柴達木換流站控制保護軟件

1、柴達木換流站控制保護軟件一、Accel簡介 Accel簡介柴達木換流站應用了南瑞繼保研發(fā)的PCS-9550直流輸電控制保護系統(tǒng)軟件V1.0，其中集成了換流站控制系統(tǒng)、直流換流器/極/雙極保護、換流變壓器保護、直流濾波器保護、交流濾波器保護的軟件。其中站控制系統(tǒng)、直流換流器/極/雙極保護集成在了Accel系統(tǒng)中，換流變壓器保護、直流濾波器保護、交流濾波器保護獨立分屏。柴達木換流站控制保護系統(tǒng)軟件通過南瑞新型開發(fā)的Accel程序編寫，與以往直流輸電工程中的MACH2功能、用法相似。取消主機加PCI板卡結構后，主程序及I/O信號處理程序分布在多個板卡中實現(xiàn)。1.1、Accel中的基本概念元件：元件是

2、完成特定應用功能的面向對象的一組數(shù)據(jù)和對數(shù)據(jù)進行處理的過程，處理完后輸出的數(shù)據(jù)供其它元件進一步使用。元件包含輸入、輸出和參數(shù)等外部接口。庫元件： 由UAPC平臺符號庫管理工具形成其輸入、輸出、參數(shù)的接口描述和圖形描述。元件的頭文件和目標文件（OBJ）存放在UAPC符號庫中，庫元件可以被多次復用。庫元件不提供C源文件給用戶。Main元件：在單CPU插件中，只有一個Main元件，在雙CPU插件，有Main和Main2兩個頂層元件，Main元件只能實例化為1次，表示插件功能設計。Main元件一般包含：應用元件調度頁面、配置頁面?？梢园胀üδ軋D頁面、頁面任務調度頁面。動態(tài)元件：在 Main元件下可

3、以有多個有可視化頁面封裝組成的實體，動態(tài)元件設計文件將形成兩個文件：在 h文件中形成元件的結構定義；在c文件中形成元件的構造函數(shù)、初始化函數(shù)、任務函數(shù)的定義。動態(tài)元件一般包含：頁面任務調度頁面、普通功能圖頁面。順序功能圖(SFC)元件：用于表示實現(xiàn)某個順序控制功能或者狀態(tài)轉換的元件。順序功能圖由執(zhí)行步塊、轉移條件塊等符號組成。執(zhí)行步塊代表一個執(zhí)行步頁面對應的功能函數(shù)。順序功能圖文件在代碼生成時也形成h文件和c文件，每個執(zhí)行步頁面獨立封裝成函數(shù)，在順序執(zhí)行控制頁面中決定函數(shù)的執(zhí)行跳轉順序。順序功能圖元件簡稱SFC元件。SFC元件一般包含：順序執(zhí)行配置頁面、執(zhí)行步頁面、任務調度頁面。在順序執(zhí)行配置

4、頁面中決定執(zhí)行步的執(zhí)行過程，在任務調度頁面決定順序執(zhí)行配置任務函數(shù)的任務等級。1.2、Accel中的層次關系裝置下有多個插件文件，插件下有Main應用(NR1113雙DSP有兩個Main)。Main應用是一個插件程序的入口，它有若干子應用和頁面（這些頁面為任務調度類型）。應用有若干頁面，可能有幾個子應用（數(shù)據(jù)管理支持N層應用嵌套，實際應用1-2層比較多）。1.3、Accel中的任務執(zhí)行優(yōu)先級在Main的任務調度頁面中配置頂層元件任務執(zhí)行順序。在元件的任務調度頁面配置配置頁面的任務等級和執(zhí)行順序。在元件的任務調度頁面可以將子元件形成一個執(zhí)行鏈，這些子元件的任務放在父元件的任務首部先執(zhí)行。在元件的

5、任務調度頁面可以將子頁面形成一個執(zhí)行鏈，配置子頁面執(zhí)行鏈的頁面類型應該為任務調度頁面。HTM有8個等級的任務，一般主CPU下應用程序任務等級設置為2以上。另外還有6個等級的SPORT任務，和一個單獨任務鏈（默認75us）。每個頁面對應一個任務函數(shù)，通過AddTaskExt接口加入到任務隊列。AddTaskExt在元件的init函數(shù)中被調用，所以動態(tài)元件的初始化順序決定了元件任務的執(zhí)行次序。如下圖：換流器區(qū)程序頁面任務優(yōu)先級1.4、Accel的三種模式：瀏覽模式、調試模式、編輯模式（1）瀏覽模式不使用硬件鎖的用戶模式，應用和繪圖僅能被查看而不能作任何改動。（2）調試模式也稱為HiBug。將編制系

6、統(tǒng)連接到目標系統(tǒng)允許用戶通過雙擊表示信號的線來實時的調試應用。該數(shù)值在屏幕上被顯示和更新。通過在一個數(shù)值上點擊可以改變設置，并輸入一個新數(shù)值。 Accel的調試模式用于調試一個在目標系統(tǒng)中運行的Accel應用，即對于富有意義地運行調試模式的一個預需求是到用于應用的繪圖和到目標系統(tǒng)的連接都建立起來了。（3）編輯模式代碼生成符號可以被創(chuàng)建和修改。要進入編輯模式需要一個密碼（編輯模式不給用戶開放）。二、Accel結構和功能模塊介紹2.1 柴達木換流站Accel軟件，Appsoftware/MAIN結構如下：ACC：交流控制AFC：交流濾波器控制ASC：輔助系統(tǒng)控制ATC：交流主變控制OHM：在線諧波

7、監(jiān)視PCP：極控制PPR：極保護（包括換流器、直流線路、極保護及雙極保護的啟動和保護） SPC：站用電控制2.1.1 極控制系統(tǒng)軟件結構極控制系統(tǒng)由多塊板卡組合而成，各個板卡分工明確，相互之間通過背板的HTM總線傳輸數(shù)據(jù)，各個應用內部的軟件邏輯類似于以往的MACH2系統(tǒng)，具體分工如下：B01/NR1106: 系統(tǒng)管理板卡，負責系統(tǒng)配置信息，對各個板卡進行管理，與SCADA系統(tǒng)通信；B03/NR1113：DSP信號處理板卡，一個DSP板卡處理電壓電流模擬量信號，另一個DSP處理角度計算；B04/NR1105：CAN總線接口板卡，通過CAN總線與I/O系統(tǒng)與站CAN連接； B09/NR1128：通

8、訊板卡，負責極控系統(tǒng)與極保護系統(tǒng)之間的通訊； B11/NR1127：通訊板卡，負責站間通訊和極間通訊；B12/NR1103：主處理板卡，處理模式選擇、分接頭控制、系統(tǒng)監(jiān)視與切換等； B13/NR1103：輔處理板卡，處理順序控制、無功控制。注：Bxx為板卡安裝槽位。2.1.2 Accel中直流保護系統(tǒng)軟件結構保護系統(tǒng)同樣采用多塊板卡組合而成，每個保護均有保護啟動邏輯和保護動作邏輯，如下圖：B03/NR1113：換流器保護、線路保護動作邏輯；B03/NR1113：換流器保護、線路保護啟動邏輯；B03/NR1113：極保護、雙極保護動作邏輯；B03/NR1113：極保護、雙極保護啟動邏輯；其它板卡

9、功能與極控系統(tǒng)功能類似。例：換流器保護出口動作需要啟動邏輯和動作邏輯同時動作，在PPRCOMM_PCP_1MainPAM_OUTCONV_INPUT.ghc處理頁面中將保護啟動邏輯和動作邏輯按位相與，如下圖：保護啟動邏輯和動作邏輯所采集的模擬量回路相互獨立，回路上單原件故障不會導致保護誤動作2.2 Accel中的功能模塊（待增加）四、Accel中常見元件介紹（待增加）三、Accel中的簡單用戶操作3.1 啟動和退出AccelAccel程序的啟動、退出和一般windows應用并無二致，雙擊Accel圖標打開、點擊“退出”退出Accel；另外當啟動Accel時，所提供的硬件鎖必須被連接到并行口上，

10、否則Accel只能在瀏覽模式下啟動。3.2 在Accel中打開一個繪圖1）、啟動Accel，點擊命令文件/打開或左上角文件夾標示或是用快捷鍵CTRL+O。將出現(xiàn)“Open ”對話框。2）、在“Open ”對話框中，打開Accel文件所在路徑，按照Accel結構打開相應繪圖所在目錄。3）、點擊"打開"按鈕。4）、根據(jù)軟件結構找到繪圖頁打開。3.3 啟動和退出既調試模式（HiBug）3.3.1 啟動調試模式：1）、啟動Accel然后點擊菜單欄命令“文件”，出現(xiàn)“模式”對話框。2）、選擇調試模式，選擇目標主機地址（主機地址見主機地址信息表）并點擊確定。調試模式被啟動。在調試模式中

11、不能使用的用戶模式命令會變灰。也可以使用快捷鍵ctrl+D快速啟動調試模式。3.3.2 要退出調試模式，執(zhí)行下面的一個操作：1）、 通過“模式”對話框，返回到Accel瀏覽模式。2）、退出Accel，例如，通過文件/退出。關于各種Accel模式，見文件/模式。3.4 軟件信號值查看和修改Accel在調試模式時，可以很容易地通過幾個繪圖跟蹤一個信號，因為當一個信號從一個繪圖到另一個繪圖時，雙擊繪圖中的交叉檢索鏈接就可以自動地打開新圖形并允許在那個繪圖上立即繼續(xù)追蹤信號。并且通過調試模式，任何軟件信號的數(shù)值都可以實時地被監(jiān)視和修改。3.4.1監(jiān)視信號1）、要激活一個信號，按下列步驟做：在表示信號的

12、連線上雙擊。信號的數(shù)值以紅色顯示在屏幕上而且默認是連續(xù)地更新的。2）、要解除一個激活的信號，按下列步驟做：在需要被解除的具有數(shù)值的信號線上雙擊。3）、信號更新調試模式可以周期地更新激活的信號也可以根據(jù)手動要求來更新信號。默認是周期地進行更新。要根據(jù)手動要求更新信號，所有激活的信號值被連續(xù)地更新。4）、改變信號值要改變一個信號值，按下列步驟做：1、以鼠標右鍵點擊在一個被激活的信號的顯示數(shù)值上。會顯示出編輯信號數(shù)值的對話框。2、輸入一個新的數(shù)值并點擊確定按鈕。通常對于實時執(zhí)行的一個信號的數(shù)值并不經常進行改變（在下一個執(zhí)行周期該數(shù)值被重新寫入）。然而，對于不是實時數(shù)值的信號（例如，定值），改變一個信

13、號數(shù)值是非常有用的。5）、 Accel中符號的幫助左鍵點擊選中待幫助符號，再右鍵點擊選中符號并選擇命令符號描述（Description）可以顯示一個窗口，描述符號的代碼定義部分。給出了輸入、輸出和參數(shù)類型。四、Accel軟件信號通信和CAN總線說明4.1、站CAN接口柴達木換流站沿用站CAN策略，將交直流控制系統(tǒng)通過站CAN連接，用來傳輸相關信號，減少了電纜連接。各控制主機通過RS8311板卡連接至COM屏柜，實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。如下圖例所示：4.2、現(xiàn)場CAN接口柴達木換流站現(xiàn)場IO也采用CAN策略，同一機箱內的板卡通過背板的CAN總線進行通訊。分布式I/O通過CAN總線與控制主機所在的主機屏柜通

14、訊，屏柜內各IO機箱用十芯線相連，屏柜之間便需要介質將相距一定距離的兩個屏柜連接起來，使其在邏輯上成為一個CAN。屏柜之間的CAN連接，采用光纖。直流區(qū)域接口DFT4.3、Accel中CAN節(jié)點的發(fā)送和接收模塊舉例 4.3.1. 通過Binary廣播號標識的CAN信號通信不同控制系統(tǒng)之間通過CAN進行數(shù)據(jù)通信，在軟件圖中有一種是通過廣播號進行標識的功能塊。該功能塊上信息為：（a）CAN bus 總線類型；（b）Block no（廣播號，是在同一條CAN上區(qū)別與其它信號的標識）；（c）Source（數(shù)據(jù)源）或者Dest（數(shù)據(jù)目的地）對應板卡的節(jié)點號。功能塊共包括兩種：1）、Binary（二進制）

15、 send(receive) 1：它只在接收端標出數(shù)據(jù)源“Source”，對應為CAN上發(fā)送端的板卡的節(jié)點號。如下圖1所示，我們在MAINPCPIOCTRLMAINDCYSSC_IN.ghc頁面上看到這個功能塊，從功能上我們可能根本不知道這些信號從哪個節(jié)點發(fā)出。根據(jù)數(shù)據(jù)源source為57，廣播號Block no為1，我們打開BFT CAN（根據(jù)信號來源為PCPIOCTRLMAINDCYSSC_IN.ghc可知信號來自BFT）總線圖,可以查到節(jié)點號為57的板卡為=BFT1A +1.H5.14 RS851板。我們就找到了信號的來源，再通過Hidaw打開QZINTERFACECOMMMONRS85

16、1DIGIN_O.HGF頁面，找到下圖2所示的功能塊。圖一 （PCPIOCTRLMAINDCY） 圖二（QZINTERFACECOMMMONRS851）2）、Binary send(receive) 2，它只在發(fā)送端標出數(shù)據(jù)目的地“Dest”，對應為CAN上接收端的板卡的節(jié)點號。如下圖1所示，我們在MAINPCPIOCTRLMAINDCYSSC_OUT.ghc頁面上看到這個功能塊，我們查看發(fā)送端定義的目的位置Dest為59，即送到對應板卡的節(jié)點號為59，并且定義廣播號Block no為1。BFT CAN（根據(jù)信號來源為PCPIOCTRLMAINDCYSSC_OUT.ghc可知信號來自BFT）總

17、線圖,可以查到節(jié)點號為59的板卡為=BFT1A +1.H5.16 RS853板。這樣我們就找到了信號的目的地，再通過Hidaw打開QZINTERFACECOMMMONRS853DIGOUT.HGF，則找到圖2所示的模塊。第17/21頁圖一 （PCPIOCTRLMAINDCY） 圖二（QZINTERFACECOMMMONRS853）4.3.2.系統(tǒng)間信號通信這種功能塊在發(fā)送端和接收端均標出數(shù)據(jù)源ID、廣播號BlockNr，且在同一頁面。如在MAINACCACC7MAINCPUMAINSSQTELE_COMM.ghc頁面看到如下圖1的發(fā)送和接收功能塊。圖一4.3.3站CAN通信PCP控制系統(tǒng)和現(xiàn)場

18、IO間通過CAN進行數(shù)據(jù)通信，在軟件圖中有一種是通第18/21頁過廣播號進行標識的功能塊。該功能塊上信息為：（a）CAN bus 總線類型；（b）只標明了Source（數(shù)據(jù)源）或者Dest（數(shù)據(jù)目的地）對應PCP主機的節(jié)點號；（c）Block no（廣播號，是在同一條CAN上區(qū)別與其它信號的標識）。功能塊共包括兩種：（1） send 2：它只在發(fā)送端端標出數(shù)據(jù)源“Dest”，對應為CAN上發(fā)送端的主機節(jié)點號。如下圖1所示，我們在MAINACCACC7MAINCPUMAINSSQDPMCOMM.ghc頁面上看到這個功能塊，我們查看發(fā)送信號為U_AC_STN、FREQ_STN可知發(fā)送為站CAN信號（站CAN節(jié)點表目前還沒看到），相應的我們就找到了信號的目的地，PCPIOCTRLMAINSTNACCIN.Ghc。接收端功能塊如圖二所示。圖一第19/21頁圖二（2）send 2：它只在發(fā)送端端標出數(shù)據(jù)源“Dest”，對應為CAN上發(fā)送端的主機節(jié)點號。如下圖1所示，我們在MAINPCPIOCTRLMA