規約分析裝置在站端故障診斷中的應用

【摘要】本文描述了在故障處理的過程中，按區段部位逐段排除的邏輯思路，并指出，工具軟件所提供的報文信息，仍然是一種主要信息而非全部信息，必須輔之以其它信息，才能作出準確的判斷。

【關鍵詞】規約分析;通信報文;校驗錯誤;誤遙信

在電力自動化系統中，誤遙信對調度部門的干擾最大，嚴重時導致事故的發生。因此，要盡量減少和避免此類故障的發生，才能確保電網運行的安全。

1.廠站工況

有一個變電站，距離調度中心大約有一天車程。因為管轄著邊遠地區的幾個縣，雖然負荷不大，地位卻很重要，因為它一旦停運，全區將一片漆黑。

這種情況已經有半年多，調度一直對自動化部門很有意見，因為經常有誤遙信錯誤報告上來，有時候這種信息夾雜在真實的人工倒閘操作之間，使得調度很難分辨清楚是誤動作還是真實動作，對電網運行安全構成威脅。情況持續半年多未能解決，并非不想解決，是解決不了。

根據現有管理規程，如果故障發生在主站，那么就是自動化部門的責任;如果故障發生在遠方的廠站現場，那就是運維部門（變電檢修部門）的事。現在大家都判斷不清故障的區位到底在哪里，不知安排哪個部門的人員去解決。運維部門出車查過信道，沒有發現問題。

最近我們配備了規約分析裝置，在廠家的配合下，從調度端開始，依著系統信號傳輸的順序逐段檢查，很清晰地確定了故障區段。

2.故障區位判斷與報文分析

我們把整個信息的傳輸路徑分為三個區段：

（1）變電站二次側/RTU;

（2）通信信道;

（3）主站前置系統/主站后臺。

由于規約分析裝置已具有以網絡方式監聽串口信道報文的能力，選擇從主站開始檢查，可以省去盲目出車去現場的時間和成本，如果最后發現故障的確是在變電站現場，再安排人到現場也不遲。

2.1 首先檢查前置系統到主站后臺之間的信息是否一致

圖1

如圖1所示從鏡像口連入規約分析裝置錄取報文。根據從鏡像口錄取的該變電站的上下行報文，對比后臺顯示出來的遙測數據和遙信狀態，其結果是完全一致的，它說明，前置系統與后臺（數據庫）之間的信息傳輸沒有發生錯誤。

2.2 檢查信道工況

這是一個通過南瑞DISA規約與主站通信的變電站。我們檢查40分鐘的通信報文，期間發生了4次校驗錯誤，圖2所示是其中的一次，說明信道的品質不算好，這從音頻調制信號的噪聲電平可以得到印證。但這種音頻鏈路上的偶發性錯誤，還沒有嚴重到要重新請求鏈路的程度。

圖2

因為DISA規約類似于CDT規約，是一種循環式傳輸規約，采用了非常嚴格的CRC校驗，在通道上產生誤遙信的概率非常低，基本上可以忽略。

由此我們判斷，在這種情況下，信道質量不是產生誤遙信的根本原因。

2.3 最后，我們檢查從二次側輸出到RTU輸入這一區段發生錯誤的可能性。

圖3是從規約分析軟件的事件追憶界面上錄得的遙信變位信息。

圖3

首先，我們要區分出報文中的遙信變位里面，哪些是調度操作的結果，哪些是在調度沒有操作期間發生的遙信變位。這很簡單，與調度核對該日該時段中，調度是否進行過倒閘操作。查詢的結果是，該時段沒有任何人為操作，那就說明，這14次遙信變位都是屬于誤遙信。

其次，我們檢查這些誤遙信的時標特征，發現其變位一兩秒鐘就又恢復了原位，說明是一種接點不穩定的抖動，很可能是二次側的接線日久氧化導致的接觸不良;其次我們知道，DISA規約為可靠傳輸遙信變位，通常是對同一信息連傳3次，以確保變位信息可靠送達主站。但在所錄得的報文中，有的變位連傳五六次，其可能的原因是，接點發生了連續的抖動，使得在采集期間連續采到了幾次變位。

以上這些報文信息，都說明誤遙信是發生在從二次側到RTU入口這一區段，極有可能是接線端子、或者RTU的端口板（比如光耦）上有不穩定的故障。

從報文中我們可以看到（通過事件列表或遙信變位事件追憶功能都能夠搜索到），這樣的遙信點有兩個，順序號分別為721和752。在四十分鐘的上行報文中，721點發生了8次誤遙信，752點發生了6次。

由此我們建議運維部門，派車直達該變電站，找出721和752兩個遙信點所對應的二次側接線，很快，故障得到了解決。

3.結論

通過本次對該變電站的故障分析，我們得到的經驗是：

1）首先要對故障發生的情況進行區位分析;

2）在分析中，充分利用規約分析工具所提供的可視化界面的方便性;

3）除了通信報文之外，還要核對報文以外的信息，比如調度上的操作等。

在初次使用報文分析工具時，有些用戶往往心情迫切，急于求成，認為有了分析工具問題就應該立馬解決，事實上這種思路不符合邏輯，因為報文只包含了發生事件的主要信息，并不包含發生事件的全部信息，從邏輯上講，只有全部信息才提供推理判斷的充分條件，而報文信息只是必要條件。

參考文獻

[1]余南華，陳云端.《通信技術》，中國電力出版社， 2012.3.

[2]雷蘭，IEC104規約在黃梅電網中的應用，《機電信息》，2013年第三期.

作者簡介：

陳飛（1982—），男，江蘇蘇州人，高級工程師，從事電網調度自動化專業運行及管理工作。

蔣亞坤（1970—），男，云南羅平人，高級工程師，從事電網調度自動化專業管理工作。

曹政（1973—），男，寧夏寧武人， 高級工程師，從事變電站二次專業的檢修及管理工作。

游浩云（1972—），男，江西豐城人，高級工程師，從事電力自動化領域通信規約完整解決方案設計及軟件開發管理工作。