讯管理机通讯口无报文，则可能是收发信号线或信号地线的接线问题，若接线无误，则很可能是CPU异常。
3.2 光缆通道故障
电力通信光缆线路故障主要有以下两个方面的原因：（1）光缆老化。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆电腐蚀、环境腐蚀、温差变化、防潮防水等因素都可能造成光缆老化。（2）外力损伤。虫蚁鼠咬、剪断火烧及雷击灾害等物理因素将造成光缆损坏。
3.3 光纤通信误码故障
变电站光纤通信设备故障中，比较常见的是误码故障。信号传输过程中，信号原来的电压因衰变而发生变化，导致传输过程中的信号被破坏，形成误码。其产生原因主要有两个方面：
（1）内部机理。各种干扰源、定位抖动以及节点设备等引起误码，此类误码通常表现为系统的背景误码。
（2）外部机理。设备故障、接触不良、电源瞬态干扰、电磁干扰以及静电放电等脉冲干扰源引起误码， 此类误码通常表现为突发误码。变电站光纤通信系统实际运行时，突发误码占多数。
4 变电站通信系统故障处理方法
4.1 通信网络故障的处理方法
若是由系统内节点故障引起的通信出错，处理方法如下：首先根据报警信息确定故障的测控装置；然后，检查该测控装置的通讯线，若通讯线脱落，将其直接压好即可，如果通讯线无故障，则可能是因为装置内部的电路板出现故障，需要更换通讯板。
如果通信管理机有告警信息，那么可能是通信管理机的故障，需要检查CAN网是否短路，若是则直接查找故障点并更换电源线。
4.2 光缆通道故障的处理方法
（1）光缆故障处理的原则。光缆故障处理原则为：1）先抢通后修复；2）先主干线后支线；3）先主用后备用；4）先全程线路后局部线路。
（2）光缆故障的预防处理方法。1）收集故障数据，并进行整理和分析；2）完善光缆资料库，现场标签和标识应规范；3）规范现场管理；4）加强光缆巡视力度。
4.3 光纤通信中误码故障的处理方法
（1）全面掌握系统告警信息和设备运行状况，情况未明确时不能轻易下结论或贸然动手；
（2）合理使用各种测量工具。处理误码问题时，通常使用远动数据分析仪和2M误码测试仪，通过测量通信通道的传输情况协助处理故障。工作人员应熟练掌握，并能灵活使用这些常用工具。
5 结语
通信技术在综合自动化系统中的重要性不言而喻，同时通信故障也是我们在自动化工作必须要面对的一个难题。因此我们在日后的工作中要不断的学习、不断地总结，做好每一份工作，不放过任何一个漏洞，确保电网的稳定运行。变电站通信系统是现代数字化变电站的重要组成部分，深入研究变电站通信系统故障及处理具有十分重要的意义。本文首先介绍了变电站通信系统的基本结构，然后总结了通信系统常见的几类典型故障，并分析了其处理方法，具有一定的现实意义，能够为变电站通信系统运行维护工作提供参考。
参考文献：
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[2]汪强，徐小兰，葛光胜 等.智能变电站专用通信设备的关键技术[J].电力系统保护与控制，2014.
[3]欧阳帆，刘海峰，赵永生 等.智能变电站通信网络阻塞故障及其防范措施分析[J].电网技术，2011.
论文作者:康庆 柴圳 祁煜
论文发表刊物:《电力设备》2018年第22期
论文发表时间:2018/12/12
标签：变电站论文; 通信论文; 故障论文; 光缆论文; 通信系统论文; 误码论文; 通讯论文; 《电力设备》2018年第22期论文;