许继直流控制保护基础知识

许继直流控制保护基础知识一、HCM20O硬件介绍HCM200系统是控制保护系统的核心设备。它处于控制和保护系统的中间层，即LAN网层和现场总线层的中间位置。直流输电工程中控制和保护的关键功能都由HCM200来实现机箱内硬件包括下列硬件模块：CPU模块PM6是计算能力极高的64位处理器模块，可用于各种开环和闭环控制场合。允许的极限运行周期为0.1ms,—个典型应用配置周期约为0.5ms。通信缓冲模块MM41当多个处理器模块在一个机箱内运行时必须在处理器之间加入MM41模块，完成处理器之间的数据交换。输入/输出模块IT42模块为PM6模块提供模拟量、开关量的输入/输出扩展；EB11模块为HCM200提供另外开关量的输入/输出扩展方式。通信模块应用通信模块（CSxx）和通信子模块可以实现功能强大的各种连接。（PROFIBUS,工业以太网，机箱间的光纤通讯）CS7模块是通信子模块SS4（支持DUST/USS协议），SS52（PROFIBUS现场总线接口）的支持模块。CS12和CS22模块用于机箱间的光纤连接。CSH11模块支持工业以太网协议，实现HCM200系统与工业以太网的连接。•特殊模块高压直流输电应用专用模块，包括：信号处理模块EP31；EP31的插入式扩展模块IT2、IM31。•机箱24槽位机箱；两条背板总线实现高速数据传输；多个机箱可以通过光纤连接，组成多机系统，完成复杂的任务。二、双重化冗余配置及切换原则1.冗余配置双重化配置设备：站控层的服务器、LAN网、极/站控、现场层测控装置。2.切换原则服务器切换靠内部软件实现，切换方法：当关闭主服务器服务程序或服务器时，另一个服务器自动切换为主用服务器。LAN网不分主备，同时传输数据。交直流站控、极控切换靠硬件COL切换逻辑模块和控制程序内软件同时实现；测控设备冗余系统切换随控制系统同时切换。3.控制系统切换控制系统切换分为手动切换与自动切换。1）切换逻辑模块2）手动切换手动切换有两种切换方式，一种通过备用系统切换模块上的按钮可以切换备用为主用，主用系统变为备用系统；另一种是运行人员工作站切换。3）自动切换当主用系统检测到系统硬件故障、软件故障、直流保护系统切换信号等故障时，系统会自动将自己切为备用三、profibus网络结构及功能介绍总线特点传输速率1.5Mbit/s拓扑结构混合：•光纤环网•电气总线节点数最大：一个主站最大：126个从站2.功能实现极站控主机与现场层测控装置DFU400装置之间数据传输。

下图为例简单说明PROFIBUS总线结构特点。图1单元1极控系统PROFIBUS结构图四、工作站、服务器和控制系统间的信息传输1.工作站OWS功能监视全站设备运行情况，运行人员发出控制指令。服务器功能：•接收极/站控主机上传的数据，下发来自工作站OWS的命令。•接收客户端提出的服务请求，进行相应的处理，再将结果返回给客户端。ServerHCM200报文历报文（前置服务实时数据广命令ServerHCM200报文历报文（前置服务实时数据广命令对象服务I-历史数据/自动功率数据OWS报文一!实时数据/命历史服务实现该功能主要靠服务器的服务程序,服务器程序主要由三部分组成：前置服务hvdc、对象服务objMgr、历史服务his_main。•前置服务：向下：提供与HCM200极/站控主机的相互通信。向上：1、与服务器中对象服务联系，传输实时数据和命令；2、与0WS直接联系，提供服务器与HCM200通讯的报文信息。•对象服务：将前置服务解析出的实时数据发送给运行人员工作站OWS和服务器历史服务；接收OWS命令，并将其转换成前置服务需要的信息格式并提交给前置服务。历史服务：将打上时标的历史事件存入服务器的硬盘中，向OWS提供历史事件查询功能，以便运行人员查看以前发生的历史事件。工作站、服务器与控制系统之间信息传输控制命令下发实现方法命令从OWS发出，依次经过服务器，极/站控HCM200主机，走Profibus总线，到达现场测控装置DFU400，最后从DFU400的开出接点到开关、刀闸、地刀等操作机构的控制结构，从而实现一个完整的控制功能。下面以WB-W2-Q2(5132)开关为例，简单说明命令的下发过程：运行人员首先以具有操作权限的用户名登录“PanFrame.exe”后台程序。)运行人员在OWS界面下的图形界面点击开关5132所代表的图标，将会弹出操作的窗口，选中相应的操作“=WB-W2-Q2合”，点击确定后，客户端程序将把该操作所代表的对象号“161482974”发送给服务器的对象服务。服务器的对象服务收到对象号“161482974”后，经过判断允许后，在对象服务中查表，得到对象“161482974对应的前置编号“40063”，并发送给前置服务程序。前置服务在收到前置编号“40063”后，在文件“Cmdpool・tmp”文件中查找前置编号“40063”所表示的报文中的位置。前置服务程序根据前置编号“40063”所表示的意义，将报文中第18个字的第13位置为“1”,再将报文发到华北交流站控HCM200主机的CSH11板卡中。c=WB-W2-Q2/CMD_ON=WB-W2-Q2 40063 000000.00000001.00000000.00022 001813010BINARY5） 华北站控主机收到“=WB-W2-Q2合”的命令后，根据华北站控的软件经过判断后，将命令按照DFU400需要的报文的格式，通过现场总线发送到DFU400。6） DFU400根据收到的命令操作相应的开出结点，开出结点闭合后，与现场设备硬连接构成回路，开关动作。命令下达完毕。信号回路上传的实现方法信号分为报警和状态两类信号。（1）现场层报警信号上传的实现方法当设备有报警时，相应报警接点闭合，送入DFU400装置，经PROFIBUS总线，到达相应控制系统，然后经LAN网送至服务器。下面以2号电抗器温度高报警为例，说明报警信号如何上传至OWS。1）2号电抗器绕组温度达到报警定值，相应告警接点闭合，接入DFU400装置的告警回路导通；DFU400装置对应开

关量输入位第10位由0变为1。DFU装置根据参数配置，将对应事件号17130和时间按照消息报文格式，经PROFIBUS送至控制系统，报文结构如下：字节消息报文1.挫制字节幻2.控制芋节心*开关量输A1-S丄.开关量输A3~]^5..开矣量输入6..开关量輸入爲~32.开关量输扎宀代S.flf]□(L)1浦息9.信号】D(N)10.时标；丟歎⑴11.时标；丟数⑷12.时标；砒CLL112.时标;ms(LH)14.时标;mg(HL)15.时捺;mg(HH]16.信号】D〔L)三消息I7.悟号】D(N)18.时标:責娥也19.时标；天歉(H)20.时标；D1S(1口21.时标;Di3(LH)22.时标；m3(HL)23.时掠；m3CHH124.信琴]DCL)25.信号]D(H)26.杨；夭數山27.时23.时啄；ms(LL129.时榜；m3(LH]S0.时赫；ms(HL]S1.捺；ms(HH1S2.控钢子节壮每一条消息由信号ID号(双字节)和6字节形式的时间构成。时间由1984.01.01以来的天数和从一天的00.00.00h起的毫秒构成。消息报文进入东北侧交流站控制系统后，控制系统将该报文中的事件号、时间等数据按照LAN网报文格式送至服务器前置程序。3）前置服务在收到报文后，将报文进行解析，将事件号送至对象服务，对象服务程序在数据库查找该事件号对应事件内容，然后OWS将该报警信号具体内容（包括事件号、时间、内容等）显示。另外，控制系统会产生软件事件，软件事件与硬件事件上传至服务器方法类似。软件事件的时间在极站控系统标注。模拟量上传实现方法模拟量输入DFU装置，通过Profibus总线，送至极/站控HCM200主机；然后经LAN网至服务器、OWS工作站。下面以东北侧第二大组第一小组A相电流为例，简单说明模拟量如何送至后台。1） 该电流二次值经5642断路器端子箱接入WA-Z2+LCIA，经屏内的变送器变至0-10V,然后进入DFU400装置。2） DFU装置将该变量转化为0-200%之间的数（一般100%对应1标幺），按照模拟量报文格式（该模拟量用双字节、16进制表示），送至直流站控系统A。）直流站控A内通信模块HSUC02将报文中模拟量读取后（百分数），在直流站控程序内经过滤波，然后按照LAN网报文格式，经LAN网送至服务器前置程序。）服务器查找数据配置文件./database/datapool.tmp，根据该数据报文解析类型及变比，将该数据