柴達(dá)木換流站控制保護(hù)軟件

1、柴達(dá)木換流站控制保護(hù)軟件一、Accel簡(jiǎn)介 Accel簡(jiǎn)介柴達(dá)木換流站應(yīng)用了南瑞繼保研發(fā)的PCS-9550直流輸電控制保護(hù)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(hù)、換流變壓器保護(hù)、直流濾波器保護(hù)、交流濾波器保護(hù)的軟件。其中站控制系統(tǒng)、直流換流器/極/雙極保護(hù)集成在了Accel系統(tǒng)中，換流變壓器保護(hù)、直流濾波器保護(hù)、交流濾波器保護(hù)獨(dú)立分屏。柴達(dá)木換流站控制保護(hù)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(jī)加PCI板卡結(jié)構(gòu)后，主程序及I/O信號(hào)處理程序分布在多個(gè)板卡中實(shí)現(xiàn)。1.1、Accel中的基本概念元件：元件是

2、完成特定應(yīng)用功能的面向?qū)ο蟮囊唤M數(shù)據(jù)和對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的過程，處理完后輸出的數(shù)據(jù)供其它元件進(jìn)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(tái)符號(hào)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(biāo)文件（OBJ）存放在UAPC符號(hào)庫中，庫元件可以被多次復(fù)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(gè)Main元件，在雙CPU插件，有Main和Main2兩個(gè)頂層元件，Main元件只能實(shí)例化為1次，表示插件功能設(shè)計(jì)。Main元件一般包含：應(yīng)用元件調(diào)度頁面、配置頁面。可以包含普通功能圖頁面、頁面任務(wù)調(diào)度頁面。動(dòng)態(tài)元件：在 Main元件下可

3、以有多個(gè)有可視化頁面封裝組成的實(shí)體，動(dòng)態(tài)元件設(shè)計(jì)文件將形成兩個(gè)文件：在 h文件中形成元件的結(jié)構(gòu)定義；在c文件中形成元件的構(gòu)造函數(shù)、初始化函數(shù)、任務(wù)函數(shù)的定義。動(dòng)態(tài)元件一般包含：頁面任務(wù)調(diào)度頁面、普通功能圖頁面。順序功能圖(SFC)元件：用于表示實(shí)現(xiàn)某個(gè)順序控制功能或者狀態(tài)轉(zhuǎn)換的元件。順序功能圖由執(zhí)行步塊、轉(zhuǎn)移條件塊等符號(hào)組成。執(zhí)行步塊代表一個(gè)執(zhí)行步頁面對(duì)應(yīng)的功能函數(shù)。順序功能圖文件在代碼生成時(shí)也形成h文件和c文件，每個(gè)執(zhí)行步頁面獨(dú)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(zhuǎn)順序。順序功能圖元件簡(jiǎn)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(wù)調(diào)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(wù)調(diào)度頁面決定順序執(zhí)行配置任務(wù)函數(shù)的任務(wù)等級(jí)。1.2、Accel中的層次關(guān)系裝置下有多個(gè)插件文件，插件下有Main應(yīng)用(NR1113雙DSP有兩個(gè)Main)。Main應(yīng)用是一個(gè)插件程序的入口，它有若干子應(yīng)用和頁面（這些頁面為任務(wù)調(diào)度類型）。應(yīng)用有若干頁面，可能有幾個(gè)子應(yīng)用（數(shù)據(jù)管理支持N層應(yīng)用嵌套，實(shí)際應(yīng)用1-2層比較多）。1.3、Accel中的任務(wù)執(zhí)行優(yōu)先級(jí)在Main的任務(wù)調(diào)度頁面中配置頂層元件任務(wù)執(zhí)行順序。在元件的任務(wù)調(diào)度頁面配置配置頁面的任務(wù)等級(jí)和執(zhí)行順序。在元件的任務(wù)調(diào)度頁面可以將子元件形成一個(gè)執(zhí)行鏈，這些子元件的任務(wù)放在父元件的任務(wù)首部先執(zhí)行。在元件的

5、任務(wù)調(diào)度頁面可以將子頁面形成一個(gè)執(zhí)行鏈，配置子頁面執(zhí)行鏈的頁面類型應(yīng)該為任務(wù)調(diào)度頁面。HTM有8個(gè)等級(jí)的任務(wù)，一般主CPU下應(yīng)用程序任務(wù)等級(jí)設(shè)置為2以上。另外還有6個(gè)等級(jí)的SPORT任務(wù)，和一個(gè)單獨(dú)任務(wù)鏈（默認(rèn)75us）。每個(gè)頁面對(duì)應(yīng)一個(gè)任務(wù)函數(shù)，通過AddTaskExt接口加入到任務(wù)隊(duì)列。AddTaskExt在元件的init函數(shù)中被調(diào)用，所以動(dòng)態(tài)元件的初始化順序決定了元件任務(wù)的執(zhí)行次序。如下圖：換流器區(qū)程序頁面任務(wù)優(yōu)先級(jí)1.4、Accel的三種模式：瀏覽模式、調(diào)試模式、編輯模式（1）瀏覽模式不使用硬件鎖的用戶模式，應(yīng)用和繪圖僅能被查看而不能作任何改動(dòng)。（2）調(diào)試模式也稱為HiBug。將編制系

6、統(tǒng)連接到目標(biāo)系統(tǒng)允許用戶通過雙擊表示信號(hào)的線來實(shí)時(shí)的調(diào)試應(yīng)用。該數(shù)值在屏幕上被顯示和更新。通過在一個(gè)數(shù)值上點(diǎn)擊可以改變?cè)O(shè)置，并輸入一個(gè)新數(shù)值。 Accel的調(diào)試模式用于調(diào)試一個(gè)在目標(biāo)系統(tǒng)中運(yùn)行的Accel應(yīng)用，即對(duì)于富有意義地運(yùn)行調(diào)試模式的一個(gè)預(yù)需求是到用于應(yīng)用的繪圖和到目標(biāo)系統(tǒng)的連接都建立起來了。（3）編輯模式代碼生成符號(hào)可以被創(chuàng)建和修改。要進(jìn)入編輯模式需要一個(gè)密碼（編輯模式不給用戶開放）。二、Accel結(jié)構(gòu)和功能模塊介紹2.1 柴達(dá)木換流站Accel軟件，Appsoftware/MAIN結(jié)構(gòu)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(hù)（包括換流器、直流線路、極保護(hù)及雙極保護(hù)的啟動(dòng)和保護(hù)） SPC：站用電控制2.1.1 極控制系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)極控制系統(tǒng)由多塊板卡組合而成，各個(gè)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(gè)應(yīng)用內(nèi)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(fù)責(zé)系統(tǒng)配置信息，對(duì)各個(gè)板卡進(jìn)行管理，與SCADA系統(tǒng)通信；B03/NR1113：DSP信號(hào)處理板卡，一個(gè)DSP板卡處理電壓電流模擬量信號(hào)，另一個(gè)DSP處理角度計(jì)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(fù)責(zé)極控系統(tǒng)與極保護(hù)系統(tǒng)之間的通訊； B11/NR1127：通訊板卡，負(fù)責(zé)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(hù)系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)保護(hù)系統(tǒng)同樣采用多塊板卡組合而成，每個(gè)保護(hù)均有保護(hù)啟動(dòng)邏輯和保護(hù)動(dòng)作邏輯，如下圖：B03/NR1113：換流器保護(hù)、線路保護(hù)動(dòng)作邏輯；B03/NR1113：換流器保護(hù)、線路保護(hù)啟動(dòng)邏輯；B03/NR1113：極保護(hù)、雙極保護(hù)動(dòng)作邏輯；B03/NR1113：極保護(hù)、雙極保護(hù)啟動(dòng)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(hù)出口動(dòng)作需要啟動(dòng)邏輯和動(dòng)作邏輯同時(shí)動(dòng)作，在PPRCOMM_PCP_1MainPAM_OUTCONV_INPUT.ghc處理頁面中將保護(hù)啟動(dòng)邏輯和動(dòng)作邏輯按位相與，如下圖：保護(hù)啟動(dòng)邏輯和動(dòng)作邏輯所采集的模擬量回路相互獨(dú)立，回路上單原件故障不會(huì)導(dǎo)致保護(hù)誤動(dòng)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(jiǎn)單用戶操作3.1 啟動(dòng)和退出AccelAccel程序的啟動(dòng)、退出和一般windows應(yīng)用并無二致，雙擊Accel圖標(biāo)打開、點(diǎn)擊“退出”退出Accel；另外當(dāng)啟動(dòng)Accel時(shí)，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(dòng)。3.2 在Accel中打開一個(gè)繪圖1）、啟動(dòng)Accel，點(diǎn)擊命令文件/打開或左上角文件夾標(biāo)示或是用快捷鍵CTRL+O。將出現(xiàn)“Open ”對(duì)話框。2）、在“Open ”對(duì)話框中，打開Accel文件所在路徑，按照Accel結(jié)構(gòu)打開相應(yīng)繪圖所在目錄。3）、點(diǎn)擊"打開"按鈕。4）、根據(jù)軟件結(jié)構(gòu)找到繪圖頁打開。3.3 啟動(dòng)和退出既調(diào)試模式（HiBug）3.3.1 啟動(dòng)調(diào)試模式：1）、啟動(dòng)Accel然后點(diǎn)擊菜單欄命令“文件”，出現(xiàn)“模式”對(duì)話框。2）、選擇調(diào)試模式，選擇目標(biāo)主機(jī)地址（主機(jī)地址見主機(jī)地址信息表）并點(diǎn)擊確定。調(diào)試模式被啟動(dòng)。在調(diào)試模式中

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

12、連線上雙擊。信號(hào)的數(shù)值以紅色顯示在屏幕上而且默認(rèn)是連續(xù)地更新的。2）、要解除一個(gè)激活的信號(hào)，按下列步驟做：在需要被解除的具有數(shù)值的信號(hào)線上雙擊。3）、信號(hào)更新調(diào)試模式可以周期地更新激活的信號(hào)也可以根據(jù)手動(dòng)要求來更新信號(hào)。默認(rèn)是周期地進(jìn)行更新。要根據(jù)手動(dòng)要求更新信號(hào)，所有激活的信號(hào)值被連續(xù)地更新。4）、改變信號(hào)值要改變一個(gè)信號(hào)值，按下列步驟做：1、以鼠標(biāo)右鍵點(diǎn)擊在一個(gè)被激活的信號(hào)的顯示數(shù)值上。會(huì)顯示出編輯信號(hào)數(shù)值的對(duì)話框。2、輸入一個(gè)新的數(shù)值并點(diǎn)擊確定按鈕。通常對(duì)于實(shí)時(shí)執(zhí)行的一個(gè)信號(hào)的數(shù)值并不經(jīng)常進(jìn)行改變（在下一個(gè)執(zhí)行周期該數(shù)值被重新寫入）。然而，對(duì)于不是實(shí)時(shí)數(shù)值的信號(hào)（例如，定值），改變一個(gè)信

13、號(hào)數(shù)值是非常有用的。5）、 Accel中符號(hào)的幫助左鍵點(diǎn)擊選中待幫助符號(hào)，再右鍵點(diǎn)擊選中符號(hào)并選擇命令符號(hào)描述（Description）可以顯示一個(gè)窗口，描述符號(hào)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(hào)通信和CAN總線說明4.1、站CAN接口柴達(dá)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(guān)信號(hào)，減少了電纜連接。各控制主機(jī)通過RS8311板卡連接至COM屏柜，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。如下圖例所示：4.2、現(xiàn)場(chǎng)CAN接口柴達(dá)木換流站現(xiàn)場(chǎng)IO也采用CAN策略，同一機(jī)箱內(nèi)的板卡通過背板的CAN總線進(jìn)行通訊。分布式I/O通過CAN總線與控制主機(jī)所在的主機(jī)屏柜通

14、訊，屏柜內(nèi)各IO機(jī)箱用十芯線相連，屏柜之間便需要介質(zhì)將相距一定距離的兩個(gè)屏柜連接起來，使其在邏輯上成為一個(gè)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(diǎn)的發(fā)送和接收模塊舉例 4.3.1. 通過Binary廣播號(hào)標(biāo)識(shí)的CAN信號(hào)通信不同控制系統(tǒng)之間通過CAN進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，在軟件圖中有一種是通過廣播號(hào)進(jìn)行標(biāo)識(shí)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(hào)，是在同一條CAN上區(qū)別與其它信號(hào)的標(biāo)識(shí)）；（c）Source（數(shù)據(jù)源）或者Dest（數(shù)據(jù)目的地）對(duì)應(yīng)板卡的節(jié)點(diǎn)號(hào)。功能塊共包括兩種：1）、Binary（二進(jìn)制）

15、 send(receive) 1：它只在接收端標(biāo)出數(shù)據(jù)源“Source”，對(duì)應(yīng)為CAN上發(fā)送端的板卡的節(jié)點(diǎn)號(hào)。如下圖1所示，我們?cè)贛AINPCPIOCTRLMAINDCYSSC_IN.ghc頁面上看到這個(gè)功能塊，從功能上我們可能根本不知道這些信號(hào)從哪個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)出。根據(jù)數(shù)據(jù)源source為57，廣播號(hào)Block no為1，我們打開BFT CAN（根據(jù)信號(hào)來源為PCPIOCTRLMAINDCYSSC_IN.ghc可知信號(hào)來自BFT）總線圖,可以查到節(jié)點(diǎn)號(hào)為57的板卡為=BFT1A +1.H5.14 RS851板。我們就找到了信號(hào)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(biāo)出數(shù)據(jù)目的地“Dest”，對(duì)應(yīng)為CAN上接收端的板卡的節(jié)點(diǎn)號(hào)。如下圖1所示，我們?cè)贛AINPCPIOCTRLMAINDCYSSC_OUT.ghc頁面上看到這個(gè)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(duì)應(yīng)板卡的節(jié)點(diǎn)號(hào)為59，并且定義廣播號(hào)Block no為1。BFT CAN（根據(jù)信號(hào)來源為PCPIOCTRLMAINDCYSSC_OUT.ghc可知信號(hào)來自BFT）總

17、線圖,可以查到節(jié)點(diǎn)號(hào)為59的板卡為=BFT1A +1.H5.16 RS853板。這樣我們就找到了信號(hào)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(hào)通信這種功能塊在發(fā)送端和接收端均標(biāo)出數(shù)據(jù)源ID、廣播號(hào)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(chǎng)

18、IO間通過CAN進(jìn)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(hào)進(jìn)行標(biāo)識(shí)的功能塊。該功能塊上信息為：（a）CAN bus 總線類型；（b）只標(biāo)明了Source（數(shù)據(jù)源）或者Dest（數(shù)據(jù)目的地）對(duì)應(yīng)PCP主機(jī)的節(jié)點(diǎn)號(hào)；（c）Block no（廣播號(hào)，是在同一條CAN上區(qū)別與其它信號(hào)的標(biāo)識(shí)）。功能塊共包括兩種：（1） send 2：它只在發(fā)送端端標(biāo)出數(shù)據(jù)源“Dest”，對(duì)應(yīng)為CAN上發(fā)送端的主機(jī)節(jié)點(diǎn)號(hào)。如下圖1所示，我們?cè)贛AINACCACC7MAINCPUMAINSSQDPMCOMM.ghc頁面上看到這個(gè)功能塊，我們查看發(fā)送信號(hào)為U_AC_STN、FREQ_STN可知發(fā)送為站CAN信號(hào)（站CAN節(jié)點(diǎn)表目前還沒看到），相應(yīng)的我們就找到了信號(hào)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(biāo)出數(shù)據(jù)源“Dest”，對(duì)應(yīng)為CAN上發(fā)送端的主機(jī)節(jié)點(diǎn)號(hào)。如下圖1所示，我們?cè)贛AINPCPIOCTRLMA