换流站控制保护软件Accel简介

柴达木换流站控制保护软件Accel简介
一、Accel简介
柴达木换流站应用了南瑞继保研发的PCS-9550直流输电控制保护系统软件V1.0，其中集成了换流站控制系统、直流换流器/极/双极保护、换流变压器保护、直流滤波器保护、交流滤波器保护的软件。

其中站控制系统、直流换流器/极/双极保护集成在了Accel系统中，换流变压器保护、直流滤波器保护、交流滤波器保护独立分屏。

柴达木换流站控制保护系统软件通过南瑞新型开发的Accel程序编写，与以往直流输电工程中的MACH2功能、用法相似。

取消主机加PCI板卡结构后，主程序及I/O信号处理程序分布在多个板卡中实现。

1.1、Accel中的基本概念
元件：元件是完成特定应用功能的面向对象的一组数据和对数据进行处理的过程，处理完后输出的数据供其它元件进一步使用。

元件包含输入、输出和参数等外部接口。

库元件：由UAPC平台符号库管理工具形成其输入、输出、参数的接口描述和图形描述。

元件的头文件和目标文件（OBJ）存放在UAPC符号库中，库元件可以被多次复用。

库元件不提供C源文件给用户。

Main元件：在单CPU插件中，只有一个Main元件，在双CPU插件，有Main 和Main2两个顶层元件，Main元件只能实例化为1次，表示插件功能设计。

Main 元件一般包含：应用元件调度页面、配置页面。

可以包含普通功能图页面、页面任务调度页面。

动态元件：在 Main元件下可以有多个有可视化页面封装组成的实体，动态元件设计文件将形成两个文件：在 h文件中形成元件的结构定义；在c文件中形成元件的构造函数、初始化函数、任务函数的定义。

动态元件一般包含：页面任务调度页面、普通功能图页面。

顺序功能图(SFC)元件：用于表示实现某个顺序控制功能或者状态转换的元
件。

顺序功能图由执行步块、转移条件块等符号组成。

执行步块代表一个执行步页面对应的功能函数。

顺序功能图文件在代码生成时也形成h文件和c文件，每个执行步页面独立封装成函数，在顺序执行控制页面中决定函数的执行跳转顺序。

顺序功能图元件简称SFC元件。

SFC元件一般包含：顺序执行配置页面、执行步页面、任务调度页面。

在顺序执行配置页面中决定执行步的执行过程，在任务调度页面决定顺序执行配置任务函数的任务等级。

1.2、Accel中的层次关系
装置下有多个插件文件，插件下有Main应用(NR1113双DSP有两个Main)。

Main应用是一个插件程序的入口，它有若干子应用和页面（这些页面为任务调度类型）。

应用有若干页面，可能有几个子应用（数据管理支持N层应用嵌套，实际应用1-2层比较多）。

1.3、Accel中的任务执行优先级
在Main的任务调度页面中配置顶层元件任务执行顺序。

在元件的任务调度页面配置配置页面的任务等级和执行顺序。

在元件的任务调度页面可以将子元件形成一个执行链，这些子元件的任务放在父元件的任务首部先执行。

在元件的任务调度页面可以将子页面形成一个执行链，配置子页面执行链的页面类型应该为任务调度页面。

HTM有8个等级的任务，一般主CPU下应用程序任务等级设置为2以上。

另外还有6个等级的SPORT任务，和一个单独任务链（默认75us）。

每个页面对应一个任务函数，通过AddTaskExt接口加入到任务队列。

AddTaskExt在元件的init函数中被调用，所以动态元件的初始化顺序决定了元件任务的执行次序。

如下图：换流器区程序页面任务优先级
1.4、Accel的三种模式：浏览模式、调试模式、编辑模式
（1）浏览模式
不使用硬件锁的用户模式，应用和绘图仅能被查看而不能作任何改动。

（2）调试模式
也称为HiBug。

将编制系统连接到目标系统允许用户通过双击表示信号的线来实时的调试应用。

该数值在屏幕上被显示和更新。

通过在一个数值上点击可以改变设置，并输入一个新数值。

Accel的调试模式用于调试一个在目标系统中运行的Accel应用，即对于富有意义地运行调试模式的一个预需求是到用于应用的绘图和到目标系统的连接都建立起来了。

（3）编辑模式
代码生成符号可以被创建和修改。

要进入编辑模式需要一个密码（编辑模式不给用户开放）。

二、Accel结构和功能模块介绍
2.1 柴达木换流站Accel软件，Appsoftware/MAIN结构如下：
ACC：交流控制
AFC：交流滤波器控制
ASC：辅助系统控制
ATC：交流主变控制
OHM：在线谐波监视
PCP：极控制
PPR：极保护（包括换流器、直流线路、极保护及双极保护的启动和保护）SPC：站用电控制
2.1.1 极控制系统软件结构
极控制系统由多块板卡组合而成，各个板卡分工明确，相互之间通过背板的HTM总线传输数据，各个应用内部的软件逻辑类似于以往的MACH2系统，具体分工如下：
B01/NR1106: 系统管理板卡，负责系统配置信息，对各个板卡进行管理，与SCADA系统通信；
B03/NR1113：DSP信号处理板卡，一个DSP板卡处理电压电流模拟量信号，另一个DSP处理角度计算；
B04/NR1105：CAN总线接口板卡，通过CAN总线与I/O系统与站CAN连接；
B09/NR1128：通讯板卡，负责极控系统与极保护系统之间的通讯；
B11/NR1127：通讯板卡，负责站间通讯和极间通讯；
B12/NR1103：主处理板卡，处理模式选择、分接头控制、系统监视与切换等；
B13/NR1103：辅处理板卡，处理顺序控制、无功控制。

注：Bxx为板卡安装槽位。

2.1.2 Accel中直流保护系统软件结构
保护系统同样采用多块板卡组合而成，每个保护均有保护启动逻辑和保护动作逻辑，如下图：
B03/NR1113：换流器保护、线路保护动作逻辑；
B03/NR1113：换流器保护、线路保护启动逻辑；
B03/NR1113：极保护、双极保护动作逻辑；
B03/NR1113：极保护、双极保护启动逻辑；
其它板卡功能与极控系统功能类似。

例：换流器保护出口动作需要启动逻辑和动作逻辑同时动作，在PPR\COMM_PCP_1\Main\PAM_OUT\CONV_INPUT.ghc处理页面中将保护启动逻辑和动作逻辑按位相与，如下图：
保护启动逻辑和动作逻辑所采集的模拟量回路相互独立，回路上单原件故障不会导致保护误动作
2.2 Accel中的功能模块（待增加）
monitoring system
IOSUP In/out put Supervision 输入输出监视
SDSPSUP Slave station power
supervision
备用站用电监视
REF reference 参考目录
四、Accel中常见元件介绍（待增加）
与门，输出为输入的逻辑与
比较器，当输入增大时沿右边沿上
升，减小时左边沿下降
比较器，a>b时输出为1，否则为0
计数器,CL的每一次脉冲都会导致
输出增加1，直到32000（本例中），
后回零重新计数，R为复位。

delay off ,延时返回，在输入信号已经由1变为0，这个符号使1延长
Time长再返回。

只有在输入1达到Time长时输出才为1，一旦输入返回为0，输出即返
回0。

除法门，输出为输入的除
把1信号展宽到Time那么长
限制器，在大于上限的情况下输出为上限恒定值，在小于下限的情况下输出为下限恒定值，在此之间，
输出等与输入。

乘法门，输出为输入的乘积
非门，输出为输入的逻辑非
或门，输出为输入的逻辑或
RS触发器，为了防止RS触发器在1，
1不定的情况发生，结合列一个与
门，这样：输入（R S）输
出
0 0 不变
0 1 0
1 0 1
1 1 0
选择器，输出根据选择开关量进行
选择，选择开关量为0时选择下面
的输入，为1时选择上面的输入
转换门，用于改变变量名称或数据
类型转换
三、Accel中的简单用户操作
3.1 启动和退出Accel
Accel程序的启动、退出和一般windows应用并无二致，双击Accel图标打开、点击“退出”退出Accel；
另外当启动Accel时，所提供的硬件锁必须被连接到并行口上，否则Accel 只能在浏览模式下启动。

3.2 在Accel中打开一个绘图
1）、启动Accel，点击命令文件/打开或左上角文件夹标示或是用快捷键CTRL+O。

将出现“Open ”对话框。

2）、在“Open ”对话框中，打开Accel文件所在路径，按照Accel结构打开相应绘图所在目录。

3）、点击"打开"按钮。

4）、根据软件结构找到绘图页打开。

3.3 启动和退出既调试模式（HiBug）
3.3.1 启动调试模式：
1）、启动Accel然后点击菜单栏命令“文件”，出现“模式”对话框。

2）、选择调试模式，选择目标主机地址（主机地址见主机地址信息表）并点击确定。

调试模式被启动。

在调试模式中不能使用的用户模式命令会变灰。

也可以使用快捷键ctrl+D快速启动调试模式。

3.3.2 要退出调试模式，执行下面的一个操作：
1）、通过“模式”对话框，返回到Accel浏览模式。

2）、退出Accel，例如，通过文件/退出。

关于各种Accel模式，见文件/模式。

3.4 软件信号值查看和修改
Accel在调试模式时，可以很容易地通过几个绘图跟踪一个信号，因为当一个信号从一个绘图到另一个绘图时，双击绘图中的交叉检索链接就可以自动地打开新图形并允许在那个绘图上立即继续追踪信号。

并且通过调试模式，任何软件信号的数值都可以实时地被监视和修改。

3.4.1监视信号
1）、要激活一个信号，按下列步骤做：
在表示信号的连线上双击。

信号的数值以红色显示在屏幕上而且默认是连续地更新的。

2）、要解除一个激活的信号，按下列步骤做：
在需要被解除的具有数值的信号线上双击。

3）、信号更新
调试模式可以周期地更新激活的信号也可以根据手动要求来更新信号。

默认
是周期地进行更新。

要根据手动要求更新信号，所有激活的信号值被连续地更新。

4）、改变信号值
要改变一个信号值，按下列步骤做：
1、以鼠标右键点击在一个被激活的信号的显示数值上。

会显示出编辑信号数值的对话框。

2、输入一个新的数值并点击确定按钮。

通常对于实时执行的一个信号的数值并不经常进行改变（在下一个执行周期该数值被重新写入）。

然而，对于不是实时数值的信号（例如，定值），改变一个信号数值是非常有用的。

5）、 Accel中符号的帮助
左键点击选中待帮助符号，再右键点击选中符号并选择命令符号描述（Description）可以显示一个窗口，描述符号的代码定义部分。

给出了输入、输出和参数类型。

四、Accel软件信号通信和CAN总线说明
4.1、站CAN接口
柴达木换流站沿用站CAN策略，将交直流控制系统通过站CAN连接，用来传输相关信号，减少了电缆连接。

各控制主机通过RS8311板卡连接至COM屏柜，实现数据交换。

如下图例所示：
4.2、现场CAN接口
柴达木换流站现场IO也采用CAN策略，同一机箱内的板卡通过背板的CAN 总线进行通讯。

分布式I/O通过CAN总线与控制主机所在的主机屏柜通讯，屏柜内各IO机箱用十芯线相连，屏柜之间便需要介质将相距一定距离的两个屏柜连接起来，使其在逻辑上成为一个CAN。

屏柜之间的CAN连接，采用光纤。

直流区域接口
DFT
4.3、Accel中CAN节点的发送和接收模块举例
4.3.1. 通过Binary广播号标识的CAN信号通信
不同控制系统之间通过CAN进行数据通信，在软件图中有一种是通过广播号
进行标识的功能块。

该功能块上信息为：（a）CAN bus 总线类型；（b）Block no （广播号，是在同一条CAN上区别与其它信号的标识）；（c）Source（数据源）或者Dest（数据目的地）对应板卡的节点号。

功能块共包括两种：
1）、Binary（二进制） send(receive) 1：它只在接收端标出数据源“Source”，对应为CAN上发送端的板卡的节点号。

如下图1所示，我们在MAIN\PCP\IOCTRL\MAIN\DCY\SSC_IN.ghc页面上看到这个功能块，从功能上我们可能根本不知道这些信号从哪个节点发出。

根据数据源source为57，广播号Block no为1，我们打开BFT CAN（根据信号来源为PCP\IOCTRL\MAIN\DCY\SSC_IN.ghc可知信号来自BFT）总线图,可以查到节点号为57的板卡为=BFT1A +1.H5.14 RS851板。

我们就找到了信号的来源，再通过Hidaw打开QZ\INTERFACE\COMMMON\RS851\DIGIN_O.HGF页面，找到下图2所示的功能块。

图一（PCP\IOCTRL\MAIN\DCY）图二（QZ\INTERFACE\COMMMON\RS851）
2）、Binary send(receive) 2，它只在发送端标出数据目的地“Dest”，对应为CAN上接收端的板卡的节点号。

如下图1所示，我们在MAIN\PCP\IOCTRL\MAIN\DCY\SSC_OUT.ghc页面上看到这个功能块，我们查看发送端定义的目的位置Dest为59，即送到对应板卡的节点号为59，并且定义广播号Block no为1。

BFT CAN（根据信号来源为PCP\IOCTRL\MAIN\DCY\SSC_OUT.ghc 可知信号来自BFT）总线图,可以查到节点号为59的板卡为=BFT1A +1.H5.16 RS853板。

这样我们就找到了信号的目的地，再通过Hidaw打开QZ\INTERFACE\COMMMON\RS853\DIGOUT.HGF，则找到图2所示的模块。

图一（PCP\IOCTRL\MAIN\DCY）图二（QZ\INTERFACE\COMMMON\RS853）
4.3.2.系统间信号通信
这种功能块在发送端和接收端均标出数据源ID、广播号BlockNr，且在同一页面。

如在MAIN\ACC\ACC7\MAINCPU\MAIN\SSQ\TELE_COMM.ghc页面看到如下图1的发送和接收功能块。

图一
4.3.3站CAN通信
PCP控制系统和现场IO间通过CAN进行数据通信，在软件图中有一种是通
过广播号进行标识的功能块。

该功能块上信息为：（a）CAN bus 总线类型；（b）只标明了Source（数据源）或者Dest（数据目的地）对应PCP主机的节点号；（c）Block no（广播号，是在同一条CAN上区别与其它信号的标识）。

功能块共包括两种：
（1） send 2：它只在发送端端标出数据源“Dest”，对应为CAN上发送端的主机节点号。

如下图1所示，我们在MAIN\ACC\ACC7\MAINCPU\MAIN\SSQ\DPMCOMM.ghc页面上看到这个功能块，我们查看发送信号为U_AC_STN、FREQ_STN可知发送为站CAN信号（站CAN节点表目前还没看到），相应的我们就找到了信号的目的地，PCP\IOCTRL\MAIN\STN\ACCIN.Ghc。

接收端功能块如图二所示。

图一
图二
（2）send 2：它只在发送端端标出数据源“Dest”，对应为CAN上发送端的主机节点号。

如下图1所示，我们在MAIN\PCP\IOCTRL\MAIN\STN\PCPOUT.ghc页面上看到这个功能块，我们查看发送信号为BLOCK_IND_TO_ACP可知发送为站CAN信号（站CAN节点表目前还没看到），相应的我们就找到了信号的目的地，MAIN\ACC\ACC7\MAINCPU\MAIN\SSQ\STN_COMM.ghc。

接收端功能块如图二所示
图一图二
4.3.4.控制软件与硬件板卡接口的通信
我们以IEC-60044-8总线为例查找它的硬件接口位置，比如说，我们在MAIN\PCP\DSP\MAIN\Uac_IN_M.hgf页面看到如下图所示Receive模块，应该如
何来找信号的硬件接口呢？
首先用CAD软件打开PCD图，找到PCP控制保护柜内页面PCD\IEC-60044-8总线图。

如下图：
从PCD图可以看出，PCP接收的IEC-60044-8信号有五个，分别由：CMI1A.＋1.H5.4、CMI1A.＋1.H5.13、CMI1A.＋1.H10.4、DFT1A.＋1.H20.1、BFT1A.＋1.H20.1。

根据软件图中的信号目录MAIN\PCP\DSP\MAIN\Uac_IN_M.hgf可知要查找的信号位于CMI中，在这CMI中有三块RS8601板，并且有各块板卡测量对应位置的缩略图。

另外根据Receive模块中的fiber_no 1可知板卡CMI1A.＋1.H5.4为硬件接口，即对应P1_WT_T11同步电压测量板卡。

这样就可以确认此信号的发送模块位于 CMI1A.＋1.H5.4板卡中。