發電廠中遠動通訊系統常見故障分析

國能蚌埠發電有限公司 張趙冰

1 引言

電力系統直接關系到當前社會的用電質量，作為電力系統源頭的發電廠，其本身的運行質量，更是與其供電質量息息相關，加強對其遠動通訊系統的故常分析工作，能夠更好地掌握發電廠中各個設備的運行質量，從而確保電力系統的安全，滿足現代社會生活的用電需求。

2 遠動通訊技術概述

2.1 簡介

遠動通訊技術一般指的是，用遠動的設備按事先協議設定好的通信技術協議要求，使用三種不同通信介質，分別在三個信道中將載有特定目標信息內容的信號同步傳輸，接收到通信主站上相應頻段的通信設備信道中，接收方并根據信道收到方的發送信號要求，將發送信息自動提取傳送出來，這為傳輸過程中涉及一系列程序的數字信號傳送處理提供依據，包括了信號數據采集、信號轉換、信號數據收發傳輸和發送信號數據、提取發送等。

在實際使用工作流程中，遠動電力通訊設備系統的實際應用已經比較廣泛，比如系統可以快速搜集有關發電廠以及各變電站當前的最高電壓狀況，以及其正常運作狀態，符合實際情況需要的各項詳細情況信息數據等，之后還能夠實時將以上這些相關信息進行匯總分析處理后，并即時傳輸信息到系統相應部門的遠程調度設備中，然后遠程調度中心部門可以實時以此系統為決策依據，去開展現場調度處理工作，為系統遠程直接操控各種變電站系統以及各個發電廠運行，奠定起了較為良好可靠的基礎[1]。

2.2 原理組成

遠動通訊傳輸系統設備一般包括：遠動裝置、通信機、調制及解調裝置和信號傳輸控制媒介裝置等四部分，遠動通訊系統布局如圖1所示。其系統主要組成部分的技術工作原理包括以下幾方面。

圖1 遠動通訊系統布局圖

一部分是基于數據自動采集工作原理，即自動對整個發電廠現場的實時運行變化情況數據，以及傳感器設備的符合參數信息來進行自動化采集，只根據需要自動將現場相應配置的信號傳感器設備，直接安裝配置到所有需要現場采集數據信息需要的傳感器設備裝置上，這樣就完全可以快速實時有效的傳輸得到現場準確完整的數據信息，一般數據信息數據的實際采集信號頻率，首先應達到原始信號頻率值的近兩倍或是以上，以此能夠確保采集信息數據來源的信號全面性度以及其準確性。

之后再逐步將所采集信號到的模擬信號進行數字濾波技術處理，經過采樣保持器處理再轉換后即可完成數字A/D 信號轉換，這樣就應該可以輕松將原始模擬的信號，快速轉化為數字信號輸出并順利傳達送到上位機環境中，最后借助RTU 來進行數據信號分析處理工作并能夠得到更有用更好的采集數據信息。

2.3 遠動通訊技術的發展

遠動通訊技術誕生于20世紀末，總共經歷了三個歷史發展階段，分別為最初的遠動通訊監控技術、中期的微機遠動通訊技術以及末期的互聯網遠動技術。最早期的遠動通訊設備實質上就是遠動監控技術，就是在站端配置了一套純硬件的移動設備，并不能涉及到軟件系統，并且硬件初期都是非智能系統，采用的是主站與終端一對一的配套，通訊主要依靠“點對點”來進行，初期也只能實現遙測功能[2]。

中期的遠動系統主要通過前端微機，以及軟件分析來與中心站與站端實現一對一或者一對多的方式，結合當時的通訊技術對通訊的數字標準化，信號傳輸技術也得到提升，從之前的電力線載波技術到微波、光纖技術，遠動系統也擴大道四遙。

20世紀九十年代末，隨著互聯網技術的發展，遠動通訊系統開始采用互聯網進行數據傳輸，利用光纖通信以及高帶寬、高質量的特點來實施遠動監控業務，底層采用TCP/IP 協議，規約主要為IEC870-5-104。

3 發電廠遠動網通訊系統的常見電氣故障及其分析方法

3.1 四線模擬通道常見故障判斷方法

3.1.1 耳聽法

耳聽法使用的設備是磁石話機。在實際使用操作過程中只需要先將磁石話機，分別置于通訊設備音頻配線架中的信號輸入端口和音頻輸出端子處，并配以測試頻率的單雙工進行信號判定，單一輸入頻率即是信號測試輸出頻率，兩個測試頻率都是一個數據信號。此時，操作人員也會將單一頻率形容為蟬的叫聲，兩個頻率則是形容為蟋蟀的叫聲，聽到此類聲音說明通道是通的。在判斷遠動通道的通與斷的時候，聲音的高低、純潔度、清晰度等也能夠用作判斷依據，并且按照聲音也能夠及時發現故障原因，但是這一方法很難對通道的質量進行判斷。

3.1.2 萬用表測試法

萬用表測試法也是比較常見的，一般也被廣泛用于對通道信號通與斷情況的一種初步分析判斷工作中，一般正常情況條件下，當萬用表電平值太過低時通道也可能出現不通。再就是還需要注意，使用萬用表內置的毫伏檔測量遠動通道的輸入信號和測量輸出的電平，正常測試情況條件下，遠動通道輸入的電平值應設定在775～7.75mV 的范圍，輸出信號電平則應穩定在775～77.5mV 的范圍，如果出現異常數值說明存在一定的故障問題[3]。

3.1.3 直觀觀測法

通常國際市場價格是公認的合理價格，而國內的批發價格竟遠低于國際市場價格，除了稅收因素，已不能從正常的原油及加工成本去解釋。以此作為市場價，必然導致市場的混亂和迷茫。

直觀觀測法主要用的是調制解調器，借助調制解調器的數據指示燈來判斷數據是否正常傳輸。指示燈發出一亮一滅的交替燈亮說明是正常的，但是燈不亮或其中一個燈常亮就可以判定為數據傳輸不正常，該方法比較簡單直觀，效率也較高。

3.2 調度數據網網絡通道

3.2.1 直接觀察法

通訊裝置系統中在CPU 存儲器結構中一般需要最少要配備3個COM 口，其中第1個COM 口主要用于調度數據的傳輸工作的，因此可以通過直接去觀測這個COM 口中的閃爍的數據調度傳輸故障燈，閃爍則表示機器運行工作正常，如果閃爍不長亮的話則一般表示數據傳輸存在故障。

3.2.2 查看報文法

通過使用筆記本電腦攝像頭及安裝相應級別的防火墻軟件，可以逐段自動監測網絡通道之間傳輸來的網絡上、下行的104報文，監測接不到的報文后即可準確判斷其為網絡通道的中斷信號；監測到報文中有亂碼就可以用來判斷通道的傳輸鏈路質量不好。

4 遠傳動通信傳輸線路故障案例分析結論及對策建議

4.1 遠動通信傳輸系統的相關設置是否統一正常

遠動通信設備在傳輸線路系統設計中，需要系統各組成部分相關信號功能指標設置上的誤差，是否都能夠進行統一檢測和系統正常檢測工作，主要依據需要判斷系統的有以下幾個主要問題：一是系統波特率參數值是否都能得到統一。一般大型的發電廠系統中，在能夠進行電力載波信號遠動接收的電力傳輸通信線路方案中，系統所需要求和使用檢測到的波特數多常用檢測到的波特分別有300波特、600波特和1200波特，其檢測數值是否均能做到統一就會將，更直接有效地影響關系到貫穿著整個遠動系統通訊設備網絡本身運行的網絡實際的運行以及通信數據質量，因此系統一般還需要分別的將整個系統中主站、分站模塊以及整個系統，modem模塊中的幾乎所有網絡功能中的各部分相應的功能開關和設置等，都要統一調至平成統一的波特率標準上。二是要求傳輸音頻頻率范圍內是否精度一致，遠傳動無線網絡語音傳輸音頻的交換系統主要是指，可以利用兩個無線交換modem 交換設備間來完成相互的轉換，發送話音數據信息的和直接發送音頻信號數據消息的，以600波特無線網絡語音為例，相關的技術規定要求規定其傳輸的音頻頻率范圍至少保持在2880Hz 左右，頻偏和誤差范圍要能夠一直都保持并控制在±200Hz 范圍以內的代碼三是需要注意正負邏輯頻率的是否一致，所謂代碼正的邏輯，就是指代碼在發在1時才為正負高頻頻率，在0時則才會為正低頻頻率，負的正負邏輯頻率則完全是相反，發代碼在發1時則才會為正負正低頻頻率，發代碼在0時則才為正負高頻頻率，雙方邏輯如果都出現頻率不統一的情況下，那么也就是同樣是會導致亂碼的事件的大量的出現的原因[4]。

4.2 遠動傳輸設備線路是否通暢

遠動信號傳輸中設備間的回路通道是否正常，通暢頻率的實際判斷方法，首先就是需要保證遠動的信號能保持在正確傳輸的狀態信號中，并經常觀察該信號本身的正確傳輸頻率質量，操作研究人員們可以分別使用耳機在輸入信號和信號輸出之間，聽測是否有兩個頻率點還是有單一的頻率，然后通過使用選頻電平表選測頻率，這樣才可以保證更加清楚明確的在那個選頻點上擺動頻率到某個最大值，以此結果為計算依據，逐步確定遠動頻率的實際波特率。

如果發現頻率參數與規定值會有明顯差別，這時候則需要技術人員及時與遠動監控設備一方工作人員進行校對，確保頻率值能夠準確調整為一致，這樣也可以避免故障的發生。還有就是可能會出現聽到或聽量到有第三頻率的情況，這說明遠動通訊系統出現了故障。除此以外還需要包括應該經常認真的檢查路修設備的平不平，并應該盡量做到確保與各種信號傳輸的設備電平信號接口的銜接及位置大小要保持完全的一致，接口設備間信號阻抗的大小必須要與其相匹適配，應提供足夠較強的雜音防衛度，根據信號波特率大小要盡量提供一條數量足夠較多的信號通頻帶，收發信通路間必須要保證盡量要有一個在低于60dB 以上的申雜音防衛度，傳輸的設備波形信號失擬逼真度相對要較小。

4.3 應用于電力網絡計算機自動監控調度系統（Ncs）

Ncs 監控系統至少應實現，包括遠程數據信息采集并處理、監控及報警、斷路器開關和隔離裝置開關等的遠程控制裝置操作功能，及其他控制設備遠程操作、計算機系統或各種智能設備中的計算機同步和對時、閉鎖聯動功能、統計查詢和數據計算、打印操作記錄、數據信息貯存記錄和自動檢索，進行實時運行監控指導、遠傳動信息實時傳送以及通訊等計算機運行維護管理服務功能，在線自檢測診斷監控功能管理和系統冗余操作管理控制等功能。在發電廠的遠動通訊系統中融入Ncs，可以更好的監控各個設備的運行，以便及時發現設備運行中存在的問題，進行故障報警，最終可以保障系統的安全運行。

綜上所述，遠動通訊系統的運行質量，直接影響到發電廠各個設備的安全運行效果，現如今社會用電需求越來越大，作為電力系統的源頭，發電廠必須要重視起對遠動通訊系統的故障分析工作，要結合該系統的運行情況以及設備的實際需求，采用科學的故障分析方法，從而可以更好地掌握遠動通訊系統可能會發生的故障問題，一旦發現故障也要及時分析原因并進行排除，從而保障系統運行正常，尤其是當前電力系統的智能化、自動化建設水平越來越高，遠動通訊系統的正常運行，對保障我國電力系統的高水平有著十分重要的現實意義。