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电力调度远动设备故障分析及解决方案

作者:Hans 来源: 日期:2018-3-6 14:11:58 人气:61 评论:0

摘 要:变电站主站端的远动设备与变电站端的远动设备,在安装调试中经常发生通道不畅或误码的故障,故障应从远动设备的检查和配合方面查找。

农网改造中,几乎所有的变电站都改装或新装了远动设备。但由于主站端的远动设备与变电站端的远动设备(RTU)往往不是一个厂家生产的,传输通道有不同厂家生产的载波、光端、微波、扩频等不同设备组成,还有通过数千米音频电缆传输的,所以在安装调试中经常发生不通或误码率高等问题。现就安装、运行维护中碰到的问题,对远动设备常见故障的查找方法与步骤作一介绍。

1.远动的作用

将远方发电厂、变电站的电压、功率、负荷、断路器动作情况等等进行收集,汇编成数据,传到 调度 中心进行显示。将调度的命令用数据形式传到厂、站,进行遥控操作。这些数据就是远动信号。用“遥测、遥信、遥控、遥调”四遥来概括远动的作用。传输通道的任务,是给这些数据提供一个畅通无阻的通路。这些数据有的是直接接在通道的数字口上进行传输,有的则是将数据经过调制器(MODEM)变换成音频信号,经传输通道的音频接口传输到对方,对方再用解调器还原成原来的数据。

2.远动设备的配合

就远动设备来讲,要想通道畅通,除设备的稳定性要高外,在配合上还要做到以下几方面统一。

2.1 波特率(Baud Rate)要统一

波特(Baud):波特是设备(如调制解调器)每秒钟发生信号变化的量。它代表的是信号的变化,而不是传输数据的多少。它表示每秒钟内 通信 线路状态改变的次数。

波特率(Baud Rate):串行口每秒钟发送(或接收)数据的位数称为波特率。

据我国电力部门现行使用较多的远动制式,有300Baud、600Baud、1200Baud三种。波特率不统一,远动设备通道肯定不通。不光要把主站上位机及分站下位机的通信波特率设置一致,还要把MODEM里面的相应断路器设置一致。

2.2 音频频率要统一

原电力部规定经过MODEM后的调频音频频率为:300 Baud 3000±150 Hz;600 Baud 2880±200 Hz。按惯例1200 Baud 1700±500(400)Hz。在原电力部规定中,600 Baud的中心频率可根据用户要求设为2880±60N(N为正整数)Hz,但频偏必须是±200Hz。远动生产厂家或配置的MODEM应遵照以上设置并可调。频率不但要对,重要的是准确度要高。可用频率计、选频表、万用表的频率档进行核校。还要注意音频信号是否是良好的正弦波,可用示波器观察。在现场调试中经常出现MODEM输出音频频率不准,有的最大偏差达50Hz;还出现过信号波形是三角波的实例。测量频率或观察波形时应设法送单一频率。频率不对则不通,频率不准或波形不良将造成严重误码。

2.3 正负逻辑要统一

所为正逻辑,就是发“1”时为高频,发“0”时为低频;负逻辑则相反,发“1”时为低频,发“0”时为高频。有时远动电平正常,波形良好,但收到的全是错码,应考虑双方逻辑是否统一。

2.4 地址码要统一

双方报文的源地址和目的地址应统一,如一方不按约定设置,或双方事先没有约定,将造成不通。

2.5 同步字要统一

同步字相当于侦察兵,每桢报文前如果均收到完全正确的同步字,证明通道基本正常。现多用三组EB90或D709作为同步字。如双方同步字不统一,收不到要求的同步字头,就无法接收后续报文。

2.6 报文规约要统一

如果双方的同步字,对方收到后能解调出来,其它数据一个也解不出来,就是双方远动报文规约不一样。这就需要远动双方的调试人员统一规约,并认真核对,做到上传从采集、传送到显示,下送从下操作命令、传送到执行均准确无误。

3 传输设备的检查

就传输设备方面来看,好象要先看路修通了没有,再看路修得平不平。

3.1 音频传输方式

远动信号接上后,要先用耳机在输入和输出端听一听,是两个频率还是单一频率,两个频率是数据信号,上行信号一般是双音;单一频率是测试频率,下行信号可能是单音,但下行信号在定时发命令时也是双音。有的形容信号双音象蟋蟀叫,单音像蝉叫。听到音频证明路已经修通。有经验的从音频的高低、纯洁度、清晰度,就能大概判断远动设备能不能上,不能上的原因在哪里。

听完音频后要用选频电平表选测频率,检查哪个频点摆动到最大值,以确定远动的实际波特率。最好是让远动设置备测试频率,用选频表选测或用频率计测量,有些万用表也带有测频率档。如频率与规定值有差别,应告知远动设备方进行频率校对并调整。如听或测到有第三频率,如300Baud有3000Hz,肯定是远动设备出了问题,这在现场调试中经常碰到。

检查路修得平不平,也就是检查传输设备的传输质量,要从以下六个方面着手。

3.1.1 传输电平的衔接要一致

一般规定是0Baud进,0Baud出。但现场有许多不符之处,如远动设备输出不可调整或调整范围小,远动设备到传输设备的接入点,音频电缆过长。一般输入在-20~+10波特都认为正常,在传输设备上应能进行调整。如电力载波,外线发送相对于话音信号来讲,300Baud比话音低8dB;600Baud比话音低3.5dB;传送1200Baud时不传话音,电平按话音电平标准调整。输出在10dB时应为良好正弦波,范围也为-20~+10dB之间,根据远动设备需要可调。还要注意有的传输设备,输入接口额定电平不是0Baud,而是-14Baud,0波特电平接入将造成过负荷,产生严重失真。

3.1.2 接口阻抗应匹配

远动设备的MODEM收发与传输设备的收发接口处的阻抗,均为规定600Ω。

3.1.3 应有足够的杂音防卫度

原电力部标准规定为17Baud,而一般载波机都能达到25Baud以上,光端机则更高。

3.1.4 根据波特率要提供足够的通频带

300Baud传送2850Hz和3150Hz,取2550~3400Hz带宽;600Baud传送2680Hz和3080Hz,取2200~3400Hz带宽;1200Baud占用300~3400Hz全部话频带宽。电力载波应据需要可调,如DPLC-2000电力载波机,具备带宽可调功能;而光端、微波、扩频等设备一般用四线E/M通路中的收发通路,应是300~3400Hz全部话频带宽无需调整。

话音用四线传输,另加上以地为回路的两根线,相互启动信号的传输,接口方式称四线E/M。

3.1.5 收发信通路要有60dB以上的杂音防卫度。

杂音防卫度:把传输信号电平与杂音电平的差值叫做杂音防卫度。杂音防卫度越高,抗干扰能力越强;杂音防卫度越低,传输信号受干扰越严重。

在现场发现光端机二四线转换程序设置错误,收发严重互串的实例。也有收发线接成线对的例子。

3.1.6 传输波形失真度要小

在输入端和输出端用示波器观察波形,应基本一致。包括波形应无缺口或缺口很小。

3.2 数字传输方式

数字接口,通常用RS-232接口,需要注意的是设备接口之间的连线距离不能过长。标准是15m,最好是两设备相邻,或在同一机房。最远是相邻机房,不能超标准过多。如超过几十米,应用RS-422或其它接口方式进行转换。

对于RS-232接口,远动设备(也包括其它终端设备,如计算机)发送应能量到电压,一般应为±(2~12)V左右,接收时量不到电压;载波、光端等传输设备发送测不到电压,接收应能测到±(2~12)V左右的电压。其接法是:

远动设备——传输设备:发接发 收接收

传输设备——传输设备:发接收 收接发

不论哪种设备之间的连线,都要注意地线要接在同一地上。RS-232标准插头不管是9针的,还是25针的,都有一个是地线,一定要将其连通。

总的来说连接口诀是:有电接无电,无电接有电,收发莫接错,共地是关键。


通过以上几个步骤的检查,远动仍然不通或误码率高,最后可用分段自环法,来判断压缩产生故障的范围。方法是一端发出同步字、校时命令或报文,在收端用计算机观察数据,收到的数据应与发出的一致,如果收不到或误码,则故障就在环路以内。远动数据不能上传,可将站端MODEM重新启动。检查范围为:

MODEM输出对输入自环:检查MODEM本身;

传输设备输入线对输出线自环:检查连接线;

本端传输设备高频自环:检查本端传输设备;

对端传输设备输出对输入大环路自环:检查通道及对端传输设备。

大环路自环,将是上下行两个通道的相加,所以误码率将叠加。但也是现场调试经常使用的方法之一。

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