配网自动化终端设备异常分析

黄燊豪 陈晓湖 刘同斌

（广东电网有限责任公司茂名供电局，广东茂名525000）

1 按设备异常类型统计分析

从设备异常类型看，遥控异常设备236个，占比78.9%，遥信抖动设备32个，遥信通道异常设备24个，遥信报文异常设备7个。由此可见，配网自动化设备异常类型主要是遥控异常。导致通信通道异常主要原因有装置假死/死机和通信模块故障。导致遥控异常主要原因有通信信号不良、软件程序未升级（缺陷）、把手在就地状态、内部装置故障、配置错误、家族缺陷、通信模块故障等，其中通信信号不良79起，占比33.5%。导致遥控异常的人为原因包括把手在就地状态、未打上操作电源、压板未投上、配置错误和安装错误，总计39起，占比16.5%。导致遥控异常的通信问题有通信信号不良、SIM卡不可用、4G乒乓效应和通信模块异常，总计128起，占比54.2%。导致遥信报文异常主要原因有软件程序未升级（缺陷）和配置错误。导致遥信抖动主要原因有软件程序未升级（缺陷）、配置错误，分别为13、11起，占比分别为40.6%和34.3%，也存在因内部装置面板故障导致的遥信抖动。

设备异常类型统计柱状图如图1所示。

图1 设备异常类型统计柱状图

2 按设备故障原因统计

根据现有异常终端数据，经分析，故障原因共有19种，最突出的为通信信号不良（80起），占比26.8%；其次是软件程序未升级（缺陷），总计47起。导致通信问题的有通信模块故障、通信信号不良、SIM卡不可用和4G乒乓效应，总计136起，占比45.5%。导致设备异常的人为原因有把手在就地状态、未打上操作电源、配置错误、压板未投上、安装错误，总计57起，占比19.1%。

3 故障原因分析

3.1 通信原因

3.1.1 通信信号不良

导致通信不良的自动化终端设备问题主要集中在偏远片区，主要原因是由于地区偏远，移动、联通信号弱；安装天线位置不当，导致接收、发送信号不佳；在雷雨等特殊天气情况下，信号强度不佳。

3.1.2 通信模块故障

通信模块故障的原因有：通信模块已坏；因地区偏远，接收4G信号不稳定；通信电缆松动；旧模块信号接收不稳定。

3.1.3 4G乒乓效应及SIM卡不可用

4G乒乓效应是由于通信公司频段切换阈值过低导致的。SIM卡不可用的原因：联通运营商SIM卡台账较乱，经常会出现2G是一个IP、4G是另一个IP的情况；如涉及联通卡更换，还会出现错误地注销正在使用的SIM卡的情况。

配网自动化终端箱内部设备如图2所示。

图2 配网自动化终端箱内部设备

3.2 软件程序原因

有设备投入时间不一致，早期投入的终端设备程序已经不满足现在配网主站通信要求，因此旧程序会反复读卡，出现频繁断线重连现象，导致信号抖动，程序上送实现顺序混乱、SOE时间错误等情况。

3.3 人为原因

3.3.1 未打上操作电源

造成遥控失败的主要原因包括现场自动化终端设备未打上操作电源。根据现场操作情况，导致终端设备未打上操作电源主要是因为现场运维人员未使用最新版操作票，未按照新版工作要求完成作业后打上操作电源。2020年4月发生2次类似问题，因涉及运行方式的变更，保护专业需提前1～2天修改定值，为了预防开关误动作，把操作电源打下。此次事件暴露了现场运维人员未严格遵守使用新版操作票，还未熟悉自动化开关操作的相关要求，管理人员宣贯不到位等问题。

3.3.2 压板未投上

现场运维人员未按照要求投退软压板，会导致遥控拒动。2020年3月发生1次类似问题，因自动化开关终端为旧款产品，配网保护专业需要对环网自动化开关进行定值修改，但无法判断该自动化开关是否能正确识别定值，为了预防开关误动作，保证联络开关功能退出，把开关分合闸压板退出。此次事件暴露了现场运维人员未严格遵守软压板投退要求、管理人员宣贯不到位等问题。

3.3.3 现场开关就地状态

现场开关就地状态会导致遥控失败，因此调度操作前需要核实该开关处于就地还是远方状态。出现类似情况主要原因是现场运维人员在开关转检修后，为防止远方误动作以及得电合闸，把终端转为就地状态，作业结束后未把终端恢复为远方状态，导致遥控失败。

3.3.4 配置错误

终端设备配置错误会导致遥信上送错误、遥信频繁等问题，因此不容忽视。如现场端口参数、IP配置、证书配置出错，会导致通道异常；现场装置点表与主站不一致，遥信上送时间设置错误，会导致信号抖动；现场就地/远方与主站相反，会导致遥控失败。

4 建议及整改措施

4.1 通信问题建议及整改措施

对于通信信号不良问题，可通过联系当地移动、联通公司，加强自动化开关位置基站的信号强度，从而改善信号不良情况。如果无法整改，可调整通信模块接收信号类型（4G、2G信号），也可增加天线数量，加强信号接收，还可根据现场移动、联通信号的测试对比，更换SIM卡（工作量相对大，风险较高，不建议随便更换）。调整装置天线位置，放在空旷、高处、无遮挡的地方，避免放在底部，可加强信号接收。在特殊天气情况下，自动化班运维人员要对特殊天气片区的终端在线情况进行观察，对有问题的通道进行测试，统计会因天气变化而导致通信不好的终端，后期联系移动、联通公司加强当地信号。

对于通信模块故障问题，可通过更换通信模块解决，建议记录故障通信模块品牌，做好厂家产品质量评估，同时做好设备安装监督工作，保证安装完成质量。若无新模块，可现场暂时切换接收信号为2G信号。为避免出现4G乒乓效应，建议与移动、联通公司联系，提高该SIM卡频段切换阈值；倘若暂时无法快速解决，可现场将4G信号切换为2G信号。

对于SIM卡不可用的情况，建议配网终端SIM卡台账管理设置专业人员负责，有使用需求的人员填写申请表，经通信专业审批通过后，即可去营业厅办理开通。建议通信专业承担起SIM卡台账管理工作，每年针对已经投运的终端的SIM卡台账和移动、联通运营商的台账进行核对，避免因欠费停机导致终端不在线的情况。

4.2 软件程序问题建议及整改措施

针对软件程序问题，可联系厂家升级程序，更新完毕做好测试，并且排查同一厂家产品是否都升级到目前正常版本，如有类似情况，做好程序升级计划。

4.3 人为操作问题建议及整改措施

鉴于现场运维人员技能水平、业务能力参差不齐，应加强运维人员培训，做好宣贯工作，结合绩效手段考核，明确职责；现场完工后，调度员应询问现场自动化开关操作电源是否均恢复。在运行方式变更时，配网保护专业需要对环网自动化开关进行定值修改，但供电所、调度专业、方式专业均不清楚情况。建议各个专业之间做好沟通工作，涉及运行方式而需要改变保护定值的自动化开关，保护专业应及时通知方式专业，由方式专业在检修单意见审批备注相关开关及操作要求，调度根据检修单内容，不对相关开关进行遥控操作，由现场运维人员手动操作。建议自动化系统在配网单线图开关操作界面增加开关就地/远方识别标记，或新增类似主网的软压板投退表，方便调度员进行填写操作时，提前发现开关处于就地还是远方状态。

对于配网主站验收质量问题，应严格按作业指导书做好配网终端联调工作，保证联调质量，涉及台账变更应做好变更工作及通道调试。配网主站各类型终端点表均为统一格式模版，现场运维人员要严格按照此配网终端接入要求完成点表入库及调试工作，保证联调质量。如配网终端接入点表模板需要变更，配网主站自动化运维人员要做好变化管理及通知等相关工作。同时，要求现场运维人员根据配置规范及终端品牌特殊设置，做好不同类型终端的配置工作，保证配置质量。

5 结语

配网终端运维基数大，问题类型多，终端厂家品牌杂，设备质量参差不齐，管理难度大，管理经验尚未成熟，存在许多不足之处。因此，配网相关专业要明确职责，做好终端运维及生产工作，从而减少配网自动化设备异常情况，提高自动化设备遥控成功率，减少调度日常操作中遥控失败和系统告警信号频发等问题。