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控制保護軟件，梳理了三種常見的SER傳送路徑，即經(jīng)由6MD66裝置、經(jīng)由DFU410裝置、經(jīng)由軟件（控制保護系統(tǒng)）;介紹現(xiàn)場總線FieldBus通信的主要結構和功能，同時通過典型實例演示并歸納相應的SER軟件查圖方法。

關鍵詞：TDC軟件;SER信號;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軟件是國內特高壓直流首次運用的控制保護軟件平臺，后續(xù)的特高壓直流工程和國產直流控制保護軟件均是借鑒西門子TDC軟件，控制保護軟件邏輯大同小異，因此歸納云廣特高壓工程SER傳輸路徑及TDC軟件查圖方法對實際工程信號分析有較大的實用指導意義。SER（Sequence of Events Recording，事件順序記錄）種類、數(shù)量繁多，難以完全記憶識別，對一些生僻SER更是需要查圖才能認識其產生原因及影響后果。因此，熟悉SER傳輸路徑及TDC軟件查圖方法，有利于工程人員對生僻SER進行風險評估。

通常情況下，SER可通過以下幾種路徑傳送：6MD66、DFU410、交直流站控或組控極控或極/閥組保護，其中6MD66和DFU410通過FIELDBUS和光纖送控制系統(tǒng)，然后通過LAN送工作站，而控制系統(tǒng)內部信號直接通過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裝置傳輸信號量的屏柜及設備主要為500kV第1～8串就地控制接口屏（控制開關、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）、直流場就地控制接口屏、極1/極2控制接口屏（無開出，只有開入信號，其中=21V00+XW1無信號、=22V00+XW2為交直流站控系統(tǒng)切換、電源故障、機架故障等信號）、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，直流場光PT SF6和屏柜本身信號）。

2.2 經(jīng)由DFU410裝置

僑鄉(xiāng)換流站使用DFU410傳輸信號量的屏柜及設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暫無接線，繼保室中如充電機、諧波監(jiān)視、故障錄波等非經(jīng)由6MD66信號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)線保護和小組保護信號）、10kV站用電接口屏、400V站用電接口屏（其中綜合水泵房相關信號通過=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（控制保護系統(tǒng)）

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

3 現(xiàn)場總線通信

現(xiàn)場總線（FieldBus）通信主要包括極控系統(tǒng)現(xiàn)場總線通信、組控系統(tǒng)現(xiàn)場總線通信、交流站控系統(tǒng)現(xiàn)場總線通信、直流站控系統(tǒng)現(xiàn)場總線通信。各部分現(xiàn)場總線系統(tǒng)互相獨立，分別實現(xiàn)對現(xiàn)場設備的監(jiān)控而不產生干擾。控制系統(tǒng)作為現(xiàn)場總線的主站，通過OLM光電轉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分布式I/O裝置（從站：DFU410、6MD66等，僑鄉(xiāng)站無SU200）進行數(shù)據(jù)交換，并對傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進行監(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#1繼保室交流站控FieldBus通信為例，機構箱/匯控箱/屏柜信號通過硬接線送到6MD66或DFU410，6MD66或DFU410作為從站將收到的信號通過FieldBus送到光纖電纜接口屏，光纖電纜接口屏中光連接模塊OLM將電信號轉化為光信號，大大提高了傳輸穩(wěn)定性。接著，#1繼保室光信號通過光纖傳輸?shù)街骺貥枪饫w電纜接口屏（=20X00+X1），光信號轉化為電信號，再通過FieldBus到交流站控系統(tǒng)1中，交流站控作為主站收集信號，再通過LAN送HMI。其中，RS 485中繼器作用是將現(xiàn)場總線電纜上的數(shù)據(jù)信號放大，在連接總線各分段的同時將之電氣隔離。RS 485中繼器可以實現(xiàn)對現(xiàn)場總線上的數(shù)據(jù)流量進行監(jiān)視。

4 查圖方法

查詢任意一條SER信號，應先進行預判為硬接線或控制系統(tǒng)軟件產生，一般根據(jù)經(jīng)驗判斷，如無法判別，則根據(jù)SER編號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)由硬接線產生SER查圖方法

硬接線產生的SER一般均由6MD66或DFU410裝置通過FieldBus和光纖送控制系統(tǒng)，然后通過LAN送后臺，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制輸入量查找。如需進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只有二進制信號，無法使用軟件查詢DFU410內部程序）。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)場總線通信模塊（COM_PROFIBUS_BCU /COM_PROFIBUS_IOU），再查找相應子站狀態(tài)字，另一種方法為直接查找所在串（如交流場設備）、間隔（如濾波器場設備）、模塊（如組控系統(tǒng)中換流變分接開關TAP CHANGER模塊），即從事件來源查找。

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DFU410→二進制輸入→對應狀態(tài)字二進制。

6MD66：交流站控系統(tǒng)1/系統(tǒng)2→07_2_COM_PROFIBUS_BCU（經(jīng)由6MD66）→相應從站（如20B01+SW1-A201）→二進制輸入→對應狀態(tài)字二進制。

以判500kV交流場5011開關故障為例，5011開關三相不一致、開關總閉鎖、SF6壓力低、POW故障都會導致控制系統(tǒng)判斷5011開關故障，SER發(fā)“Q0 FAULT、Q0 MONITORING FAULT”。

又如直接從事件來源查找，如最后斷路器相關信號可從10_3_AC_CTRL_（A +B）模塊，中配室內干式變相關信號從12_2_AUX_POWER_（B）或12_3_AUX_ POWER_（A+B）模塊進入查找。

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

4.2經(jīng)由軟件（控制保護系統(tǒng)）

軟件事件為控制保護系統(tǒng)程序內部產生，一般硬件圖紙無法查詢。軟件SER查圖常用SER編號查找方法，即根據(jù)SER編號找到相應控制保護系統(tǒng)（SER編號分類查表），然后在SER模塊或者不同CPU的MONITOR模塊。根據(jù)經(jīng)驗，軟件SER在SER模塊只能查找靠前編號的SER，其他SER一般在MONITOR模塊，而保護系統(tǒng)產生的軟件SER通常在相應保護系統(tǒng)SER或MONITOR模塊，而非控制系統(tǒng)。當然，經(jīng)驗豐富者可直接從事件來源查詢。

如SER（263492）“=20BF04-T5 ACF BANK 4 VOLTAGE PSF PLAUSIBILITY FLT”。根據(jù)事件編號（263492）定位為直流站控軟件信號，打開TDC軟件直流站控系統(tǒng)1或系統(tǒng)2的CPU1，打開17_SER模塊中E2頁，MSG_ENT_60模塊（3481-3496，每個狀態(tài)字對應16個二進制），往回查。

只有第4大組交流濾波器母線電壓有效時，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）。

故正常時為LL

又如2013年8月23日普僑直流將極2低端閥組由停運轉備用狀態(tài)時，SER發(fā)：（253358）=22VG21 SEQ_FLT420_VALVE COOLING NOT ON Warning。SER（253358）為編號靠后事件，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程中未收到當前運行的閥冷系統(tǒng)B的ok信號（B系統(tǒng)存在問題），后切至A系統(tǒng)恢復正常。

再如SER（254238）=22VG21 TRIGGERSET SYNCHRONSATION FAULT Warning，在組控CPU3的05_MONITOR_PC3中G1頁往前查，該SER告警有3個條件：1）TriggersetSynchronising不OK（若不OK時間小于T=8ms，在8ms內輸出）時輸出1（PST模塊），延時40ms后（PDE模塊）輸出1，直到I=0;2）觸發(fā)脈沖使能;3）交流電壓振幅不正常或Upha測量總線無效。

5 主要結論

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

（2）硬接線信號傳輸路徑一般為：現(xiàn)場→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信號直接在所屬接口屏圖紙二進制輸入量查找，進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只有二進制信號，無法使用軟件查詢DFU410內部程序）。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)場總線通信模塊（COM_PROFIBUS_BCU /COM_PROFIBUS_IOU），再查找相應子站狀態(tài)字，另一種方法為直接查找所在串（如交流場設備）、間隔（如濾波器場設備）、模塊（如組控系統(tǒng)中換流變分接開關TAP CHANGER模塊），即從事件來源查找。

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

參考文獻：

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

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

作者簡介：袁也（1988—），工程碩士，研究方向為特高壓運行維護技術及特高壓控制保護軟件邏輯;

嚴海健（1989—），工學學士，研究方向為特高壓直流控制保護邏輯及柔性直流輸電技術;

胡果莉（1988—），工程碩士，研究方向為電氣工程及其自動化，高壓試驗技術。

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