AGC系统通讯故障诱因及处理方法探讨

AGC系统通讯故障诱因及处理方法探讨

屈志和

屈志和

（阳城国际发电有限责任公司山西晋城048102）

摘要：电网的智能化和数字化的水平越来越高，在保证安全性，提升电网的工作效率的同时，对通讯质量的要求也越来越高。但不同厂家对通讯的处理方案有所不同，现场的运行工况随时都有变动，由此诱发的通讯问题常常难以用常规手段查找处理。

本文以现场出现的两起异常事件为案例，将通讯异常发生的原因，处理过程，使用设备及方法展现出来，供各位同行共同研究。

关键词：电力调度网；通讯中断；通讯阻塞

引言

随着计算机与互联网广泛应用，电网的智能化和数字化的水平得到了显著提高，在保证安全性的同时提升了电网的工作效率。近年来，国家电力调度数据网渐渐形成从县级、市级、省级、地区级、国家级这五个级别的电力调度数据网，从而将我国电力网连成了一个紧密的整体，使电力调度工作通过电力调度数据网，将电力调度中心、变电站及发电厂三者相互关联，从而在提高电力调度安全性的同时，也提升电力调度的质量效率。

随着信息技术的快速发展，电力调度数据网在承载不同业务的过程逐渐表现出多层次和多方位的特点，因此数据网必须具备较高的信息传输性能。近年来开发出的EMS（能量管理系统）等监控业务具有较高的实时性，在满足调度信息交互的同时，保证调度命令高效可靠。其中涉及到的生产管理类业务具有数据流量的随机特性，在不同的单位之间传输政务和生产管理的相关信息，因此必须避免调度数据网出现信息拥堵，避免对业务的正常运作造成影响，危害电力系统的正常运行。

国内调度通讯系统多采用104规约，硬件及相关通讯软件由各设备厂家自行研发。以某厂为例，NCS系统采用南瑞的RCS-9698H远动机，AGC系统采用GE的D200系统，AVC采用Linux系统加厂家自研的通讯软件组成，PMU由四方供货。每套系统的硬件各不相同，但均采用统一的104规约与调度通讯。

某厂AGC系统通过厂内交换机、纵向加密、路由器、光端机直接与省调ENS系统连通，接收调度调节指令，同时上传厂内数据。其运行状态依靠电力调度数据网的正常运转，数据网的通讯质量直接影响AGC系统安全可靠运行。

本文以某厂的AGC系统在调试及运行中发生异常事件为例，简述通讯异常对AGC系统可能造成的影响，应对方法。

1子站软件BUG对通讯的影响。

现象：

现场运行人员发现AGC系统经常发通讯中断报警，中断频率较高，致使AGC系统无法正常接收调度指令。通过INT现场通道监视网络报文，发现RTU主机与省调主站两个平面通信都存在有规律的半个小时中断复归一次的现象。

以主站（IP：34.10.5.243）为例：发现主站（IP：34.10.5.243）每半个小时总召唤一次，但每次总召唤时发送的总召启动报文在没有链路复位的情况下将发送序号置为“0000”（例如：图一897行红色字体，按照规范要求该帧发送序号应该是“4200”）。由于主站发送序号错误，远动主机主动关闭TCP链路。

图一

检查情况：

通过INT现场通道监视网络报文，发现在省调主站（IP：34.10.5.243）和二平面RTUD200A机（IP：34.103.210.129）一直正常通信时，省调主站（IP：34.10.5.244）主动发起和二平面RTUD200A机（IP：34.103.210.129）的链接，并发送“6804070000”启动报文，由于省调主站（IP：34.10.5.243）和（IP：34.10.5.244）是冗余运行，所有远动主机主动关闭了和主站（IP：34.10.5.243）的TCP链接。

当调度冗余主站和远动通信时，应该一台正常通信，另外一台保持发送U格式的测试报文“6804430000”而不是发送U格式的启动报文“6804070000”测试链路，例如当主站（IP：34.10.5.244）正常通信时主站（IP：34.10.5.243）发送的测试帧报文。

通过INT现场通道监视网络报文，发现在省调主站（IP：34.10.5.243）和二平面RTUD200A机（IP：34.103.210.129）通信一直处于测试状态，在下发遥调指令前没有下发启动报文，所以远动认为主站下发的是非法指令不予应答（见下图）。

图二

通过INT现场通道监视网络原始报文，一平面RTUD200A机（IP：10.34.66.1）在2018-01-2317：04：53开始出现报文发送堵塞，通过INT系统已解析的报文看到RTU发送变化数据实际在正常发送，印证了网络通道出现堵塞，导致应用层报文发不出去。

通过INT现场通道监视网络报文，发现一平面RTUD200A机（IP：10.34.66.1）在调度多次复位链路后，出现将中断前的变化数据送出，说明远动子站在处理网络堵塞是存在BUG。

事件分析：

根据检查情况，分析判断主要问题包括：远动子站、通道和主站三部分。

（1）远动子站问题：

当网络通道出现堵塞后，主站重新复位链路远动子站不能及时释放原堵塞报文以及和主站进行通信；

（2）通信通道问题：

一平面RTUD200A机（10.34.66.1）与主站（10.34.5.243）通信异常造成原因通常是网络设备暂时性过载或网络出现暂时性拥塞等。

（3）调度主站问题：

正常通信情况下主站下发总招报文的发送序号不对；

主站（IP：34.10.5.244）处于备机状态下没有按照规范发送测试帧报文；

主站（IP：34.10.5.243）处于备机状态时仍然会有指令下发。

处理方法：

远动子站软件存在bug，经分析需要将现场D200主机网络底层程序进行升级解决。软件升级后此类问题得以解决。

2网络设备暂时性过载或网络出现暂时性拥塞诱发的通讯异常。

现象：

此次异常情况与上次相同，同样是监控画面频发报警，AGC系统调节受到影响。

通过INT系统的通道统计表查询，发现RTU主机与网调二平面主站通信都存在同样的通讯中断情况，而且期间RTU主机与网调一平面及省调主站通信正常。

2018-01-2904：44：21.525突然出现RTU与网调主站通信中断。

2018-01-2904：44：22.543突然出现与网调主站通信中断。

RTU与主站通信，主站下发数据出现重发现象。

检查情况：

通过INT现场通道监视网络原始报文，RTU在2018/1/294：40：34开始出现报文发送堵塞，通过INT系统已解析的报文看到RTU发送变化数据实际在正常发送印证了网络通道出现堵塞，导致应用层报文发不出去。

此前曾发生过网调与主站两个通道对时报文存在时间差的问题，核对本次现场拷贝报文信息发现，两个主站报文出现时间跳变均控制在1秒以内。

事件分析

根据检查情况，分析判断主要问题包括：远动子站、通道和主站三部分

通信通道问题：

RTU与主站通信异常造成原因通常是网络设备暂时性过载或网络出现暂时性拥塞等。

调度主站问题：

正常通信情况下主站下发总招报文的发送序号不对。

处理方法：

向调度反应本次诊断发现主站和通道问题，请调度核对处理。根据调度要求，通过INT系统提供相应历史报文和信息。经沟通协调后达成处理方案：

（1）升级厂内通讯系统硬件，提升网络设备的抗过载能力；

（2）修改厂内设备的通讯软件，通讯点表，减少无用信息的上送。

（3）修改通讯软件的应答策略。

通讯系统应对的问题层出不穷，往往无法预料，无法按照常规的方法有效处理，同时时间又很紧迫。在处理时工具的选择尤为重要，在这两起案例中都用到了INT系统，此系统在有效的记录了事件发生前后的所有通讯信息，起到了故障录波器的作用。从这两起故障的处理过程可知，当使用恰当的工具时，可以起到事半功倍的效果。

在现场工作中，INT系统并不是唯一的数据记录工具，类似的系统或软件比较多，常用的抓包工具其实也可以帮助我们实现数据记录功能。

确保通讯畅通的重点不在于监测工具的好坏，而在于合理可靠的网络架构，完善精简的通讯策略。

网络架构是由调度统一规划的，目前多采用冗余配置，由一平面、二平面两个通道组成。网络架构的可靠性已可以满足要求。

通讯策略是在通软件中实现的，电力调度通讯系统统一了通讯规约，但软件多是由硬件厂家依据IEC60870-5-101/104通信传输规约自行研发，各个厂家在处理方法上有所不同，势必造成兼容性欠佳的问题，这也是通讯异常多发的主要原因。故软件的兼容性需要相应的标准进一步约束。

同时，随着数据量的增多，原有的硬件设备已渐渐不能满足通讯的需求，提高硬件设备的通讯能力也是避免通讯异常的主要手段之一。

3总结

为了保证电力调度数据网络的安全稳定性，就要保证连接链路的可靠安全性，避免由于某一个连接节点出现故障缺陷问题导致整个电力调度数据网络的故障。我们既要使用硬件设施的技术，可以是链路的自我检测与保护技术，从而快速而准确地找到故障的确切位置，避免出现电力信息数据丢失的现象，也要有统一规范的通讯策略，提高各设备厂家的设备兼容性，避免因软件兼容性问题导致的通讯异常。

参考文献：

[1]IEC60870-5-101/104通信传输规约

[2]GED200系统说明书

作者简介：

屈志和（1988.3-），男，汉族，河南省邓州，阳城国际发电有限责任公司，工程师，学士学位，主要研究方向：发电厂继电保护。

（上接第190页）

新能源电动汽车充电站的建设需要总体规划，充电要求，服务半径，经济效益，交通安全，最近变电站的名称和距离，变电站的容量和负荷率，土地购买价格，噪声限值和温度指数，并建立一些评估系统。

3.1政府主导

截止到现在，新能源电动汽车充电站的搭建不仅靠的是技术上的变革，还需要政府的政策支持。首先，为一些公务车，城市公交车，出租车和一些旅游景点示范景点。电动汽车充电站的现有竞争对手包括电力公司和石油公司，以及将来可能竞争的电池制造商和电动汽车公司。今后，电动汽车充电站的选择将在很大程度上赶超之前使用的加油站。使用者能够选择在路边充电站，购物中心充电站甚至住宅停车场的充电站为电动汽车充电。这将给充电站运营商带来非常大的竞争力，但是不可避免的也有活力。政府应该计划在高速公路上建造更多的光伏电动汽车，以改进技术，以便在高速公路上轻松驾驶电动汽车。

3.2消费者

在公共交通中使用电动汽车只是节能环保的一个环节。在今后电动汽车的大范围的使用依然是私家车。广大的消费者抱着积极地态度进行电动汽车的购买，是非常好的一件事情，能够帮助整个产业链的发展。未来，消费者可以积极参与到电动汽车充电站的建设，并在有自己屋顶或住宅墙的居民区中建立自己的充电站，以满足电动汽车的V2G运行需求。

3.3运行方式创新

电动汽车这个行业非常的巨大，里面包含着很多产业的共同发展，从而形成一条生态健康，良性循环的生产线，与此同时，需要企业创新。电动汽车充电站不仅可以为电动汽车充电还能进行更换服务，而且可以探索多种服务模式，让更多的待充电的使用者在休息和娱乐中完成电动汽车的充电和转运服务。今后还将结合互联网技术，对电动汽车提供更多的自助式新能源充电站点。

4.结语

总之，开发清洁和可再生能源能够针对环境和能源之间的冲突进行更好的解决。电动汽车的发展前景非常广阔。他们使用电能产生动态势能，而污染几乎为零。能源的提供是电动汽车在未来发展最为重要的基础。电动汽车充电站基础设施的开发就是为了更好地为电动汽车保驾护航，并在一定程度上推动电动汽车的发展。

参考文献：

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