电力通信传输网络常见故障分析与处理

马 涛

（国网青海省电力公司信息通信公司 海西运维分部，青海 海西 817000）

0 引 言

随着现代电力通信网络技术的持续更新和升级，电力通信行业的服务也变得日益忙碌，服务所传送的内容、数目以及质量都在日益增加，所传送的信息也在日益复杂化，因此要想使电力通信事业能够稳步向前发展，就必须要建立一个利用通信网络进行信息传递的平台，同时需要进一步强化电力通信网络的监管力度和管理深度。此外，因为在电力通信网络的传输过程中常常会出现信息传输的中断，造成各种程度的经济损失，所以要降低通信的损耗，实现公司的平稳发展，就必须在电力通信传输网络的过程中对会出现的故障现象进行详细调查，然后对其进行一一排查，找出问题的根源，进而制定有针对性的、行之有效的对策，为电力企业的稳定运营提供切实的保证。

1 电力通信传输网络中通信电源概述

1.1 电力通信电源的配置组成

从当前的国内电力设施来看，电力通信网络的通信站一般包含有光学通信站、微博通信站、各级调度通信中心以及电力载波通信站等，其中光学通信站是最常见的通信站点。在光纤通信网络中，电源系统一般都有1 条或2 条220 V 的交流输入，但大多数情况下都是直流工作方式，它的主要部分是整流屏、蓄电池以及直流配电屏。在光纤通信中，通常使用2 个端口作为1+1 的保护。完整的通信电源一般由交流配电单元、直流配电单元、整流模块、监控系统以及蓄电池组5 个部分构成。根据电力通信电源的性质，可以将其划分为普通失效和突发失效，普通失效一般不会对整个通信系统构成威胁，而突发失效往往会引起通信系统的瘫痪，给整个通信系统造成巨大的损失[1]。

1.2 电力通信电源的基本要求与特点

通信电源最根本的需求就是可靠性和稳定性，这样才能连续完成电力通信的运转。从整体上讲，除了通信电源，其他部件发生的故障通常会引起局部地区的通信中断，而这些故障的影响范围很小，有着很大的局限性。然而，如果通信供电发生了问题，则将直接影响整个电网的正常运转，给电网造成很大的经济损失[2]。

2 电力通信传输网络故障定位

当电网通信系统发生故障时，维修人员只有对故障的性质和位置进行快速的分析，才能有效处理故障，使通信恢复正常。在电网中，各个台站的位置相隔很远，因此对电网中出现的各种故障进行精确的位置检测非常重要。在此之前，最重要的一步就是确定故障的位置、机架、磁盘以及连线，再进行相应的故障处理。

2.1 故障定位常用方法

2.1.1 仪表测试法

仪表测试法是利用误码器、光功率计、万用表以及同步数字体系（Synchronous Digital Hierarchy，SDH）分析仪等多种仪器对通信系统中的信号进行检测，主要是为了解决传送装置的外露故障和与其他装置的接口故障[3]。

2.1.2 告警性能分析法

告警性能分析法需要运行人员熟知SDH 的原理和硬件系统，特别需要理解告警信号的流程，掌握各类告警之间相互产生、相互依存的关系，在大量的告警信号中找到哪个是根型的，哪个是伴随型的，进而找到问题所在。在运行过程中，可以利用传输网管获得告警和性能的信息，利用网管查询设备的具体数据，如可以查询全网设备、任意网元或任意机盘的当前告警、历史告警、当前性能以及历史性能。在对这些告警量和性能量进行分析的基础上，可以全面了解整个网络，从而找出问题所在。

2.1.3 环回法

环回法是目前最常用和最高效的通信传送网故障检测方法。环回路的形式很多，在实践中可以分成2 类，一类是硬件环回路，另一类是软件环回路，而软件环回路则可以分成线路环回路和设备环回路。SDH 接口上的线环回路和设备环回路由网络管理员来设定。循环会对日常的流量造成一定的干扰，推荐在流量较少时采用。当采用光口自环时，要特别小心，以免造成受光量过大，必须在受光端安装衰减器[4]。

2.1.4 替换法

替换法主要用于对光纤、中继电缆、交换机以及电源等外围设备进行故障检修，或者对单台机的错误进行定位，以解决单台机内部的单一磁盘或模组的问题。因为SDH 传送设备的单盘类型很多，而且每一个单盘的版本都有很大的不同，所以在更换单盘的过程中，必须检查单盘的规格、型号以及版本，以确保与被更换单盘之间的可换性。

2.2 故障定位原则

（1）先外部，后传输。首先要对可能存在的外在原因进行分析，如光纤断裂、线缆断裂、电源等。（2）先单站，后单盘。在确定错误位置时，应尽量精确地确定具体位置[5]。（3）先群路，后支路。光群路盘出现问题时，往往会导致分支盘出现异常报警。（4）先高级，后低级。对报警信息进行处理时，首先要对等级较高的报警信息进行处理，再对低等级的报警信息进行处理。因为较高等级的报警往往会引起较低等级的报警，所以当出现故障时，应优先解决较高等级的报警，并观察较低等级的报警是否消失。若未消除，则对较低等级的报警进行处理；若已消除，则表示较低等级的报警为较高等级的报警所致。与此同时，按照SDH 传送装置的层级特征，应该首先判定故障属于物理层、回收层、复用层还是信道层，再依据各个层在整个系统中的位置和影响范围，将其定位为具体磁盘[6]。

3 电力通信传输网络的常见故障

3.1 通信网络结构有待完善

当前，供电企业所采用的电力通信传输网络架构在总体设计上仍有不足之处，网络节点以链条形式分布，单个节点设备在使用过程中所传送的信号数据类型相对较多，这对信号数据的安全性产生了一定的影响，若传输方式不合理，就会造成信号数据丢失，无法保证总体的传输效率。目前的体系架构包含的内容较多，总体上相当复杂，在实际运作中极易产生失效问题。例如，在传输网络运行过程中，很可能会发生跨区传输的情况，并且没有对线路节点进行有效的保护，如果出现问题，那么所有的节点都无法进行正常的服务，从而影响电力企业额工作效率。因此，必须在某种程度上对其进行优化。

3.2 无法保证网络运行过程中的可靠性

就当前的电力通信传输网络而言，其总体可靠性不能保证，不能达到对信息资源的高效率使用，不能进行有效的信息和数据的传送与共享，这将会影响总体的工作效率。电力通信传输系统的网络运营安全是较为关键的一环，一旦系统在运营中发生了损坏，整个系统就无法进行正常运营，会对整体的通信效果产生一定的影响。在长期使用中，电力通信网中的装备存在老化、失效等问题，无法保证其工作效率，进而影响系统的稳定性。尤其是一些关键的继电设备，如果发生故障，那么将不能确保整个电网的稳定运行。

3.3 传输质量得不到保障

在变电站中，通信线一般都采用5 类线，因为一般的网线没有遮蔽层，所以在进行信息传递的时候会受到电磁波动的影响，而且网线的直径太小会造成传输的距离受限，能够访问的通信装置很少。此外，在电力通信网中，信号收发机的工作电压处于一个固定的区间，一旦超过这个区间，就会导致接口被破坏，使得信号无法正常传送，从而降低传送质量。

4 电力通信传输网络故障处理策略

4.1 加强数字信号处理技术的应用

数字信号处理（Digital Signal Processing，DSP）技术是一种将模拟数据转换成数字数据的技术，在电网中运用该技术，既能更好地解决用户对数据业务的要求，又能更好地服务于电网中的数据业务。因其强大的抗干扰性，在提高传输网系统工作的稳定性方面有着极其重要的作用。此外，DSP 技术能随着网络传送信号的不同而进行调整，因此维修也非常便捷。该技术在电力通信传输网络系统中得到了推广，不但推动了数字信号处理效率与质量的稳定提高，还满足了电力通信网络系统建设和发展的需要。电力系统通信如图1 所示。

图1 电力系统通信

4.2 提高电力通信系统运行的可靠性

当电力通信传输网络遇到故障问题时，要按照具体的状况采取相应的应对措施，故障问题不同，应对的方式也有很大的区别。因此，当出现问题之后，一定要做好对故障问题的调查。员工应对该系统中的装置操作进行常规的检测，当该装置出现报警时，能对该装置的故障部位做出正确的判定。如果警报系统中的结点装置发生差错，那么很有可能是由于通信管理系统出现问题造成的，应该对其进行检测，找到问题所在，然后对其进行重新调试。

4.3 保证电力通信传输系统的传输质量

在面临较差的数据传输品质时，应该采用以下措施。一是通信线选用双绞线，并对其进行屏蔽，以降低外界因素对其传递的影响，同时可以去除2 条通信线之间的分配电容；二是多台网装置共用后，应选取一台接地面，以改善通信线路上的信号传递品质；三是要对通信线路进行适当的布置，尽量避免与电力线路发生碰撞。在相同的通信网络中，要尽量减少通信网络上的通信节点，使信号得以持续传送，以增强网络的保密性。

4.4 完善电力通信网络结构

为了更好地提升电网的运营效率，减少电网中出现的故障，必须做好整体架构的设计，对原有架构进行优化和改进，并做好维修与管理工作，确保电网的正常运营。其中，光纤的性质是决定通信品质的重要因素，为了减少由于光纤材料所带来的损失，必须选取具有相同传输性质的光纤，并改善其特征的匹配程度。同时，采用同一批光缆，可以降低节点数。在实施光导纤维焊接作业时，要根据规范的焊接程序，尽量减少焊接损失，并注意焊接品质的监控，对焊接过程中出现的焊接缺陷进行及时纠正，防止大弯曲。例如，在通信网的施工过程中，可以使用支架将光纤支撑起来，使其不受阻力的影响，而且可以加强对光缆的保护，以保证光缆线路中信号的快速传送。

5 结 论

电力通信系统已逐渐成为电网中必不可少的一部分，其安全性和稳定性也在日益提升。电力通信传输网络是电力通信系统的基本组成部分，直接承担了继电保护、安稳控制及调度自动化等生产实时控制业务，是确保电力系统安全稳定运行的重要基石。因此，要着重对其进行故障分析，并采用行之有效的方法进行优化，从而更好地推动电力通信传输网络的运转。