群发性FTU设备自动变位故障研究分析

摘 要：随着国内配网智能化水平逐步提升，作为智能化设备最末端的配网FTU设备（三遥开关）部署速度越来越快，本文是笔者发现某一品牌的FTU设备多次存在相同异常缺陷，判断可能存在群发性FTU缺陷所开展的故障研究。

关键词：FTU设备;配网;群发性;智能化

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.05.202

1 背景

随着国家经济的飞速发展，人们对电力的需求达到了空前水平，对供电可靠性也提出了新要求。传统配电网在发展中日渐呈现瓶颈，已不能满足社会日益增长的用电需求。

为了应对需求，以及提供更优质的电能服务，配电网正向智能化的方向跨步发展。智能配电自动化系统主要由主站、通信系统、自动化监控终端三大部分组成，形成一个完整的信息传输与处理系统，实现对配电网运行的远程管理。

自动化监控终端作为最末端的元件设备，是智能配电网构建中数量最多，同时也是最重要的基石。终端状态的好坏与用电安全紧密相关。

2 群发性缺陷情况

（1）故障实例：2018年2月15日17点45分21秒，浦城10kV濠莫线顶前支线#001杆ZY224开关在无任何操作下情况下发生自动变位。

（2）单起故障过程：经自查，不存在数据库错设情况。核查该开关变位事项记录，有动作，显示为正常拉闸，但现场无任何操作，查现场该开关通信模块连接状态正常，此时前置收到遥信、遥测均为错误报文，主站通过总召数据，链路重启等方法，现场仍保持上送错误数据，判断为现场三遥设备内部故障，后通知供电所人员抵达现场，手动重启三遥设备，故障才暂时解决。

（3）共性故障记录：通过核查调度2018年上半年的变位情况记录，发现多台三遥开关存在类似情况，并且部分单台还发生多次，均需人工现场重启设备后解决，不仅增加调度和供电所人员工作量，还严重影响三遥开关可靠性，经查发生此种故障情况的三遥开关设备均为同一S厂家设备，其它厂家FTU设备未出现。

（4）缺陷分析：截止2018年6月浦城公司共投运S厂家FTU设备共计46组，其中9台多次发生类似故障，故障表现均显示在线，但是遥信遥测显示为0，核查主站前置收到的历史报文，发现正常上送数据的FTU装置会在某一时刻突然开始传输无效编码，造成设备遥信信号识别错误，后设备持续上送错误数据，主站无法识别，判认为该台三遥开关遥信遥测均上传的为空值，被系统判认为分位。

此种故障下，主站无法识别FTU上送的数据，该故障终端对主站下发的总召、重激活命令等也无法响应，最终造成只有人员现场手动重启方能短时恢复，且为确保调度对电网运行情况及设备的准确掌握，均要求供电所人员限时处置，造成工作量增多。

就此情况，浦城公司向南平咨询，获悉南平公司所辖少数几台的S厂家三遥设备存在类似情况，再向该批次S厂家FTU设备使用量较大的建瓯公司、武夷山公司等几家单位咨询，均反馈也存在类似故障，浦城公司怀疑该批次S厂家FTU设备存在共性缺陷。

3 结合项目开展群发缺陷研究

（1）项目背景：浦城公司所辖配电化变电站共两座，其中35kV枫溪变采用1台站内监控FTU装置为S厂家FTU，站内3台10kV出线开关共用1台DTU控制装置为山东积成设备，站外3条10kV出线1号杆线路开关，分别使用3台S厂家FTU装置，共计5台，其中4台为S厂家FTU。之前采用的是无线接入，存在较多缺陷，设备频繁存在掉线情况，且也出现过类似本文研究的共性缺陷，导致两站配电化变电站无法实现可靠监视，只能作为紧急备用措施，正常运行方式下停用。

（2）结合方式：正值浦城公司为解决无线接入不稳问题，作为南平地区配电化变电站改有线接入试点，经请示，调控中心结合项目对S厂家FTU设备进行分析，排查问题。

（3）有线连通后效果分析：原判断两站通信频繁掉线是由于信号不稳定造成，故改为有线接入方式，2月份，通过方案研究，设备调试。在有线接入情况下，35kV枫溪变站内4台S厂家FTU设备仍不定时出现共性缺陷表现。

4 情况初步结论

通过前期的故障现象，交互报文解析分析，兄弟单位沟通，结合浦城项目排除无线信号不稳定干扰因素，最终确定，此次发现的群发性FTU设备是单一厂家特定批次设备缺陷造成，该情况已上报，要求厂家尽快前来配合查找排障点，制定整改方案，及时解决缺陷。

5 S群发故障处置

（1）拆解设备，硬件查找故障点：通过与S厂家FTU技术人员配合，选取两台频繁出现共性故障的FTU设备到县调进行拆机分析。

（2）通讯直连查故障点：拆机后，重点核查通讯网口模块，经过于笔记本直连比对数据参数，发現两机通讯网口模块MAC地址一致，咨询厂家该批次FTU设备均采用相同默认MAC地址。

将两机通讯网口，连接至汇聚交换机，由专用笔记模拟主站向两台FTU装置进行ping包命令，发现存在严重的数据丢包现象，更改通讯网口的MAC地址，使之区分开，数据丢包现象消失。

6 故障研究成果

更改通讯网口MAC地址后设备长时间未出现群发性共性故障，通过厂家研发人员沟通，经过分析，此次S厂群发性FTU设备故障出现原因可能是该批次产品采用的通讯模块是默认相同的MAC地址，造成设备间数据冲突，诱发软件BUG，造成上送错误数据。

针对核查出的结果，浦城已上报给地调备案，S厂家研发人员，已将该缺陷列为重点问题，重新编写内部软件，于6月初选取浦城公司两台FTU设备，武夷山市一台FTU设备更新了软件，截止目前更新过软件的FTU设备未再出现过共性故障现象，S厂家现已派专人将南平全区本批次群发FTU故障的设备进行更新。

该故障缺陷的解决，减少调度员对现场电网运行情况的误判，减轻供电所频繁前往偏远线路的次数，提升配网FTU设备的可用率，尤其是对偏远线路的及时故障处置，重合转电均有重要意义。

参考文献：

[1]田新顺.通信技术在配电网自动化系统中的应用[J].科技资讯，

2013.

[2]林彦名，张树彬.智能电网通信技术的研究[Z].

作者简介：江泓（1986-），男，福建浦城人，硕士研究生，工程师，主要研究方向：自动化技术和智能配电网建设。