CN111740578A - 一种阀控系统双套冗余切换方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种阀控系统双套冗余切换方法，包括检测阀控系统是否存在错误信号，若存在错误信号，则置位切换请求；所述阀控系统根据所述切换请求向极控系统发送切换请求命令；极控系统接收到所述切换请求命令后执行冗余切换；经过第一预设时间段后，检测所述极控系统执行冗余切换后是否仍处于主运行状态；若所述极控系统仍处于主运行状态，则切换失败，所述阀控系统闭锁换流阀的同时交流断路器跳闸。通过上述方法，在更为及时、准确地进行极控系统的冗余切换的同时提高了系统运行的稳定性。
Description
技术领域
本申请涉及高压直流输电工程阀控管理技术领域，具体而言，涉及一种阀控系统双套冗余切换方法。
背景技术
目前，高压直流输电工程中的换流站的阀控系统通常包括主、备两套阀控；当主阀控出现出现故障时，可以通过对应的极控系统(Pole Control and Protection，以下统称PCP)进行冗余切换，将备套阀控作为主阀控。但是现有的冗余切换方式无法保证极控系统是否正确切换，存在一定的安全隐患。
发明内容
本申请的目的在于提供一种阀控系统双套冗余切换方法，用以实现更为及时、准确地进行极控系统的冗余切换，提高系统稳定性的技术效果。
本申请实施例提供了一种阀控系统双套冗余切换方法，包括：检测阀控系统是否存在错误信号，若存在错误信号，则置位切换请求；所述阀控系统根据所述切换请求向极控系统发送切换请求命令；极控系统接收到所述切换请求命令后执行冗余切换；经过第一预设时间段后，检测所述极控系统执行冗余切换后是否仍处于主运行状态；若所述极控系统仍处于主运行状态，则切换失败，所述阀控系统闭锁换流阀的同时交流断路器跳闸。
进一步地，所述检测阀控系统是否存在错误信号，若存在错误信号，则置位切换请求的步骤包括：获取运算箱背板通讯信号和主控箱背板通讯信号，分析运算箱背板通讯或主控箱背板通讯是否存在错误，若所述运算箱背板通讯或所述主控箱背板通讯存在错误，则为板卡故障，延时第二预设时间段后置位切换请求。
进一步地，所述检测阀控系统是否存在错误信号，若存在错误信号，则置位切换请求的步骤还包括：获取阀控系统与所述极控系统通信过程中的第一光纤数据接收信号、第一CRC校验信号和循环计数信号；分析所述阀控系统与所述极控系统通信过程中的光纤数据接收、CRC校验和循环计数中的任一一种是否存在错误；若光纤数据接收存在错误，或者CRC校验存在错误，或者循环计数存在错误，则所述阀控系统与所述极控系统存在通讯故障，延时第三预设时间段后置位切换请求。
进一步地，所述检测阀控系统是否存在错误信号，若存在错误信号，则置位切换请求的步骤还包括：分析所述阀控系统与所述极控系统通信过程中光纤数据接收正确且CRC校验正确的情况下所述阀控系统是否接收到解闭锁指令；若所述阀控系统接收到所述解闭锁指令，则所述阀控系统与所述极控系统之间的通信状态检测存在防误延时；取消防误延时并置位切换请求。
进一步地，所述检测阀控系统是否存在错误信号，若存在错误信号，则置位切换请求的步骤还包括：获取所述阀控系统与合并单元之间的第二光纤数据接收信号和第二CRC校验信号；分析所述第二光纤数据接收信号或第二CRC校验信号是否存在错误；若所述第二光纤数据接收信号或所述第二CRC校验信号存在错误，则所述阀控系统与所述合并单元存在通信故障，延时第四预设时间段后置位切换请求。
进一步地，所述检测阀控系统是否存在错误信号，若存在错误信号，则置位切换请求的步骤还包括：获取合并单元的通道信号品质标志；分析合并单元的通道信号品质标志是否为品质异常标志，若合并单元的通道信号品质标志为品质异常标志，则合并单元的采样信号品质异常，延时第五预设时间段后置位切换请求。
进一步地，所述检测阀控系统是否存在错误信号，若存在错误信号，则置位切换请求的步骤还包括：获取阀控系统主控箱的第一循环数信号和脉冲分配箱的第二循环数信号；分析所述第一循环数信号与所述第二循环数信号差值的绝对值是否超过设定值；若所述第一循环数信号与所述第二循环数信号差值的绝对值超过设定值，则阀控系统主控箱与脉冲分配箱存在通信错误，延时第六预设时间段后置位切换请求。
进一步地，所述检测阀控系统是否存在错误信号，若存在错误信号，则置位切换请求的步骤还包括：分析所述极控系统未向所述阀控系统下发值班状态为非主非备状态的信号时，所述阀控系统是否为非主非备状态；若所述阀控系统为非主非备状态，则阀控系统置位值班信号异常切换标志，延时第七预设时间段后置位切换请求。
进一步地，所述方法还包括：获取所述阀控系统各个电源板的掉电检测信号，分析所述阀控系统的所有电源板电源是否均掉电；若所述阀控系统的所有电源板电源均掉电，则置位阀控系统双电源掉电切换标志，并上送切换请求命令给极控系统。
进一步地，所述方法还包括：分析脉冲箱切换板接收到主、副两套阀控系统数据的时间差的绝对值是否大于预设值；若大于预设值，则延时第八预设时间段后置位两套阀控系统不同步切换标志，并上送切换请求命令给极控系统。
本申请提供的阀控系统双套冗余切换方法通过对阀控系统的错误信号进行分析，确认切换失败的原因的同时可以及时对未正常进行切换的情况进行处理。通过上述方法，在更为及时、准确地进行极控系统的冗余切换的同时提高了系统运行的稳定性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请实施例提供的一种阀控系统双套冗余切换方法流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
请参看图1，图1为本申请实施例提供的一种阀控系统双套冗余切换方法流程示意图。
本申请实施例提供的阀控系统双套冗余切换方法主要包括以下步骤：
步骤S101，检测阀控系统是否存在错误信号，若存在错误信号，则置位切换请求。
系统中的各个模块可以对与其相关的信号进行检测和分析，确认是否存在错误的信号，若存在错误的信号则对应的模块置位切换请求，阀控系统根据该切换请求向极控系统发送切换请求命令。
在一种实施方式中，可以获取运算箱背板通讯信号和主控箱背板通讯信号，分析运算箱背板通讯或主控箱背板通讯是否存在错误，若运算箱背板通讯或主控箱背板通讯存在错误，则为板卡故障，延时第二预设时间段后置位切换请求。
具体地，运算箱背板通讯信号可以由运算箱扩展板检测并分析有无错误后并发送到主控箱，主控箱背板通讯信号由主控箱获取并判断有无错误，若出现板卡故障，延时600us置位切换请求。
进一步地，还可以获取阀控系统与极控系统通信过程中的第一光纤数据接收信号、第一CRC校验信号和循环计数信号；分析阀控系统与极控系统通信过程中的光纤数据接收、CRC校验和循环计数中的任一一种是否存在错误；若光纤数据接收存在错误，或者CRC校验存在错误，或者循环计数存在错误，则阀控系统与极控系统存在通讯故障，延时第三预设时间段后置位切换请求。
具体地，第一光纤数据接收信号由与PCP通信的板卡检测，若长时间未接收到光纤数据，则光纤数据接收存在错误；第一CRC校验信号由与PCP通信的板卡检测并分析到接收的数据是否存在CRC校验错误；循环计数信号由与PCP通信的板卡检测PCP发给阀控系统上周期的循环计数与本周期差值是否等于1，若不等于1则循环计数存在错误。若阀控系统与极控系统出现通讯故障，则延时200us置位切换请求。
进一步地，还可以分析阀控系统与极控系统通信过程中光纤数据接收正确且CRC校验正确的情况下阀控系统是否接收到解闭锁指令；若阀控系统接收到解闭锁指令，则阀控系统与极控系统之间的通信状态检测存在防误延时；取消防误延时并置位切换请求。
具体地，若阀控系统与极控系统通信过程中光纤数据接收正确且CRC校验正确的情况下，阀控系统接收到PCP下发的解闭锁指令，既不为解锁命令，也不为闭锁命令；则说明阀控系统与极控系统之间的通信状态检测存在防误延时，因此可以取消防误延时并置位切换请求。
进一步地，还可以获取阀控系统与合并单元之间的第二光纤数据接收信号和第二CRC校验信号；分析第二光纤数据接收信号或第二CRC校验信号是否存在错误；若第二光纤数据接收信号或第二CRC校验信号存在错误，则阀控系统与合并单元存在通信故障，延时第四预设时间段后置位切换请求。
具体地，第二光纤数据接收信号和第二CRC校验信号由与合并单元连接的板卡进行检测，若长时间未接收到数据，则说明第二光纤数据接收存在错误；板卡还可以对接收到的数据进行CRC校验，并发送CRC校验信号。若出现阀控系统与合并单元的通信故障，则延时200us置位切换请求。
进一步地，还可以获取合并单元(MergingUnit，以下简称MU)的通道信号品质标志；分析合并单元的通道信号品质标志是否为品质异常标志，若合并单元的通道信号品质标志为品质异常标志，则合并单元的采样信号品质异常，延时第五预设时间段后置位切换请求。
具体地，一般阀控系统与MU有两路光纤连接通道，分别为桥臂电流通道和正负极电压电流通道；若任一MU采样通道检测有品质异常标志，经过延时置位MU信号品质异常切换标志，并上送切换请求命令给PCP。
进一步地，还可以获取阀控系统主控箱的第一循环数信号和脉冲分配箱的第二循环数信号；分析第一循环数信号与第二循环数信号差值的绝对值是否超过设定值；若第一循环数信号与第二循环数信号差值的绝对值超过设定值，则阀控系统主控箱与脉冲分配箱存在通信错误，延时第六预设时间段后置位切换请求。
具体地，阀控系统下发循环数为阀控系统主控箱自加循环数经运算箱下发到脉冲分配箱，脉冲分配箱反馈的循环数为脉冲分配箱接收到的阀控系统主控箱的自加循环数再经运算箱反馈给阀控系统主控箱，二者之差的设定值为6，若出现阀控系统主控箱与脉冲分配箱通信错误，延时700us置位切换请求。
进一步地，还可以分析极控系统未向阀控系统下发值班状态为非主非备状态的信号时，阀控系统是否为非主非备状态；若阀控系统为非主非备状态，则阀控系统置位值班信号异常切换标志，并发送阀控系统请求切换信号给极控系统；延时第七预设时间段后置位切换请求。
具体地，，若阀控系统为非主非备状态，而PCP下发至阀控系统的值班状态不是非主非备状态(非主非备状态PCP下发至阀控系统的值班状态标志为0x1111)，经过延时置位值班信号异常切换标志，并上送切换请求命令给PCP。
阀控系统非主非备状态由ACTIVE光纤接收至的PCP的值班信号状态为非主非备，PCP值班状态为PCP下发至阀控系统的值班状态，若为非主非备状态，则为0x1111，若出现值班信号异常标志，则延时300us后置位切换请求。
进一步地，还可以获取阀控系统各个电源板的掉电检测信号，分析阀控系统的所有电源板电源是否均掉电；若阀控系统的所有电源板电源均掉电，则置位双电源掉电切换标志，并上送切换请求命令给极控系统。
具体地，现有的阀控系统一般为阀控屏IO机箱、主控箱与运算箱的两路电源板电源串联接入屏柜电源，三个机箱任何一路电源板故障都将导致三个机箱该路电源掉电，若出现两路电源板电源均掉电，则置位双电源掉电切换标志，并上送切换请求命令给PCP。
进一步地，还可以分析脉冲箱切换板接收到阀控系统主、副两套阀控数据的时间差的绝对值是否大于预设值；若大于预设值，则延时第八预设时间段后置位两套阀控系统不同步切换标志，并上送切换请求命令给极控系统。
具体地，现有的阀控系统一般都为两套(可记为阀控A和阀控B)；若任一脉冲箱切换板检测到收到阀控A与阀控B数据的时间差的绝对值大于1us，则置位两套不同步标志。若本套阀控处于非主状态，并且与PCP通讯正常，经过延时(可以设为，但不限于，500us)置位两套阀控不同步切换标志，并上送阀控请求切换命令给PCP，非主状态的阀控系统降为OFF状态。其中，阀控A和阀控B不同步标志由脉冲箱切换判断并上送阀控。
步骤S102，所述阀控系统根据所述切换请求向极控系统发送切换请求命令。
阀控系统在置位切换请求后，就向极控系统发送切换请求命令，通知极控系统进行冗余切换。
步骤S103，极控系统接收到所述切换请求命令后执行冗余切换。
PCP接收到请求命令后执行冗余切换，并在执行冗余切换完成后将值班状态更改为备用状态或者OFF状态。
步骤S104，经过第一预设时间段后，检测所述极控系统执行冗余切换后是否仍处于主运行状态。
在一种实施方式中，当阀控系统发出切换请求命令后就开始计时1.5ms。在1.5ms后，阀控系统可以检测极控系统是否仍处于主运行状态；以确认极控系统的冗余切换是否正常执行。
步骤S105，若所述极控系统仍处于主运行状态，则切换失败，所述阀控系统闭锁换流阀的同时交流断路器跳闸。
如果阀控系统发出请求命令1.5ms后极控系统若仍处于主运行状态，则可以判定切换失败，此时阀控系统闭锁换流阀的同时交流断路器跳闸。
需要说明的是，第一预设时间段可以根据实际需求进行设置，并不局限于上述的1.5ms。
综上所述，本申请实施例提供一种阀控系统双套冗余切换方法，包括检测阀控系统是否存在错误信号，若存在错误信号，则置位切换请求；所述阀控系统根据所述切换请求向极控系统发送切换请求命令；极控系统接收到所述切换请求命令后执行冗余切换；经过第一预设时间段后，检测所述极控系统执行冗余切换后是否仍处于主运行状态；若所述极控系统仍处于主运行状态，则切换失败，所述阀控系统闭锁换流阀的同时交流断路器跳闸。通过上述方法，在更为及时、准确地进行极控系统的冗余切换的同时提高了系统运行的稳定性。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种阀控系统双套冗余切换方法，其特征在于，包括：
检测阀控系统是否存在错误信号，若存在错误信号，则置位切换请求；
所述阀控系统根据所述切换请求向极控系统发送切换请求命令；
极控系统接收到所述切换请求命令后执行冗余切换；
经过第一预设时间段后，检测所述极控系统执行冗余切换后是否仍处于主运行状态；
若所述极控系统仍处于主运行状态，则切换失败，所述阀控系统闭锁换流阀的同时交流断路器跳闸。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述检测阀控系统是否存在错误信号，若存在错误信号，则置位切换请求的步骤包括：
获取运算箱背板通讯信号和主控箱背板通讯信号，分析运算箱背板通讯或主控箱背板通讯是否存在错误，若所述运算箱背板通讯或所述主控箱背板通讯存在错误，则为板卡故障，延时第二预设时间段后置位切换请求。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述检测阀控系统是否存在错误信号，若存在错误信号，则置位切换请求的步骤还包括：
获取阀控系统与所述极控系统通信过程中的第一光纤数据接收信号、第一CRC校验信号和循环计数信号；
分析所述阀控系统与所述极控系统通信过程中的光纤数据接收、CRC校验和循环计数中的任一一种是否存在错误；
若光纤数据接收存在错误，或者CRC校验存在错误，或者循环计数存在错误，则所述阀控系统与所述极控系统存在通讯故障，延时第三预设时间段后置位切换请求。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述检测阀控系统是否存在错误信号，若存在错误信号，则置位切换请求的步骤还包括：
分析所述阀控系统与所述极控系统通信过程中光纤数据接收正确且CRC校验正确的情况下所述阀控系统是否接收到解闭锁指令；
若所述阀控系统接收到所述解闭锁指令，则所述阀控系统与所述极控系统之间的通信状态检测存在防误延时；取消防误延时并置位切换请求。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述检测阀控系统是否存在错误信号，若存在错误信号，则置位切换请求的步骤还包括：
获取所述阀控系统与合并单元之间的第二光纤数据接收信号和第二CRC校验信号；分析所述第二光纤数据接收信号或第二CRC校验信号是否存在错误；若所述第二光纤数据接收信号或所述第二CRC校验信号存在错误，则所述阀控系统与所述合并单元存在通信故障，延时第四预设时间段后置位切换请求。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述检测阀控系统是否存在错误信号，若存在错误信号，则置位切换请求的步骤还包括：
获取合并单元的通道信号品质标志；
分析合并单元的通道信号品质标志是否为品质异常标志，若合并单元的通道信号品质标志为品质异常标志，则合并单元的采样信号品质异常，延时第五预设时间段后置位切换请求。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述检测阀控系统是否存在错误信号，若存在错误信号，则置位切换请求的步骤还包括：
获取阀控系统主控箱的第一循环数信号和脉冲分配箱的第二循环数信号；
分析所述第一循环数信号与所述第二循环数信号差值的绝对值是否超过设定值；
若所述第一循环数信号与所述第二循环数信号差值的绝对值超过设定值，则阀控系统主控箱与脉冲分配箱存在通信错误，延时第六预设时间段后置位切换请求。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述检测阀控系统是否存在错误信号，若存在错误信号，则置位切换请求的步骤还包括：
分析所述极控系统未向所述阀控系统下发值班状态为非主非备状态的信号时，所述阀控系统是否为非主非备状态；
若所述阀控系统为非主非备状态，则阀控系统置位值班信号异常切换标志，延时第七预设时间段后置位切换请求。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
获取所述阀控系统各个电源板的掉电检测信号，分析所述阀控系统的所有电源板电源是否均掉电；
若所述阀控系统的所有电源板电源均掉电，则置位阀控系统双电源掉电切换标志，并上送切换请求命令给极控系统。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
分析脉冲箱切换板接收到主、副两套阀控系统数据的时间差的绝对值是否大于预设值；若大于预设值，则延时第八预设时间段后置位两套阀控系统不同步切换标志，并上送切换请求命令给极控系统。
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