控保裝置定值及參數(shù)丟失問題的分析

張紅艷,尹志輝,張洪軍

(1.河北省電力培訓(xùn)中心,河北石家莊 050010;2.滄州供電公司,河北滄州 061000)

控保裝置定值及參數(shù)丟失問題的分析

張紅艷1,尹志輝2,張洪軍2

(1.河北省電力培訓(xùn)中心,河北石家莊 050010;2.滄州供電公司,河北滄州 061000)

通過對(duì)米格莊2#主變高壓側(cè)后備控保裝置定值及測(cè)控參數(shù)莫名丟失問題的分析,簡(jiǎn)要講述了FLASH芯片存儲(chǔ)及讀取的改造過程,闡述了控保一體的保護(hù)裝置的弊病及裝置參數(shù)和保護(hù)定值應(yīng)相對(duì)獨(dú)立存放的問題。

格式化;復(fù)位;控保一體

1 事故基本情況

2008年3月20日14時(shí)30分,章西監(jiān)控報(bào)告米格莊2#主變高壓側(cè)后備控保裝置異常(該控保裝置為上海申瑞公司2004年生產(chǎn)的DEP-535N型控保一體的主變后備控保裝置),現(xiàn)場(chǎng)巡視發(fā)現(xiàn)2#主變高壓側(cè)后備控保裝置液晶顯示屏黑屏,裝置面板運(yùn)行指示燈熄滅,異常報(bào)警指示燈點(diǎn)亮,退出保護(hù)出口壓板后,工作人員對(duì)裝置進(jìn)行掉電后重新上電處理,裝置液晶顯示保護(hù)定值出錯(cuò),在后臺(tái)調(diào)取該控保裝置的定值,顯示全部為“0”,從后臺(tái)對(duì)保護(hù)定值進(jìn)行了重新輸入并下裝操作后,裝置異常信號(hào)恢復(fù)。但在我們對(duì)控保裝置進(jìn)行定值核查時(shí)發(fā)現(xiàn),該控保裝置的運(yùn)行定值與定值通知單對(duì)應(yīng)不上,基本上成比例的縮小了一個(gè)系數(shù),于是我們?cè)诳乇Ｑb置上進(jìn)行定值單再次整定、固化,并進(jìn)行了裝置掉電測(cè)試,確信定值完好后,投入運(yùn)行。同時(shí),就此問題向裝置制造廠家進(jìn)行了技術(shù)咨詢。

2 現(xiàn)場(chǎng)檢查及原因分析

2008年3月22日,我們協(xié)同申瑞公司的技術(shù)人員再次到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)一步檢查控保裝置,發(fā)現(xiàn)保護(hù)定值、遙信名稱、通訊參數(shù)等全部丟失,所有保護(hù)定值均被替代為-1(即16進(jìn)制的FFFF)。為保證主變后備保護(hù)盡快恢復(fù)正常運(yùn)行,我們更換了保護(hù)主板CPU插件,并將異常插件由申瑞公司的技術(shù)人員帶回公司進(jìn)行進(jìn)一步的分析。

通過對(duì)該插件內(nèi)保存下來的系統(tǒng)信息的分析,發(fā)現(xiàn)該插件在2007年8月后發(fā)生多次復(fù)位,其頻度高達(dá)1～2天出現(xiàn)一次,再進(jìn)一步分析這些系統(tǒng)信息,發(fā)現(xiàn)該控保裝置記錄下的定值異常的自診斷信息是發(fā)生在裝置復(fù)位重起后的初始化過程中的。由于參數(shù)文件和保護(hù)定值均存放在同一片F(xiàn)LASH芯片內(nèi)(該芯片批號(hào)SST39VF160 MPF 70-4C-EK 0226062),而對(duì)FLASH芯片來說,芯片內(nèi)容出現(xiàn)大范圍的16進(jìn)制的FFFF,就意味著該芯片內(nèi)容被格式化了。通過對(duì)后備保護(hù)軟件的分析,FLASH芯片的格式化操作當(dāng)且僅當(dāng)控保裝置認(rèn)為是首次上電才進(jìn)行(類似于計(jì)算機(jī)硬盤或U盤首次使用時(shí)一樣,FLASH芯片在首次使用時(shí),也需要經(jīng)過格式化操作后才能保存數(shù)據(jù))。因此只有可能是后備保護(hù)把該裝置的某次復(fù)位重啟誤認(rèn)為是首次上電才導(dǎo)致了軟件對(duì)該芯片的格式化。而出現(xiàn)這種誤判只有兩個(gè)原因,一種是硬件故障導(dǎo)致芯片無法訪問,一種是FLASH的格式化信息無法正確讀出。我們通過檢測(cè)芯片的焊接狀態(tài),基本排除了因印制板焊接或其它原因?qū)е滦酒佑|不良的硬件故障問題。因此,此次事故的最大可能是芯片的格式化信息無法正確讀出造成[1]。

為了重現(xiàn)事故現(xiàn)象,以便分析裝置初始化時(shí)FLASH芯片的格式化信息為何無法正確讀出,我們不斷地模擬了裝置復(fù)位重啟過程,終于,在上千次的模擬操作后,該現(xiàn)象重現(xiàn)了!

經(jīng)過軟件定位,發(fā)現(xiàn)問題出現(xiàn)在裝置初始化時(shí)程序訪問FLASH芯片的制造商ID之后。出現(xiàn)異常的那次初始化過程中FLASH芯片的制造商ID無法正確讀出,并導(dǎo)致其后很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)程序無法訪問該芯片的內(nèi)容。制造商ID號(hào)類似制造商的身份證號(hào),是世界范圍內(nèi)唯一的,它在芯片制造時(shí)置入,由于不同廠商的芯片采用了不同的芯片寫操作密碼,而申瑞公司2006年4月前出廠的控保裝置在裝置初始化時(shí)需要讀出該ID用于芯片寫操作使用[2](該公司2006年4月在原材料整合時(shí),將該芯片制造商作為了唯一供應(yīng)商,相應(yīng)地,保護(hù)軟件也做了優(yōu)化和修改,將ID號(hào)在軟件中固定了,裝置初始化時(shí)也不再訪問制造商ID號(hào)了)。

為驗(yàn)證該結(jié)論,我們將申瑞公司當(dāng)前的最新軟件燒錄到該CPU板上和同類型庫存產(chǎn)品中,并重新不斷地模擬了裝置復(fù)位重啟過程,經(jīng)過多臺(tái)裝置數(shù)萬次操作,該現(xiàn)象并未重現(xiàn)!

經(jīng)過上述分析和試驗(yàn),我們基本得出了事故原因:由于該芯片的缺陷,軟件在訪問制造商ID時(shí),出現(xiàn)了芯片異常,使控保裝置無法正確讀出格式化信息,從而誤將FLASH芯片格式化,導(dǎo)致參數(shù)文件和保護(hù)定值丟失[3]。

3 經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)

通過對(duì)米格莊其它產(chǎn)品記錄的歷史信息分析,申瑞公司技術(shù)人員認(rèn)為控保裝置復(fù)位原因主要是2005年投運(yùn)時(shí)個(gè)別參數(shù)配置不合理造成的,主要是類似電壓、電流相位的測(cè)量方面,變化量越限上送的門檻設(shè)置的太低(僅0.02°),造成電流電壓角度發(fā)生細(xì)微波動(dòng),控保裝置就主動(dòng)向上位機(jī)和總控裝置發(fā)送報(bào)文,網(wǎng)絡(luò)極度繁忙,有時(shí)設(shè)備不堪重負(fù),因此造成網(wǎng)絡(luò)通訊部分軟件看門狗動(dòng)作而復(fù)位。

通過本次事故也充分暴露了控保一體的組屏的弊端,如果是保護(hù)與測(cè)控裝置分體組屏運(yùn)行的話就會(huì)大大減少設(shè)備發(fā)生上述問題的幾率,更重要的是,當(dāng)測(cè)控裝置存在問題時(shí),保護(hù)裝置能夠正常運(yùn)行,遇到事故可以正確動(dòng)作,只是影響信息的傳送;同樣當(dāng)保護(hù)裝置存在問題時(shí),不會(huì)影響測(cè)控裝置的功能。而且將保護(hù)定值及參數(shù)以及操作記錄等都放在一個(gè)芯片上是極為不合理的,如果將測(cè)控裝置及控保裝置分開來,控保裝置可以單獨(dú)投退,那么就避免了因?yàn)殡妷夯螂娏鞯牟▌?dòng)造成的控保裝置頻繁重啟,同時(shí)也避免了定值及參數(shù)的同時(shí)丟失。從網(wǎng)架的穩(wěn)定性上看,也可以縮短保護(hù)的停運(yùn)時(shí)間。

[1] 能源部西北電力設(shè)計(jì)院.電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)(2)電氣二次部分[M].北京:中國(guó)電力出版社,1991.

[2] 上海申瑞電氣有限公司.DEP-535N裝置說明書[Z].2001.

[3] 劉振亞.國(guó)家電網(wǎng)公司輸變電工程典型設(shè)計(jì)[M].北京:中國(guó)電力出版社,2007.

(責(zé)任編輯:路文梅)

Analysis of Certification and Parameter Loss of Control and Protection Device

ZHANG Hong-yan1,YIN Zhi-hui2,ZHANG Hong-jun2
(1.Hebei Electric Power Training Center,050010,Shijiazhuang,Hebei,China; 2.Cangzhou Power Supply Company,061000,Cangzhou,Hebei,China)

Through the analysis on loss of certification and parameter of back-up control and protection in Migezhuang#2 main transformer,the paper briefly discusses the innovation process of FLASH chip storage and reading.Meanwhile,it clarifies the defects of control and protection integration device,as well as the problem of depositing the device parameter and protection certification alone.

formatting;reset;integration of control and protection

TM77

A

1008-3782(2012)02-0043-03

2011-11-14

張紅艷(1973-),女,河北滄州市人,河北省電力培訓(xùn)中心工程師,從事變電運(yùn)行培訓(xùn)工作。