华北电力大学分散控制系统课程设计报告.doc

当今国内火电厂对单元机组的控制多采用分散控制系统（Distribute Control System， 以下简称DCS）， 常见的DCS系统均含有事件顺序记录（Sequence of Event，以下简称SOE）系统。SOE系统是DCS中用于异常记录的子系统。随着火电机组日趋规模化和复杂化．生产过程信息瞬间千变万化。当机组发生故障时，需要查找出真实原因，并采取相应措施．这时就需要对事件进行追忆打印。而一般的历史数据记录只能做到秒级的分辨率，当事件发生后．往往同一秒内出现的信息很多，且不能分出先后顺序．这就给事故分析造成了很大的困扰。而事件顺序记录系统(SOE)以毫秒级的分辨率获取事件信息．为热工和电气设备事故分析提供有力的证据。可以说SOE是电厂重要的运行状态监测、记录、事故分析用设备。 1 SOE 量的采集原理和作用 1.1 采集原理 SOE 模块产生的信号叫SOE 量，即事件顺序记录（Sequence of event），目前主要应用于要求准确记录开关量输入时间的监控对象，以便区分多个受控对象动作的先后顺序。SOE 采集模块通常要求能够以毫秒级的时间间隔评估输入信号状态，能对模块的输入进行预处理并以二进制值、计数器值或事件的形式将这些输入传输给PLC。由于时标的存在，使得SOE 模块与常规的输入模块很不一样。该类模块通常使用软件时钟创建毫秒级间隔时间。该软件时钟通常借助外部时间信号（标准时间接受器）以1 min 的时间间隔进行同步。外部时间信号可采用DCF77信号或者GPS时钟对时。因此，从某种意义上说，SOE信号相当于一个带时标的开入量，但它的分辨率更高。 1.2 SOE 量的主要作用 在电厂监控系统中，国家设计规范要求对机组的运行工况（停机、发电、调相、抽水等）、6 kV 及以上电压断路器、反映厂用电源情况的断路器和自动开关、反映系统运行状况的隔离开关的位置信号、主要设备的事故及故障信号、以及主要设备的总事故及总故障信号进行采集。监控系统采集的涉及故障、事故的继电保护及系统安全自动装置的动作信号，电压等级等于或高于发电机机端电压的断路器的位置信号，必须进行顺序记录（SOE 量）。可见，这些测点在故障和事故分析中比一般的开关量信号更加重要。例如在水电站监控系统中SOE量主要作用在于以下几方面： （1）重要的监视功能，对一些比较重要的量上送中控室，给运行人员进行分析判断； （2）作为启动事故流程的启动源，对事故进行处理，如事故低油压信号、轴承温度过高信号、密封水中断、水导外循环冷却水中断、紧急停机按钮动作、保护动作信号，一出现这些重要的事故信号立刻启动相应的事故流程，如降负荷、跳开关、关导叶、灭磁动作等； （3）用来进行事故追忆，当发生事故时，自动打印并显示与事故有关的参数的历史值和事故期间的采样值，如追忆记录220 kV 及以上电压的各段母线频率及三相电压、220 kV 及其以上电压的出线三相电流、大型发电机的三相电压、三相电流等，这些信息对事故分析都能起到很重要的作用； （4）满足电网安全的需要，把一些重要开关的分合及机组事故信号通过101、104 通信及时上送调度部门，使调度员快速了解现场各种设备运行及异常情况，对系统事故做出准确的判断和处理。如电厂必须把接入系统的重要开关的A、B、C 三相最后一相的合闸变位精确动作时间与最早一相的分闸变位精确动作时间（精确到毫秒）通过通信系统直接将其打包成SOE 报文后发送给调度单位主站系统，以便主站系统对事件和时间进行记录和分析。 2 SOE 量应用中的主要问题 随着SOE 模块应用越来越广泛，相继出现了一些问题，在一定程度上制约了它的使用，最主要的表现就是信号的误报。误报的主要原因有以下几方面： （1）敏感性过强 从SOE 模块的结构上分析，该输入模块是智能事件记录模块，对外界信号变化反应的确非常敏感。正常输入测点电压是24 V，实验中检测门槛电压为10.5 V。即只要模块输入端出现大于等于10.5 V的交流或者直流电压都有可能使SOE 信号产生上升沿，对捕捉到的错误上升沿，如果不能在后期的滤波和校验中进行识别剔除，就会产生错误变位。 （2）自身故障 在实验中发现，SOE 模块的某些内部故障已可能导致信号变位，例如严重模块错误、参数化错误、与PLC的通讯错误，时间没有同步、缓冲器溢出等等。有些模块故障可以通过模块的自检发现，并经软件处理后屏蔽掉故障SOE 量信号；而有些故障却无法屏蔽。当出现模块与PLC通讯故障时，模块本身并没有故障，模块本身测点的品质仍然是好的，SOE 量仍然在监控软件中有效使用，这就有可能造成了SOE 信号的误报。 （3）外部时钟故障 SOE 模块在没有收到外部的同步时钟时，也可能出现SOE 信号错误变位。在SOE 模块采用GPS 对时过程中，对时装置要接受