云廣特高壓直流輸電工程站控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)缺陷及改進(jìn)分析_圖文

1、第39卷第4期電力系統(tǒng)保護(hù)與控制Vol.39 No.4 2011年2月16日Power System Protection and Control Feb.16, 2011 云廣特高壓直流輸電工程站控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)缺陷及改進(jìn)分析張愛玲1,姚致清1,2,涂仁川1,關(guān)紅兵 1(1.許繼集團(tuán)有限公司,河南 許昌 461000; 2.華中科技大學(xué),湖北 武漢 430074摘要:通過(guò)云廣特高壓直流輸電工程現(xiàn)場(chǎng)的各項(xiàng)試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)交、直流站控系統(tǒng)在電氣原理設(shè)計(jì)和軟件功能設(shè)計(jì)方面存在幾點(diǎn)缺陷或考慮不周之處。通過(guò)分析研究各種運(yùn)行工況下系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài),發(fā)現(xiàn)了現(xiàn)場(chǎng)總線和間隔控制單元內(nèi)部通信功能頻繁故障的缺陷所在。針對(duì)軟件

2、功能設(shè)計(jì)的不足導(dǎo)致交流濾波器頻繁投切和防跳功能失效的問(wèn)題,提出了增加模擬量有效性校驗(yàn)和選擇邏輯的有效的修改方案。所有的修改實(shí)施后經(jīng)過(guò)了現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)和試運(yùn)行的驗(yàn)證,能夠解決云廣工程站控系統(tǒng)存在的缺陷,對(duì)接下來(lái)的其他特高壓直流工程的設(shè)計(jì)也有極大的借鑒和參考價(jià)值。關(guān)鍵詞:特高壓直流輸電;站控;間隔控制單元;通信功能;防跳功能Design limitation and improvement of station control system in Yunguang UHVDC projectZHANG Ai-ling1, YAO Zhi-qing1,2, TU Ren-chuan1,GUAN Hong-

3、bing1(1. XJ Electric Co., Ltd,Xuchang 461000,China; 2. Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, ChinaAbstract:Some defects of electrical theory design and software function design about AC & DC station control system have been found via some tests on site of Yunguang ultra hi

4、gh voltage direct current (UHVDC transmission project.By analyzing the system running status during different operation modes,we find the mistakes which result in frequent fault of field bus and internal communication of interval control unit. About the mistakes of software function design,which res

5、ult in frequent switch on/off for ACF and malfunction of anti-pumping function,we put forward to add the valid modification measure for selection logic and valid check for analogue value.All the modification measures have been proved rightly via the tests on site and pre-running.They can fully solve

6、 the problems of station control in Yunguang project and have good reference value for the following ultra high voltage direct current (UHVDC transmission project.Key words:UHVDC;station control;bay control unit;communication function;anti-pumping function中圖分類號(hào): TM71 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào): 1674-3415(201104-0

7、117-070 引言隨著西電東送線路的增加,輸電走廊緊張的問(wèn)題愈發(fā)突出,采用±800 kV特高壓直流輸電技術(shù),不但有利于加大輸電規(guī)模,節(jié)約大量的輸電走廊資源,還可以提高電網(wǎng)的安全穩(wěn)定水平。云南-廣東±800 kV直流輸電工程是南方電網(wǎng)“十一五”西電東送的主要輸電通道,工程雙極額定功率為5 000 MW,投運(yùn)后對(duì)南方電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行起著舉足輕重的作用1-3。交流站控系統(tǒng)主要是實(shí)現(xiàn)全站500 kV交流場(chǎng)和站用電的所有開關(guān)的監(jiān)視、控制與順序事件記錄的功能4;直流站控系統(tǒng)主要是實(shí)現(xiàn)交流濾波器場(chǎng)開關(guān)的控制、監(jiān)視功能,無(wú)功控制功能和直流場(chǎng)的順序控制功能5。相比常規(guī)的高壓直流輸電工程而

8、言,特高壓直流輸電工程的交、直流站控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)有獨(dú)特之處。把雙極層的控制功能和直流濾波器的控制、監(jiān)視功能由極控系統(tǒng)挪到了直流站控中實(shí)現(xiàn)。由于每站共4個(gè)閥組,增加了閥組控制系統(tǒng)6-7,控制保護(hù)屏柜分布在不同的主/輔控樓內(nèi),給電氣原理設(shè)計(jì)帶來(lái)很大的困難。本工程采用的控制保護(hù)平臺(tái)為TDC系統(tǒng),第一次在±800 kV直流輸電工程中使用,無(wú)成熟的經(jīng)驗(yàn)可參考,所以難免在原理設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)方面有缺陷或考慮不周之處。本文的著重點(diǎn)也正在于此。根據(jù)筆者一直參與該工程各調(diào)試階段積累的現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn),重點(diǎn)分析了站控系統(tǒng)在調(diào)試階段暴露出來(lái)的電氣原理設(shè)計(jì)和程序設(shè)計(jì)方面的一些缺陷,根據(jù)功能的不同逐條詳細(xì)描述其問(wèn)題所在并

9、提出了針對(duì)性的解決辦法,得到了現(xiàn)場(chǎng)的驗(yàn)證,為今后的特高壓直流輸電工程的設(shè)計(jì)提供了很好的- 118 - 電力系統(tǒng)保護(hù)與控制借鑒和參考價(jià)值。1 間隔控制單元裝置內(nèi)部通信功能IRC(Inter Relay Communication,也叫IDC (Inter Device Communication,是指用于間隔控制單元6MD66裝置之間的內(nèi)部通信功能,接口形式為RS485。IRC網(wǎng)絡(luò)的通信參數(shù)是可以修改的,例如波特率、循環(huán)周期等。每個(gè)IRC網(wǎng)絡(luò)最多由32個(gè)6MD66組成,默認(rèn)第一個(gè)6MD66為主裝置(以下簡(jiǎn)稱主站。網(wǎng)絡(luò)里任意一個(gè)6MD66都可以設(shè)置為主站,則其他的6MD66均為從裝置(以下簡(jiǎn)稱從站

10、。任意一個(gè)從站的IRC通信不可用時(shí),其他6MD66的IRC通信不受影響;若主站的IRC通信不可用,則整個(gè)IRC網(wǎng)絡(luò)的通信皆不可用8。在云廣特高壓直流輸電工程中,共有三個(gè)功能和物理結(jié)構(gòu)完全獨(dú)立的IRC通信網(wǎng)絡(luò)。1.1 500 kV交流場(chǎng)的IRC網(wǎng)絡(luò)對(duì)于500 kV交流場(chǎng),每個(gè)交流繼電器小室的所有對(duì)應(yīng)的間隔控制單元6MD66組成一個(gè)IRC網(wǎng)絡(luò),小室之間無(wú)IRC網(wǎng)絡(luò)連接,需要的連鎖信息通過(guò)硬接線傳遞。該網(wǎng)絡(luò)與貴廣工程中的設(shè)計(jì)完全相同,現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行也很穩(wěn)定、正常。1.2 500 kV交流濾波器場(chǎng)的IRC網(wǎng)絡(luò)對(duì)于500 kV交流濾波器場(chǎng),所有交流濾波器小組對(duì)應(yīng)的間隔控制單元6MD66組成一個(gè)IRC網(wǎng)絡(luò),不

11、同小室內(nèi)的6MD66裝置通過(guò)光-電轉(zhuǎn)換模塊(OLM連接。與貴廣工程不同的是,每個(gè)極增加了一面極控接口屏,其中一面屏上的6MD66設(shè)為該IRC網(wǎng)絡(luò)的主站,其余的裝置和所有濾波器小組的6MD66均為從站。在分系統(tǒng)調(diào)試期間,發(fā)現(xiàn)該IRC網(wǎng)絡(luò)中的所有OLM模塊均閃爍紅色,工作不正常,導(dǎo)致整個(gè)網(wǎng)絡(luò)通信故障,嚴(yán)重影響了交流濾波器場(chǎng)的功能調(diào)試。經(jīng)檢查外部回路的連接,包括光纖、裝置確認(rèn)均無(wú)問(wèn)題后,懷疑是通信協(xié)議的問(wèn)題所致。因?yàn)椴捎玫墓怆娹D(zhuǎn)換模塊OLM用于profibus現(xiàn)場(chǎng)總線的DP協(xié)議網(wǎng)絡(luò)中,實(shí)現(xiàn)光電信號(hào)的轉(zhuǎn)化,而IRC通信與profibus通信功能不同,采用的協(xié)議應(yīng)該也不一樣。經(jīng)過(guò)查找資料,確認(rèn)IRC 網(wǎng)

12、絡(luò)通信采用的是普通的485串口通信協(xié)議,協(xié)議不匹配,采用的設(shè)備型號(hào)不正確,導(dǎo)致IRC網(wǎng)絡(luò)不正常。參考貴廣工程的經(jīng)驗(yàn),把該網(wǎng)絡(luò)中的所有OLM替換為RS485-光纖轉(zhuǎn)換器(型號(hào): 7XV5651-0BA00后,IRC網(wǎng)絡(luò)通信恢復(fù)正常,問(wèn)題得到了解決。替換后的新模塊的運(yùn)行情況如圖1所示。 圖1 RS485-光纖轉(zhuǎn)換器Fig.1 Diagram of RS485-FO converter1.3 直流場(chǎng)的IRC網(wǎng)絡(luò)包括輔控樓、主控樓的所有閥廳接口屏上的6MD66和直流繼電器室的所有就地控制接口屏上的6MD66組成一個(gè)龐大的直流場(chǎng)的IRC網(wǎng)絡(luò),其中位于直流繼電器室的某個(gè)6MD66設(shè)為主站。不同控制地點(diǎn)的6

13、MD66裝置之間也通過(guò)光-電轉(zhuǎn)換模塊(OLM連接。調(diào)試初期碰到了與交流濾波器場(chǎng)的IRC網(wǎng)絡(luò)相同的問(wèn)題。把網(wǎng)絡(luò)中所有的OLM模塊替換為新的RS485-光纖轉(zhuǎn)換器模塊后網(wǎng)絡(luò)初步恢復(fù)正常。但是在隨后的站系統(tǒng)調(diào)試、系統(tǒng)調(diào)試以及試運(yùn)行期間,多次出現(xiàn)該IRC網(wǎng)絡(luò)故障的情況。雖然出現(xiàn)的故障地點(diǎn)不一樣,但都是某個(gè)更換后的新模塊工作不正常,導(dǎo)致對(duì)應(yīng)的幾個(gè)從站IRC通信故障。從圖1可以看出,該模塊正常工作時(shí),其接收指示燈會(huì)閃爍黃色,表示有網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換。但是在故障期間,該指示燈常亮,類似死機(jī)狀態(tài),網(wǎng)絡(luò)中無(wú)最新的數(shù)據(jù)交換,無(wú)法傳遞需要的連鎖信息,所以正常的順序操作或直流場(chǎng)的開關(guān)操作失敗。當(dāng)時(shí)的處理都是把對(duì)應(yīng)的模塊重新

14、上電初始化后整個(gè)IRC網(wǎng)絡(luò)就恢復(fù)了正常,但是沒(méi)有從根本上解決問(wèn)題。筆者懷疑是該模塊允許設(shè)置的波特率太低(查找資料了解到該模塊允許設(shè)置的最大波特率為112 kb/s,而該網(wǎng)絡(luò)又很龐大,需要傳遞的數(shù)據(jù)量很多,所以運(yùn)行期間會(huì)多次出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)堵塞,造成網(wǎng)絡(luò)通信故障的情況。該推測(cè)也得到了外方的證實(shí),他們準(zhǔn)備更換該模塊,由于目前未到位,所以更換后是否能完全解決該問(wèn)題還不清楚。另外,該網(wǎng)絡(luò)中的6MD66分屬不同的控制系統(tǒng),閥廳接口屏和直流場(chǎng)的旁路開關(guān)及旁路隔刀分別由四個(gè)獨(dú)立的閥組控制屏來(lái)控制,而其他的直流場(chǎng)開關(guān)對(duì)應(yīng)張愛玲,等云廣特高壓直流輸電工程站控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)缺陷及改進(jìn)分析- 119 -的就地屏柜由

15、直流站控來(lái)控制。這樣,不同的控制系統(tǒng)之間缺少了獨(dú)立性,網(wǎng)絡(luò)中的某個(gè)轉(zhuǎn)換模塊出現(xiàn)異常,就會(huì)影響到其他控制系統(tǒng)的某些功能的正常運(yùn)行。從安全的角度考慮,是需要根據(jù)控制系統(tǒng)的功能把該網(wǎng)絡(luò)分為獨(dú)立的幾部分,相互之間需要傳遞交換的連鎖信息則增加硬接線實(shí)現(xiàn),雖然減少了系統(tǒng)間的相互依賴,但是需要的轉(zhuǎn)換模塊成倍增加,屏柜設(shè)計(jì)也變的復(fù)雜,增加了大量的硬接線,給調(diào)試和維護(hù)帶來(lái)了難度。所以原來(lái)的設(shè)計(jì)考慮還是有道理的,如果該轉(zhuǎn)換模塊工作不正常的問(wèn)題能夠得到徹底解決,則該IRC網(wǎng)絡(luò)能夠穩(wěn)定地工作。2 直流站控不可用時(shí)交流濾波器的順序控制功能云廣工程中,由于增加了兩面極控接口屏9,當(dāng)兩套直流站控系統(tǒng)的軟件故障或到所有交流濾

16、波器小組的6MD66現(xiàn)場(chǎng)總線通信都故障時(shí),認(rèn)為直流站控不可用,此時(shí)由極控接口屏通過(guò)交流濾波器場(chǎng)的IRC網(wǎng)絡(luò)接收到當(dāng)前濾波器的投入狀態(tài),由現(xiàn)場(chǎng)總線送到極控系統(tǒng)去,直流系統(tǒng)能夠維持當(dāng)前的直流功率繼續(xù)運(yùn)行,大大提高了系統(tǒng)的可用率,降低了系統(tǒng)停運(yùn)的幾率。此時(shí),如果監(jiān)測(cè)到濾波器大組電壓高于設(shè)定的最大值,則由新增加的交流濾波器控制(在各交流濾波器小組的6MD66中實(shí)現(xiàn)順序切除功能就會(huì)啟動(dòng),經(jīng)過(guò)一個(gè)延時(shí)切除第一個(gè)小組濾波器,同時(shí)啟動(dòng)下一個(gè)延時(shí)的定時(shí)器。若電壓回落并低于設(shè)定的限值,該控制順序切除功能將停止;否則繼續(xù)切除下一小組濾波器7。需要指出的是,在此工況下,升功率是不允許的,所以僅能維持運(yùn)行2小時(shí),有充足

17、的時(shí)間檢查直流站控系統(tǒng)的故障并解決。當(dāng)預(yù)定的時(shí)間到后極控系統(tǒng)會(huì)按一定的速率降低直流功率到最小值,然后停運(yùn)。該功能能否正常運(yùn)行取決于交流濾波器場(chǎng)的IRC網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)。最初的設(shè)計(jì)是把極1的極控接口屏上的第一個(gè)6MD66設(shè)為該網(wǎng)絡(luò)的主站,由于直流工程的調(diào)試是分極分時(shí)調(diào)試、投運(yùn)的。最早調(diào)試極2時(shí),極1設(shè)備間可能正在施工,屏柜并不具備上電條件。這樣的話,主站未帶電,整個(gè)交流濾波器場(chǎng)的IRC 網(wǎng)絡(luò)就處于故障狀態(tài),不但影響交流濾波器場(chǎng)的信號(hào)和功能測(cè)試,而且當(dāng)極2先期投運(yùn)后,當(dāng)出現(xiàn)兩套直流站控系統(tǒng)不可用的情況時(shí),因?yàn)镮RC網(wǎng)絡(luò)不可用,交流濾波器的順序控制功能不起作用,極控也無(wú)法獲得當(dāng)前濾波器小組的狀態(tài),設(shè)計(jì)的功

18、能無(wú)法正常工作,所以直流也將停運(yùn),增加了潛在的風(fēng)險(xiǎn)。為解決該問(wèn)題,修改IRC網(wǎng)絡(luò)的配置,把極2極控接口屏上的第一個(gè)6MD66設(shè)為該網(wǎng)絡(luò)的主站,解決了如上的問(wèn)題。需要說(shuō)明的是,雖然該修改能使網(wǎng)絡(luò)目前運(yùn)行正常,但是如果該極控接口屏下電檢修,或者如果該6MD66出現(xiàn)故障,則整個(gè)IRC 網(wǎng)絡(luò)將癱瘓,影響到交流濾波器小組的正常開關(guān)操作。如果正好發(fā)生直流站控不可用的情況,則增加的交流濾波器的順序控制功能也失效,系統(tǒng)將停運(yùn)。對(duì)于這種單主的總線網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō),受制于主站的狀態(tài),該情況無(wú)法從根本上避免,需要在運(yùn)行維護(hù)時(shí)注意。3 交流站控站用電現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)計(jì)存在的不足在主控樓里,站用電10 kV和400 V的控制屏柜,以

19、及有關(guān)的順序事件記錄屏分別在距離較遠(yuǎn)的極1和極2低端閥組設(shè)備間里,但是其上所有的就地監(jiān)視單元DFU400都是掛在交流站控的現(xiàn)場(chǎng)總線下面的。在分系統(tǒng)調(diào)試期間,發(fā)現(xiàn)幾面站用電屏上的DFU400的總線通信易受擾動(dòng),頻繁地報(bào)“從站總線通信Disturbed”的信號(hào)。分析該段總線的物理連接,如圖2所示。 AC STATION CONTROL SYSTEM 1圖2 修改前的站用電現(xiàn)場(chǎng)總線連接圖Fig.2 Diagram of unchanged station service profibusconnection位于極2低端及公共設(shè)備間里的交流站控屏,- 120 - 電力系統(tǒng)保護(hù)與控制通過(guò)屏上的一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)總

20、線適配模塊Repeater,先連到極1低端設(shè)備間的順序事件記錄屏(估計(jì)電纜長(zhǎng)度不下50 m,再由站用電屏接回到極2的順序事件記錄屏、站用電屏,最后回到交流站控屏上的終端電阻。由于一個(gè)Repeater下掛的從站較多(近20臺(tái),再加上到極1的電氣連接距離過(guò)長(zhǎng),整段總線的電氣長(zhǎng)度超過(guò)200 m,達(dá)到或接近Repeater能承受的臨界點(diǎn)。所以上電后該段總線中某些從站的冗余接口的通信狀態(tài)頻繁受擾動(dòng)。如果甩開幾個(gè)從站,則一切正常,說(shuō)明電氣連接距離過(guò)長(zhǎng)所致。另外,由于是極2先期投運(yùn),極1設(shè)備間還未準(zhǔn)備就緒,從極2甩線到極1并接好(不接上則極2的相關(guān)屏柜總線通信故障,無(wú)法調(diào)試也是臨時(shí)之舉,當(dāng)極1設(shè)備間最終電氣

21、配線時(shí)該線還會(huì)打開并重新布置,從而影響極2已經(jīng)投運(yùn)的設(shè)備。為了解決該問(wèn)題,經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn),找到了如下的解決方案: Repeater有信號(hào)放大的功能,可以帶2段獨(dú)立的現(xiàn)場(chǎng)總線。考慮把該段總線按極分開,通過(guò)該Repeater 的總線段2(A2,B2掛極1設(shè)備間的幾個(gè)從站,同時(shí)在極1的站用電屏上增加2個(gè)終端電阻,該段總線不用再回到交流站控屏;總線段1(A2, B2直接掛極2的從站,不再與極1有任何關(guān)系。這樣即使極1的從站接線斷開或未接線,也并不影響極2的從站設(shè)備的正常運(yùn)行。經(jīng)此修改后,每段總線實(shí)際的電氣長(zhǎng)度大大減短,所有從站通信正常,解決了以前存在的問(wèn)題。修改后的原理連接圖如圖3所示。除此之外,還有一

22、個(gè)問(wèn)題需要考慮。因?yàn)樘馗邏簱Q流站除了主控樓外,還有一個(gè)或多個(gè)輔控樓,而且距離較遠(yuǎn)。每個(gè)輔控樓里,都有一面順序事件記錄屏和一面400 V站用電控制屏柜。通過(guò)交流站控屏上的OLM,由光纖連接到輔控樓里的閥組控制屏上的OLM,轉(zhuǎn)換為電信號(hào)后把所有的DFU400連接起來(lái)。最初的設(shè)計(jì)把需要的OLM放到閥組控制屏上的考慮應(yīng)該是DFU400對(duì)應(yīng)的屏柜為220 V 直流電源供電,屏上均無(wú)24 V電源,無(wú)法給該OLM 供電。雖然這種設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化了屏柜的硬件設(shè)計(jì),節(jié)約了成本,但是帶來(lái)了很大的問(wèn)題:控制系統(tǒng)之間缺少了獨(dú)立性,即交流站控的總線網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)受制于閥組屏是否投入。如果對(duì)應(yīng)的閥組控制屏因?yàn)闄z修原因下電,這在實(shí)際的

23、運(yùn)行中是有可能遇到的,則相應(yīng)的那段交流站控的現(xiàn)場(chǎng)總線受到影響,相應(yīng)的從站接口通信故障。為了使站控和閥組控制的運(yùn)行相對(duì)獨(dú)立,筆者建議接下來(lái)的直流工程不應(yīng)該采用此設(shè)計(jì),而是應(yīng)該在某面DFU400的屏柜上增加一個(gè)24 V的電源模塊,同時(shí)把冗余的閥組控制屏上的2個(gè)對(duì)應(yīng)OLM挪到該屏上,能解決該問(wèn)題,同時(shí)該修改并未增加更多的成本,是值得考慮的。 AC STATION CONTROL SYSTEM 1圖3 修改后的站用電現(xiàn)場(chǎng)總線連接圖Fig.3 Diagram of changed station service profibus connection 4 交流場(chǎng)斷路器防跳功能失效的問(wèn)題對(duì)于500 kV交

24、流場(chǎng)串上的斷路器與濾波器小組的斷路器而言,其操作回路中均設(shè)計(jì)有防跳回路。在分系統(tǒng)的調(diào)試驗(yàn)收階段,發(fā)現(xiàn)所有交流場(chǎng)斷路器的防跳回路不能起到應(yīng)有的作用。查看斷路器的原理接線圖,發(fā)現(xiàn)斷路器操作回路的正電源經(jīng)過(guò)來(lái)自間隔控制單元6MD66的連鎖OK(CMD-REL觸點(diǎn)后接到機(jī)構(gòu)箱中的防跳繼電器上。試驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)6MD66的連鎖OK觸點(diǎn)存在暫時(shí)的返回現(xiàn)象是防跳回路不起作用的根本原因。經(jīng)過(guò)檢查,外部回路沒(méi)有問(wèn)題,檢查站控的軟件,判斷開關(guān)故障(FLT的邏輯中關(guān)聯(lián)有ON_LOCK信號(hào),經(jīng)過(guò)咨詢?cè)O(shè)計(jì)院,該信號(hào)并非表示合閘期間開關(guān)有故障,而是電機(jī)在打壓的意思,不應(yīng)該關(guān)聯(lián)到開關(guān)的故障邏輯中,否則每次合閘操作時(shí),都會(huì)報(bào)該

25、信號(hào),從而認(rèn)為開關(guān)有故障,連鎖條件不滿足,此時(shí)送到6MD66的連鎖OK信號(hào)將不滿足,會(huì)造成CMD_REL繼電器暫張愛玲,等云廣特高壓直流輸電工程站控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)缺陷及改進(jìn)分析 - 121 -時(shí)返回,從而防跳繼電器暫時(shí)失磁。同時(shí)檢查6MD66的軟件邏輯,其CMD_REL的輸出判斷邏輯除關(guān)聯(lián)了正常的連鎖條件(該條件在試驗(yàn)中一直滿足外,還關(guān)聯(lián)開關(guān)在確定的分或合位置。在開關(guān)本體試驗(yàn)防跳功能時(shí),當(dāng)開關(guān)在操作過(guò)程中,其在中間狀態(tài),既無(wú)確定的分位,也無(wú)確定的合位,所以在開關(guān)的操作過(guò)程中,CMD_REL繼電器一直失磁,造成防跳繼電器未勵(lì)磁,所以防跳功能失效。當(dāng)開關(guān)操作到位后則繼電器重新勵(lì)磁?？紤]到交流場(chǎng)的斷路器

26、合閘時(shí)間不超過(guò)30 ms,所以在6MD66的軟件邏輯中把CMD_REL觸點(diǎn)的輸出增加一個(gè)40 ms的OFF延時(shí)邏輯,應(yīng)該能躲過(guò)開關(guān)操作的中間狀態(tài),從而保證CMD_REL繼電器和防跳繼電器一直勵(lì)磁。另外,交流站控和直流站控中斷路器的故障判斷邏輯中刪除ON_LOCK信號(hào),確保不會(huì)因?yàn)樵撔盘?hào)影響連鎖邏輯。經(jīng)過(guò)兩方面的修改后重新驗(yàn)證防跳功能,能正常地起作用,證明修改是合理和可靠的,目前防跳功能已經(jīng)正常。需要說(shuō)明得是:斷路器操作回路的電氣原理設(shè)計(jì)還有需要優(yōu)化之處,把連鎖OK觸點(diǎn)串在操作正電源處值得商榷,這樣的設(shè)計(jì)使得防跳繼電器受連鎖邏輯的影響。如果把該連鎖OK觸點(diǎn)挪到操作負(fù)電源處,則不會(huì)出現(xiàn)如上的問(wèn)題。

27、推而廣之,發(fā)現(xiàn)直流場(chǎng)斷路器的防跳功能也存在同樣的問(wèn)題。在6MD66軟件中經(jīng)過(guò)同樣的修改后,防跳回路功能恢復(fù)正常。6MD66修改后的CMD_REL的輸出判斷邏輯如下(紅色方框內(nèi)為新增加的延時(shí)功能塊。 圖4 6MD66中的斷路器連鎖邏輯圖Fig.4 Diagram of interlocking logic of circuit breaker in6MD665 直流站控冗余系統(tǒng)更新錯(cuò)誤引起系統(tǒng)軟件故障的問(wèn)題直流站控是按冗余系統(tǒng)來(lái)設(shè)計(jì)的。正常情況下,當(dāng)檢測(cè)到兩個(gè)系統(tǒng)的一些重要的二進(jìn)制量或模擬量存在不一致時(shí),由當(dāng)前的主控系統(tǒng)通過(guò)LAN網(wǎng)時(shí)刻刷新處于熱備用模式的從系統(tǒng)的數(shù)據(jù),保證兩個(gè)系統(tǒng)同步運(yùn)行。因?yàn)?/p>

28、雙極層的控制功能放在直流站控中實(shí)現(xiàn),功率指令、功率限制值和功率變化速率的設(shè)置功能均在直流站控中完成。在現(xiàn)場(chǎng)的系統(tǒng)試驗(yàn)階段,多次發(fā)生當(dāng)從運(yùn)行人員工作站下發(fā)功率(或電流參考值、限制值和變化速率時(shí),引起從系統(tǒng)報(bào)“冗余系統(tǒng)更新故障”的信號(hào),繼而導(dǎo)致從系統(tǒng)軟件故障。如果當(dāng)前的主系統(tǒng)有故障時(shí),無(wú)法切換到備用系統(tǒng),直流站控將不可用,給直流工程的安全運(yùn)行帶來(lái)了很大的安全隱患。2010年1月8日就出現(xiàn)過(guò)該問(wèn)題,當(dāng)時(shí)的順序事件記錄摘錄如下: 08/01/2010 15:13:44.928 22V00 DC Current ramp in progress08/01/2010 15:13:46.997 20XJ01

29、+X2 System 2 redundancy update active08/01/2010 15:13:56.992 20XJ01+X2 System 2 software fault08/01/2010 15:13:56.992 20XJ01+X2 System 2 redundancy update fault要分析該問(wèn)題的原因所在,可以功率指令的邏輯為例,直流站控軟件中修改前的邏輯如圖5所示。 圖5 功率參考值的邏輯圖Fig.5 Diagram of power reference value當(dāng)僅有一個(gè)極解鎖且處于I模式時(shí),下發(fā)電流參考值和變化速率后,隨著電流的逐漸變化,功率限制值會(huì)

30、隨著電流的增加或減少而變化,所以輸入端子SP1在此期間一直為1,根據(jù)功能塊DC_POWER的原理圖,輸出RFU(功率參考值跟隨也一直為1,從系統(tǒng)的冗余更新功能啟動(dòng),如果該信號(hào)保持時(shí)間超過(guò)10 s,則會(huì)報(bào)“冗余系統(tǒng)更新故障”的信號(hào),因?yàn)閺南到y(tǒng)的軟件故障邏輯關(guān)聯(lián)有該信號(hào),所以從系統(tǒng)的軟件故障信號(hào)隨之出現(xiàn)。當(dāng)在站層時(shí),整流站下發(fā)功率指令,逆變站會(huì)跟隨,所以輸出端子UOS為1,也會(huì)啟動(dòng)冗余更新功能。因?yàn)樵撔盘?hào)未關(guān)聯(lián)系統(tǒng)active的信號(hào),所以主、從- 122 - 電力系統(tǒng)保護(hù)與控制 系統(tǒng)都會(huì)報(bào)出“system update active”的信號(hào)，這是 不合理的。要解決以上兩個(gè)問(wèn)題，把功能塊 BP_UP

31、DATE_10 的輸入端子 I1 的連線刪除，同時(shí) 刪除 I3 的連接線。 修改后的邏輯在隨后的系統(tǒng)試驗(yàn) 和試運(yùn)行階段得到了驗(yàn)證， 沒(méi)有再出現(xiàn)同樣的問(wèn)題。 對(duì)于功率限制值和功率變化速率值的處理邏輯需要 做同樣的修改。 6 交流濾波器頻繁投切的問(wèn)題 在站系統(tǒng)試驗(yàn)階段，2009 年 6 月 21 日楚雄站 做零功率試驗(yàn)時(shí)，發(fā)生了多組濾波器頻繁投切的問(wèn) 題， 28 日的解鎖試驗(yàn)中， 在 楚雄站同樣多投入了一 組 B 型濾波器。經(jīng)過(guò)分析，發(fā)現(xiàn)是直流站控在判斷 濾波器小組是否在激活狀態(tài)的邏輯有問(wèn)題。濾波器 小組激活的邏輯和小組斷路器故障的判斷邏輯分別 如圖 6 和圖 7 所示。 為 1，認(rèn)為斷路器有故障，所以 CDC 馬上復(fù)歸，但 是斷路器實(shí)際還未合上，ACF active 信號(hào)也馬上清 零，這樣，直流站控認(rèn)為處于 active 狀態(tài)的濾波器 小組的數(shù)目不滿足諧波性能的要求，由諧波性能自 動(dòng)再投入一組濾波器小組。但是以前的那個(gè)小組在 ON_LOCK 信號(hào)復(fù)歸