一、事件發生
2022年9月突泉園區在后臺監盤過程中發現#13光伏區#12匯流箱、#13匯流箱、#14匯流箱支路電流值反饋異常,后臺顯示其支路電流為0.10-0.40A,其他匯流箱顯示7A。
二、排查故障
經運維人員排查發現現場電流正常,可能是通訊信號傳輸失敗導致后臺信號異常,同時在測量匯流箱RS-485通訊線時發現其阻值過低,匯流箱與匯流箱之間的RS-485傳輸線兩端的接點處阻值不同。
三、原因分析及修復故障
有兩種原因導致RS-485通訊線信號傳輸失敗,阻抗不連續、阻抗不匹配。信號在傳輸線的一個接點處突然遇到線端的阻抗很小或甚至沒有,信號在這個地方就會引起反射。這種信號反射原理,與光從一種媒質進入另一種媒質引起反射是相似的。從理論上分析,在傳輸線纜的末端只要跨接一個與線纜特性阻抗相匹配的終端電阻,就不會出現信號反射現象。但是在現實應用中由于傳輸線路的特性阻抗與通訊波特率等應用環境有關,特性阻抗不可能與終端電阻完全相等,因此或多或少的信號反射還會存在。阻抗不匹配也能引起信號反射。阻抗不匹配是指數據接收器與傳輸線之間的阻抗不匹配從而引起反射,主要體現在傳輸線路處在空閑方式時,導致網絡數據混亂。信號反射對數據傳輸的影響歸根結底是因為反射信號觸發了接收器輸入端的比較器,使接收器收到了錯誤的信號,導致CRC校驗錯誤或整個數據幀錯誤。在信號分析中,衡量反射信號強度的參數是RAF(Refection Attenuation Factor反射衰減因子)。它的計算公式:RAF=20lg(Vref/Vinc。公式中Vref指反射信號的電壓大小,Vinc指在線纜與接發器或終端電阻連接點的入射信號的電壓大小。例如2.5MHz的入射信號正弦波的峰-峰值為+5V,反射信號的峰-峰值為+0.297V,則該通訊線纜2.5MHz的通訊速率時,它的反射衰減因子為:RAF=201g(0297/25=-2452dB;為了抑制干擾,要減弱反射信號對通訊線路的影響,通常采用噪聲抑制和加偏置電阻的方法。在實際應用中,對于比較小的反射信號,為簡單方便,經常采用加偏置電阻的方法。
1、RS-485需要2個終接電阻,接在傳輸總線的兩端,其阻值要求等于傳輸電纜的特性阻抗。在短距離傳輸時可不需終接電阻,即一般在300米以下不需終接電阻。
2、為了抑制干擾,RS485總線常在最后一臺設備之后接入一個120歐的電阻(即為上面所述)。
首端
尾端
120歐姆電阻位置在每條485箱變測控出線,和該485通訊終端匯流箱,也就是該485通訊首尾。
加完抗干擾電阻后臺電流恢復正常。