群發性FTU設備自動變位故障研究分析

摘 要：隨著國內配網智能化水平逐步提升，作為智能化設備最末端的配網FTU設備（三遙開關）部署速度越來越快，本文是筆者發現某一品牌的FTU設備多次存在相同異常缺陷，判斷可能存在群發性FTU缺陷所開展的故障研究。

關鍵詞：FTU設備;配網;群發性;智能化

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.05.202

1 背景

隨著國家經濟的飛速發展，人們對電力的需求達到了空前水平，對供電可靠性也提出了新要求。傳統配電網在發展中日漸呈現瓶頸，已不能滿足社會日益增長的用電需求。

為了應對需求，以及提供更優質的電能服務，配電網正向智能化的方向跨步發展。智能配電自動化系統主要由主站、通信系統、自動化監控終端三大部分組成，形成一個完整的信息傳輸與處理系統，實現對配電網運行的遠程管理。

自動化監控終端作為最末端的元件設備，是智能配電網構建中數量最多，同時也是最重要的基石。終端狀態的好壞與用電安全緊密相關。

2 群發性缺陷情況

（1）故障實例：2018年2月15日17點45分21秒，浦城10kV濠莫線頂前支線#001桿ZY224開關在無任何操作下情況下發生自動變位。

（2）單起故障過程：經自查，不存在數據庫錯設情況。核查該開關變位事項記錄，有動作，顯示為正常拉閘，但現場無任何操作，查現場該開關通信模塊連接狀態正常，此時前置收到遙信、遙測均為錯誤報文，主站通過總召數據，鏈路重啟等方法，現場仍保持上送錯誤數據，判斷為現場三遙設備內部故障，后通知供電所人員抵達現場，手動重啟三遙設備，故障才暫時解決。

（3）共性故障記錄：通過核查調度2018年上半年的變位情況記錄，發現多臺三遙開關存在類似情況，并且部分單臺還發生多次，均需人工現場重啟設備后解決，不僅增加調度和供電所人員工作量，還嚴重影響三遙開關可靠性，經查發生此種故障情況的三遙開關設備均為同一S廠家設備，其它廠家FTU設備未出現。

（4）缺陷分析：截止2018年6月浦城公司共投運S廠家FTU設備共計46組，其中9臺多次發生類似故障，故障表現均顯示在線，但是遙信遙測顯示為0，核查主站前置收到的歷史報文，發現正常上送數據的FTU裝置會在某一時刻突然開始傳輸無效編碼，造成設備遙信信號識別錯誤，后設備持續上送錯誤數據，主站無法識別，判認為該臺三遙開關遙信遙測均上傳的為空值，被系統判認為分位。

此種故障下，主站無法識別FTU上送的數據，該故障終端對主站下發的總召、重激活命令等也無法響應，最終造成只有人員現場手動重啟方能短時恢復，且為確保調度對電網運行情況及設備的準確掌握，均要求供電所人員限時處置，造成工作量增多。

就此情況，浦城公司向南平咨詢，獲悉南平公司所轄少數幾臺的S廠家三遙設備存在類似情況，再向該批次S廠家FTU設備使用量較大的建甌公司、武夷山公司等幾家單位咨詢，均反饋也存在類似故障，浦城公司懷疑該批次S廠家FTU設備存在共性缺陷。

3 結合項目開展群發缺陷研究

（1）項目背景：浦城公司所轄配電化變電站共兩座，其中35kV楓溪變采用1臺站內監控FTU裝置為S廠家FTU，站內3臺10kV出線開關共用1臺DTU控制裝置為山東積成設備，站外3條10kV出線1號桿線路開關，分別使用3臺S廠家FTU裝置，共計5臺，其中4臺為S廠家FTU。之前采用的是無線接入，存在較多缺陷，設備頻繁存在掉線情況，且也出現過類似本文研究的共性缺陷，導致兩站配電化變電站無法實現可靠監視，只能作為緊急備用措施，正常運行方式下停用。

（2）結合方式：正值浦城公司為解決無線接入不穩問題，作為南平地區配電化變電站改有線接入試點，經請示，調控中心結合項目對S廠家FTU設備進行分析，排查問題。

（3）有線連通后效果分析：原判斷兩站通信頻繁掉線是由于信號不穩定造成，故改為有線接入方式，2月份，通過方案研究，設備調試。在有線接入情況下，35kV楓溪變站內4臺S廠家FTU設備仍不定時出現共性缺陷表現。

4 情況初步結論

通過前期的故障現象，交互報文解析分析，兄弟單位溝通，結合浦城項目排除無線信號不穩定干擾因素，最終確定，此次發現的群發性FTU設備是單一廠家特定批次設備缺陷造成，該情況已上報，要求廠家盡快前來配合查找排障點，制定整改方案，及時解決缺陷。

5 S群發故障處置

（1）拆解設備，硬件查找故障點：通過與S廠家FTU技術人員配合，選取兩臺頻繁出現共性故障的FTU設備到縣調進行拆機分析。

（2）通訊直連查故障點：拆機后，重點核查通訊網口模塊，經過于筆記本直連比對數據參數，發現兩機通訊網口模塊MAC地址一致，咨詢廠家該批次FTU設備均采用相同默認MAC地址。

將兩機通訊網口，連接至匯聚交換機，由專用筆記模擬主站向兩臺FTU裝置進行ping包命令，發現存在嚴重的數據丟包現象，更改通訊網口的MAC地址，使之區分開，數據丟包現象消失。

6 故障研究成果

更改通訊網口MAC地址后設備長時間未出現群發性共性故障，通過廠家研發人員溝通，經過分析，此次S廠群發性FTU設備故障出現原因可能是該批次產品采用的通訊模塊是默認相同的MAC地址，造成設備間數據沖突，誘發軟件BUG，造成上送錯誤數據。

針對核查出的結果，浦城已上報給地調備案，S廠家研發人員，已將該缺陷列為重點問題，重新編寫內部軟件，于6月初選取浦城公司兩臺FTU設備，武夷山市一臺FTU設備更新了軟件，截止目前更新過軟件的FTU設備未再出現過共性故障現象，S廠家現已派專人將南平全區本批次群發FTU故障的設備進行更新。

該故障缺陷的解決，減少調度員對現場電網運行情況的誤判，減輕供電所頻繁前往偏遠線路的次數，提升配網FTU設備的可用率，尤其是對偏遠線路的及時故障處置，重合轉電均有重要意義。

參考文獻：

[1]田新順.通信技術在配電網自動化系統中的應用[J].科技資訊，

2013.

[2]林彥名，張樹彬.智能電網通信技術的研究[Z].

作者簡介：江泓（1986-），男，福建浦城人，碩士研究生，工程師，主要研究方向：自動化技術和智能配電網建設。