云廣特高壓工程SER傳輸路徑及TDC軟件查圖方法歸納

袁也 嚴(yán)海健 胡果莉

摘要：本文基于云廣特高壓直流工程的西門子TDC控制保護(hù)軟件，梳理了三種常見(jiàn)的SER傳送路徑，即經(jīng)由6MD66裝置、經(jīng)由DFU410裝置、經(jīng)由軟件（控制保護(hù)系統(tǒng)）;介紹現(xiàn)場(chǎng)總線FieldBus通信的主要結(jié)構(gòu)和功能，同時(shí)通過(guò)典型實(shí)例演示并歸納相應(yīng)的SER軟件查圖方法。

關(guān)鍵詞：TDC軟件;SER信號(hào);6MD66裝置;DFU410裝置;工作站

1 背景介紹

±800kV云廣特高壓直流工程的西門子TDC軟件是國(guó)內(nèi)特高壓直流首次運(yùn)用的控制保護(hù)軟件平臺(tái)，后續(xù)的特高壓直流工程和國(guó)產(chǎn)直流控制保護(hù)軟件均是借鑒西門子TDC軟件，控制保護(hù)軟件邏輯大同小異，因此歸納云廣特高壓工程SER傳輸路徑及TDC軟件查圖方法對(duì)實(shí)際工程信號(hào)分析有較大的實(shí)用指導(dǎo)意義。SER（Sequence of Events Recording，事件順序記錄）種類、數(shù)量繁多，難以完全記憶識(shí)別，對(duì)一些生僻SER更是需要查圖才能認(rèn)識(shí)其產(chǎn)生原因及影響后果。因此，熟悉SER傳輸路徑及TDC軟件查圖方法，有利于工程人員對(duì)生僻SER進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。

通常情況下，SER可通過(guò)以下幾種路徑傳送：6MD66、DFU410、交直流站控或組控極控或極/閥組保護(hù)，其中6MD66和DFU410通過(guò)FIELDBUS和光纖送控制系統(tǒng)，然后通過(guò)LAN送工作站，而控制系統(tǒng)內(nèi)部信號(hào)直接通過(guò)LAN上傳工作站。

2 SER傳輸路徑

2.1 經(jīng)由6MD66裝置

以云廣直流受端僑鄉(xiāng)換流站為例，使用6MD66裝置傳輸信號(hào)量的屏柜及設(shè)備主要為500kV第1～8串就地控制接口屏（控制開(kāi)關(guān)、刀閘、地刀等）、大組交流濾波器就地控制接口屏、站用電接口屏（500kV和110kV站用電）、35kV就地控制接口屏（35kV/10kV站用電和3組低抗）、直流場(chǎng)就地控制接口屏、極1/極2控制接口屏（無(wú)開(kāi)出，只有開(kāi)入信號(hào)，其中=21V00+XW1無(wú)信號(hào)、=22V00+XW2為交直流站控系統(tǒng)切換、電源故障、機(jī)架故障等信號(hào)）、閥廳接口屏（控制閥廳4把地刀、閥廳大門）、直流站接口屏（=20X50+S1，直流場(chǎng)光PT SF6和屏柜本身信號(hào)）。

2.2 經(jīng)由DFU410裝置

僑鄉(xiāng)換流站使用DFU410傳輸信號(hào)量的屏柜及設(shè)備主要為交流站接口屏（#1～#3繼保室各兩面，其中#1繼保室中=20X51+S2暫無(wú)接線，繼保室中如充電機(jī)、諧波監(jiān)視、故障錄波等非經(jīng)由6MD66信號(hào)均由交流站接口屏傳輸）、交流濾波器接口屏（#1～#3小室各一面，送交流濾波器聯(lián)線保護(hù)和小組保護(hù)信號(hào)）、10kV站用電接口屏、400V站用電接口屏（其中綜合水泵房相關(guān)信號(hào)通過(guò)=22NX11+X1送工作站）、換流變接口屏（換流變和霍爾傳感器）、SER接口屏（4面）、閥冷接口屏。

2.3 經(jīng)由軟件（控制保護(hù)系統(tǒng)）

軟件SER由控制保護(hù)系統(tǒng)產(chǎn)生，具體為交直流站控、極控組控、極/閥組保護(hù)。此外，控制保護(hù)裝置自身也有一些硬接線信號(hào)，最終由TDC裝置經(jīng)LAN送工作站。

3 現(xiàn)場(chǎng)總線通信

現(xiàn)場(chǎng)總線（FieldBus）通信主要包括極控系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)總線通信、組控系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)總線通信、交流站控系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)總線通信、直流站控系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)總線通信。各部分現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)互相獨(dú)立，分別實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的監(jiān)控而不產(chǎn)生干擾?？刂葡到y(tǒng)作為現(xiàn)場(chǎng)總線的主站，通過(guò)OLM光電轉(zhuǎn)換模塊連接成的光纖環(huán)網(wǎng)，與分布在繼電器室和控制樓內(nèi)分布式I/O裝置（從站：DFU410、6MD66等，僑鄉(xiāng)站無(wú)SU200）進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，并對(duì)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)視。換流站的各總線系統(tǒng)均為雙重化冗余配置。

如圖1和圖2，以交流場(chǎng)#1繼保室交流站控FieldBus通信為例，機(jī)構(gòu)箱/匯控箱/屏柜信號(hào)通過(guò)硬接線送到6MD66或DFU410，6MD66或DFU410作為從站將收到的信號(hào)通過(guò)FieldBus送到光纖電纜接口屏，光纖電纜接口屏中光連接模塊OLM將電信號(hào)轉(zhuǎn)化為光信號(hào)，大大提高了傳輸穩(wěn)定性。接著，#1繼保室光信號(hào)通過(guò)光纖傳輸?shù)街骺貥枪饫w電纜接口屏（=20X00+X1），光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，再通過(guò)FieldBus到交流站控系統(tǒng)1中，交流站控作為主站收集信號(hào)，再通過(guò)LAN送HMI。其中，RS 485中繼器作用是將現(xiàn)場(chǎng)總線電纜上的數(shù)據(jù)信號(hào)放大，在連接總線各分段的同時(shí)將之電氣隔離。RS 485中繼器可以實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線上的數(shù)據(jù)流量進(jìn)行監(jiān)視。

4 查圖方法

查詢?nèi)我庖粭lSER信號(hào)，應(yīng)先進(jìn)行預(yù)判為硬接線或控制系統(tǒng)軟件產(chǎn)生，一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷，如無(wú)法判別，則根據(jù)SER編號(hào)查找表得到所屬類別。不同類別查圖方法及所在模塊不同，判別SER所屬類別可快速定位，縮小查找范圍。

4.1 經(jīng)由硬接線產(chǎn)生SER查圖方法

硬接線產(chǎn)生的SER一般均由6MD66或DFU410裝置通過(guò)FieldBus和光纖送控制系統(tǒng)，然后通過(guò)LAN送后臺(tái)，故其查圖方法相同。通常情況下，首先定位SER所屬接口屏（6MD66或DFU410裝置），直接在接口屏圖紙二進(jìn)制輸入量查找。如需進(jìn)一步查找軟件部分聯(lián)鎖條件及影響后果，可查詢6MD66和TDC軟件（DFU410只有二進(jìn)制信號(hào)，無(wú)法使用軟件查詢DFU410內(nèi)部程序）。TDC軟件中一般有兩種方法，一種方法為直接查看控制系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)總線通信模塊（COM_PROFIBUS_BCU /COM_PROFIBUS_IOU），再查找相應(yīng)子站狀態(tài)字，另一種方法為直接查找所在串（如交流場(chǎng)設(shè)備）、間隔（如濾波器場(chǎng)設(shè)備）、模塊（如組控系統(tǒng)中換流變分接開(kāi)關(guān)TAP CHANGER模塊），即從事件來(lái)源查找。

以交流站控FieldBus通信為例，其查詢路徑為：

DFU410：交流站控系統(tǒng)1/系統(tǒng)2→07_1_COM_PROFIBUS_IOU（經(jīng)由DFU410）→相應(yīng)DFU410→二進(jìn)制輸入→對(duì)應(yīng)狀態(tài)字二進(jìn)制。

6MD66：交流站控系統(tǒng)1/系統(tǒng)2→07_2_COM_PROFIBUS_BCU（經(jīng)由6MD66）→相應(yīng)從站（如20B01+SW1-A201）→二進(jìn)制輸入→對(duì)應(yīng)狀態(tài)字二進(jìn)制。

以判500kV交流場(chǎng)5011開(kāi)關(guān)故障為例，5011開(kāi)關(guān)三相不一致、開(kāi)關(guān)總閉鎖、SF6壓力低、POW故障都會(huì)導(dǎo)致控制系統(tǒng)判斷5011開(kāi)關(guān)故障，SER發(fā)“Q0 FAULT、Q0 MONITORING FAULT”。

又如直接從事件來(lái)源查找，如最后斷路器相關(guān)信號(hào)可從10_3_AC_CTRL_（A +B）模塊，中配室內(nèi)干式變相關(guān)信號(hào)從12_2_AUX_POWER_（B）或12_3_AUX_ POWER_（A+B）模塊進(jìn)入查找。

對(duì)于直流站控FieldBus通信SER建議從事件來(lái)源查找，或者通過(guò)直流站控系統(tǒng)1/系統(tǒng)2的CPU1中09a_COM_PROFIBUS模塊進(jìn)入，而09a_COM_ PROFIBUS模塊上一級(jí)為09b_SIM_INTERFACE_DP1或09c_SIM_INTERFACE_ DP2模塊，由此進(jìn)入查找更容易定位。

4.2經(jīng)由軟件（控制保護(hù)系統(tǒng)）

軟件事件為控制保護(hù)系統(tǒng)程序內(nèi)部產(chǎn)生，一般硬件圖紙無(wú)法查詢。軟件SER查圖常用SER編號(hào)查找方法，即根據(jù)SER編號(hào)找到相應(yīng)控制保護(hù)系統(tǒng)（SER編號(hào)分類查表），然后在SER模塊或者不同CPU的MONITOR模塊。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，軟件SER在SER模塊只能查找靠前編號(hào)的SER，其他SER一般在MONITOR模塊，而保護(hù)系統(tǒng)產(chǎn)生的軟件SER通常在相應(yīng)保護(hù)系統(tǒng)SER或MONITOR模塊，而非控制系統(tǒng)。當(dāng)然，經(jīng)驗(yàn)豐富者可直接從事件來(lái)源查詢。

如SER（263492）“=20BF04-T5 ACF BANK 4 VOLTAGE PSF PLAUSIBILITY FLT”。根據(jù)事件編號(hào)（263492）定位為直流站控軟件信號(hào)，打開(kāi)TDC軟件直流站控系統(tǒng)1或系統(tǒng)2的CPU1，打開(kāi)17_SER模塊中E2頁(yè)，MSG_ENT_60模塊（3481-3496，每個(gè)狀態(tài)字對(duì)應(yīng)16個(gè)二進(jìn)制），往回查。

只有第4大組交流濾波器母線電壓有效時(shí)，LU=800kV，LL=300kV;否則，LU=第1、2、3大組電壓最大值+X2（15kV），LL=第1、2、3大組電壓最小值-X2（15kV）。

故正常時(shí)為L(zhǎng)L

又如2013年8月23日普僑直流將極2低端閥組由停運(yùn)轉(zhuǎn)備用狀態(tài)時(shí)，SER發(fā)：（253358）=22VG21 SEQ_FLT420_VALVE COOLING NOT ON Warning。SER（253358）為編號(hào)靠后事件，需要在MONITOR模塊中查找。在組控CPU2的09_MONITOR_ PC2中查找知，極2低端閥組在順序操作過(guò)程中未收到當(dāng)前運(yùn)行的閥冷系統(tǒng)B的ok信號(hào)（B系統(tǒng)存在問(wèn)題），后切至A系統(tǒng)恢復(fù)正常。

再如SER（254238）=22VG21 TRIGGERSET SYNCHRONSATION FAULT Warning，在組控CPU3的05_MONITOR_PC3中G1頁(yè)往前查，該SER告警有3個(gè)條件：1）TriggersetSynchronising不OK（若不OK時(shí)間小于T=8ms，在8ms內(nèi)輸出）時(shí)輸出1（PST模塊），延時(shí)40ms后（PDE模塊）輸出1，直到I=0;2）觸發(fā)脈沖使能;3）交流電壓振幅不正?；騏pha測(cè)量總線無(wú)效。

5 主要結(jié)論

（1）SER可通過(guò)以下幾種路徑傳送：6MD66、DFU410、交直流站控或組控極控或極/閥組保護(hù)，其中6MD66和DFU410通過(guò)FIELDBUS和光纖送控制系統(tǒng)，然后通過(guò)LAN送工作站，而控制系統(tǒng)內(nèi)部信號(hào)直接通過(guò)LAN送工作站。

（2）硬接線信號(hào)傳輸路徑一般為：現(xiàn)場(chǎng)→接口屏→FieldBus和光纖經(jīng)光纖電纜接口屏送控制系統(tǒng)。

（3）SER軟件查圖方法：

a.先定位后查找，不同類別采用不同查詢方法。

b.硬接線SER信號(hào)直接在所屬接口屏圖紙二進(jìn)制輸入量查找，進(jìn)一步查找軟件部分聯(lián)鎖條件及影響后果，可查詢6MD66和TDC軟件（DFU410只有二進(jìn)制信號(hào)，無(wú)法使用軟件查詢DFU410內(nèi)部程序）。TDC軟件中一般有兩種方法，一種方法為直接查看控制系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)總線通信模塊（COM_PROFIBUS_BCU /COM_PROFIBUS_IOU），再查找相應(yīng)子站狀態(tài)字，另一種方法為直接查找所在串（如交流場(chǎng)設(shè)備）、間隔（如濾波器場(chǎng)設(shè)備）、模塊（如組控系統(tǒng)中換流變分接開(kāi)關(guān)TAP CHANGER模塊），即從事件來(lái)源查找。

c.軟件SER查圖常用SER編號(hào)查找方法，即根據(jù)SER編號(hào)找到相應(yīng)控制保護(hù)系統(tǒng)（SER編號(hào)分類查表），然后在SER模塊或者不同CPU的MONITOR模塊。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，軟件SER在SER模塊只能查找靠前編號(hào)的SER，其他SER一般在MONITOR模塊，而保護(hù)系統(tǒng)產(chǎn)生的軟件SER通常在相應(yīng)保護(hù)系統(tǒng)SER或MONITOR模塊，而非控制系統(tǒng)。

參考文獻(xiàn)：

[1]ED4.332.PJ-A Sequence of Events Recording.

[2]中國(guó)南方電網(wǎng)超高壓輸電公司. ±800kV普僑特高壓直流輸電系統(tǒng)僑鄉(xiāng)換流站運(yùn)行規(guī)程（第四版）[M]. 廣州： 超高壓輸電公司廣州局， 2018

作者簡(jiǎn)介：袁也（1988—），工程碩士，研究方向?yàn)樘馗邏哼\(yùn)行維護(hù)技術(shù)及特高壓控制保護(hù)軟件邏輯;

嚴(yán)海?。?989—），工學(xué)學(xué)士，研究方向?yàn)樘馗邏褐绷骺刂票Ｗo(hù)邏輯及柔性直流輸電技術(shù);

胡果莉（1988—），工程碩士，研究方向?yàn)殡姎夤こ碳捌渥詣?dòng)化，高壓試驗(yàn)技術(shù)。

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