大连供电公司　唐宏丹 王旭 杨福有 周围

应用IEC101/104报文快速排查变电站通信故障

大连供电公司唐宏丹 王旭 杨福有 周围

针对七贤岭66kV变电站改造工程调试期间出现的各种远动通信故障，提出了通过解读IEC101、IEC104报文来快速排查故障的方法。文章列举了一些实际故障案例，通过解析报文，能排查故障范围，确定故障性质，快速准确地排查出故障，保证改造工程的顺利进行。

通信故障IEC101IEC104

0　引言

随着综合自动化技术的应用与推广，IEC60870-101规约在大连地区的变电站应用越来越普及，近几年改造的原有继电器式、集中式远动系统基本都采用了分层分布式的监控系统，通过2M数字通道与主站通信。伴随着调度三级数据网的完善，66kV变电站也具备了网络传输数据的可能，由于104规约的错误重传机制使得其比101规约更加可靠，在大连电网的应用越来越多。在改造调试的过程中，由于停电时间短，工期较紧，需要我们在尽可能短的时间内调试验收完毕，而IEC101/104规约配置灵活，自由度较高，各厂家对规约的解释执行也不尽相同，这就需要熟悉规约适用的物理接线及通信原理。本文通过几个实例，介绍了通过观察101/104报文实现快速排查物理接线及参数配置方面的错误。

1　故障现象

1）该站与地调主站采用数字通道2Mbit/s进行通信，当物理接线都连接好后，发现ISA301D通信机接收不到主站下发的“10 69 01 6A 16 ”召唤链路的报文，采用逐段排除法，把SW7232 E1转换器的波轮开关8拨到“on”的位置，可以在E1转换器的前面板看到TD灯快速闪，主站侧查看报文10 69 01 6A 16环回成功，由此证明，主站到E1转换器的2M通道完好，再短接端子排上面的串口通信232线TD/RD，主站侧无法看到环回报文，最后发现是由于有2台E1转换器，它们的25针串口线正好颠倒了，在端子排实际短接的是另一台E1的TD/RD，所以不能环回。把该串口线颠倒后，主站能收到环回报文。

2）按照《辽宁电网典型监控点表》做好遥信、遥测、遥控点表，与主站设置相同的波特率，确定好厂站侧地址及数据传输类型，下装至ISA301D后进行调试，厂站侧E1转换器的TD/RD闪烁正常，主站未收到变化遥测的报文，但在前置机RECEIVE到了奇怪的2字节报文，经检查发现是厂站侧2台ISA301D通信机的101规约没有设置偶校验，导致回复的报文直接被主站当做错误报文过滤掉了。在厂站侧通信机上面修改了“偶校验”后，主站侧观察报文正常。

3）遥控功能调试之前，在厂站侧做好防止误操作的安全措施，工作票上面明确要求退出运行间隔的“遥控压板”，在做10kV101间隔开关遥控时，返校不成功，查看报文如下

SEND：68 09 09 68 53 01 2e 01 06 01 01 60 02 ed 1

RECV:10 a0 01 a1 16

SEND：10 7a 01 7b 16

RECV: 68 09 09 68 80 01 2e 01 47 01 01 60 02 5b 16

发现回给主站的报文传输原因是47“未知的信息对象地址”而不是07“激活确认”，这种情况一般是信息体地址相差较大引起的，查看厂站侧的101配置参数，原来是起始地址设为了0b01H，而主站侧设为6001H，更改参数后，遥控返校正确，但是101开关并没有合闸，在101测控装置上也没有看到遥控记录，但是在102间隔看到了遥控选择和执行记录，由于该间隔遥控压板是退出状态，所以没能合闸。这是由于遥控双方遥控起始点号约定不一致造成的。一般主站侧遥控点表从0开始，而厂站侧遥控点从1开始。把厂站侧的遥控表第一点增加一条空记录后遥控正常。所以在进行遥控功能调试时，如果遥控选择的返校不成功，首先应确认厂站侧二次回路没有问题，遥控压板投入正确。IEC101规约有单点遥控和双点遥控两种选择，在参数设置时遥控双方应保持一致，大连电网调度自动化通常选择双点遥控。

4）在数据专网屏内把2台路由器、2台交换机正确连接，根据分配的loopback地址、互联地址和管理地址配置路由器和交换机，把2台通信管理机到数据专网屏的交换机的网线连接好，开始调试IEC104规约。连接示意图如下图所示。

主站侧104规约前置有2台服务器，其中一台做主服务器时，104规约报文正常，但是另一台做主服务器时，该站的104通信中断。在数据网交换机上通过笔记本ping网关正常，但是只能ping到主站一台服务器，这种情况会造成主站2台服务器切换时，与该站的IEC104通信中断。分别查看主站、厂站的规约配置，是厂站侧通信机的104规约“是否设置主备”没勾选。选中该项后，ping报文到主站主备服务器正常。所以在通信机的104配置文件中，应确保添加了所有主站104前置服务器的IP，并且主备关系确定好。

图　数据专网屏内设备的连接示意图

IEC104实际就是IEC101规约的网络应用，在101规约里面需要注意的问题在104里面同样适用，但是也有一些不同，如104规约的通信双方需约定传输原因是3个字节还是2个字节，平衡式传输方式下厂站侧作为服务器，多长时间响应主站的总召命令，根据站内遥信、遥测的信息量，确定好遥测死区的范围，保证既不因死区过大而长时间主站数据不刷新，也不因死区过小而大量数据上传主站造成数据拥塞。

5）该站改造工程快结束时，已经有IEC101/104 2路通道向集控主站传输数据，主站在比较双源数据时发现10kV103间隔的开关遥信位置不一致，其中104通道上传的遥信数据与现场实际不符。厂站侧在后台机观察103间隔开关位置正确，实际分合开关时，后台机103开关也随着变位，但是104报文观察该间隔遥信数据一直是0。在ISA301D远动通信管理机上面查看报文，当时是第二台通信管理机通过IEC104与主站通信，而第一台通信管理机用IEC101与主站通信。该站与主站的通信机制是2台通信机，那一台先建立链路连接哪一台做主，所以在IEC104规约通道上面，是第二台通信机做主；而101规约通道上面，是第一台做主，2台通信机分别在站内的A/B网。当时103间隔的A网口正常通信，B网口虚接，所以造成了B网上面的通信机2采集不到103间隔的数据，只能组织数据“0”上传给主站。把B网口网线接实后，104通道数据正常。

2　经验总结

随着技术的发展，调度自动化系统需要传输大量的变电站数据供调度员及相关管理人员决策判断，IEC101规约能够快速大量的传输数据，而IEC104规约促进了调度自动化向网络化发展。但是由于理解的不同，目前在工程实践中还有一些问题，需要通信双方保证规约的标准性和一致性。当采用IEC101规约通信时，在通道验证无误的情况下，通信双方要首先确定好链路地址、传输速率、校验方式、数据位、启停位的配置，一般数字通道采用2400bit/s，模拟通道采用1200bit/s，偶校验、8位数据位、启停各1位。确定好通信参数后，双方仍需约定遥信、遥测、遥控的起始地址，信息体地址字节数，遥控采用单点还是双点等配置参数。当采用IEC104规约通信时，除了上述问题，还应注意跳帧时的TCP/IP重新连接，双方通信时连续发一定数量的I帧后应有S帧确认等，即双方应有合理的传输协调机制，同时防止接收缓冲区数据溢出。

3　结束语

在自动化调试通道及对试的过程中，报文监测分析是一个很好的工具，通过报文，能够最直观地反映问题所在并快速解决。而且随着电力系统及计算机技术的发展，监控系统对数据传输效率和安全性的要求越来越高，IEC101/104会取代原有的CDT、1801规约成为电网信息传输的主要规约，需要自动化调试人员熟练掌握上述规约，在调试及处理故障时才能快速准确。