基于三取二冗余容错架构的数字逻辑单元设计

针对新一代轨道车辆控制系统的高可靠、高安全、高冗余、高集成等要求,为了使车载计算机在复杂运行环境下快速、准确、高效地完成网络传输、数据计算和输出控制,设计了基于三取二冗余容错架构的数字逻辑单元(DLU),并在软件的配合下实现了对车辆关键控制电路的安全服役功能。该控制单元采用三取二冗余控制策略。程序采用抢占式多任务实时操作的控制逻辑。系统采用电源模块、信号采集模块、信号输出模块和处理器模块并行启动和运算电路。输出采用具有自反馈校正的同步校验信号机制。通过可用性和安全性这两个方面的综合对比分析,验证了三取二架构DLU在正常运行下基本功能的实现和在失效模式下对系统运行保护的冗余切换功能。在发生单个或多个故障时,三取二架构不仅确保了系统控制的完整性和可靠性,而且最大限度保障了系统资源的可用性。该设计为DLU在车辆的实际应用中提供了利用率高和满足高安全等级的可行设计方案。

胶东换流站非电量保护“三取二”逻辑改造

2010年胶东换流站投运时,胶东换流站换流变压器非电量保护采用"双重化"配置,当有一套保护或者现场的非电量保护跳闸接点误动时,会造成单极闭锁,对山东电网安全稳定带来重大影响。因此,对换流变压器非电量保护进行"三取二"逻辑改造,即当三个跳闸接点中的两个跳闸接点导通时,才允许出口闭锁直流,大大减少了因保护设备或跳闸接点误动带来的安全隐患。胶东换流站直流场非电量保护也存在类似的问题,故也对其进行了"三取二"逻辑改造。

贵广、天广工程直流保护系统“三取二”逻辑比较

为加深对贵广直流工程和改造后天广直流工程直流保护系统"三取二"逻辑的理解,为直流保护冗余设计及其现场运行提供借鉴,对此逻辑在两个直流保护系统中的实现原理及应用情况进行了比较。结果表明,两个直流保护系统"三取二"逻辑实现的原理是相同的,但后者的"三取二"逻辑配置具有一定的优势,该直流保护系统在两套"三取二"逻辑装置全部因故退出运行时,直流保护动作出口信号仍可从极控系统中相关出口回路输出,以维持保护系统正常运行。

直流保护冗余配置的“三取二”逻辑实现方法比较

目前直流输电工程的直流保护冗余配置一般采用"三取二"方式,但在工程实际中有不同实现方法。论述了"三取二"逻辑的原理特点及其优越性,并从逻辑功能以及实现策略的角度,介绍其在几个直流输电工程中的具体应用。针对直流工程中控制保护逻辑提出了改进建议,可供未来的直流输电工程建设参考。

“三取二”逻辑在南方电网直流输电工程中的应用

从稳定性和可靠性的角度出发,首先论述了"三取二"逻辑在不同领域的应用情况,并基于马尔可夫过程原理分析了"三取二"逻辑的优越性,接着从逻辑功能以及实现策略的角度,介绍了"三取二"逻辑在南方电网直流工程中的应用情况,分别对直流保护系统、站用电系统以及VBE系统中"三取二"逻辑加以分析,阐述了各自的逻辑功能和实现情况。最后,提出了对于改进直流工程中其他控制保护逻辑的建议。

灵宝背靠背直流输电工程直流极保护系统三取二逻辑功能的实现

直流输电系统保护除了与交流继电保护一样,能满足快速性、灵敏性、选择性和可靠性的要求,还必须具有足够高的RAM(Reliab ility、App lic ition、m aintainab ility)指标和冗余化设计。灵宝背靠背直流输电工程许继控制保护系统中直流极保护系统采取了与国内交流继电保护不同的三取二逻辑概念,对其原理及实现方法进行了阐述,同时也介绍在西门子不提供技术支持的情况下,实现运行状态与试验状态的自动转换功能,并在试验状态下能自动闭锁出口。灵宝背靠背直流输电工程目前已正式投入商业运行,直流极保护系统经历了工程实际的考验,验证了三取二逻辑及实现方法的合理性、正确性、有效性。

采用“三取二”保护逻辑的分析与应用

阐述了"三取二"保护逻辑的基本原理和特点,通过对5种保护逻辑建立数学模型,从可靠性的角度分析了保护逻辑的误动率和拒动率,论证了"三取二"保护逻辑既能防止误动又能防止拒动,具有较高的可靠性和优越性。结合上海奉贤逆变站的实际,以阀短路保护为例,剖析了在不同动作策略下的"三取二"保护逻辑模块所处的位置以及出口方式,证实了无论从可靠性还是经济性考虑,向家坝—上海±800kV特高压直流保护系统采用"三取二"保护逻辑是科学的。

一种新型三取二逻辑装置及配置策略在高岭背靠背扩建工程中的应用

基于可靠性和经济性的综合考虑,直流输电工程中的直流保护系统普遍采用三重化配置,输出方式采用三取二逻辑,三取二装置实现三取二逻辑判断并输出动作信号功能,对三取二逻辑装置及配置策略进行分析和研究具有重要意义。对以往工程中的三取二装置及配置策略进行了分析和研究,然后提出了一种新型三取二装置的设计方法,采用控制总线传输及FPGA逻辑处理方法,提高了其可靠性。将三取二逻辑配置在冗余的三取二装置中,同时在冗余的极控系统中进行相同的配置,大大提高了直流保护系统的可靠性和可用性。高岭背靠背扩建工程首次采用此新型三取二逻辑装置及配置策略,直流保护系统在投运后一直安全稳定运行,新型的三取二装置及其配置策略顺利通过了现场复杂环境的考验,验证了其安全性和可靠性,为以后新工程中直流保护系统的相关设计提供了有益的参考。

汽包水位三取二保护逻辑优化研究

根据《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》中有关汽包水位保护的要求,结合东华热电2台机组汽包水位测量系统的实际运行情况和存在的问题,对其进行了三取二保护逻辑优化,简要的介绍了汽包水位三取二保护逻辑优化实现方法以及优化后的试验方法。

液压跳闸回路四取二、三取二、二取一的比较

对液压跳闸回路四取二、三取二、二取一的可靠性从概率角度进行了计算比较，并得出了一些结论，可作为相关设计的参考。

城轨列车三取二逻辑控制单元设计

针对列车复杂运行环境以及现有LCU的运用情况,提出一种更可靠的基于三取二控制技术的城轨列车LCU设计方法,重点研究了在软件算法和硬件设计上的三取二设计思想,并对其进行模块化设计。该三取二LCU系统已示范应用于广州市轨道交通二十一号线两列车,应用情况良好。

地铁列车三取二逻辑控制单元CAN通信智能监测软件设计

针对列车三取二逻辑控制单元产品采用控制器局域网络进行内部、外部通信,产生大量通信过程数据的情况,分析了CAN总线质量对通信数据可能造成的干扰,提出一种更高效的CAN通信智能监测方法。目前经过测试,该三取二LCU系统已示范应用于广州市轨道交通二十一号线两列车,应用情况良好。

换流变压器非电量“三取二”保护原理及工程应用

分析了传统的换流变非电量保护方案的弊端,介绍了换流变压器非电量"三取二"保护方案的原理、特点以及两种工程设计配置方案。特别地,针对直流输电工程中电源路数不足、跳闸接点不能满足要求、信号电路失电等异常情况,提出了解决方案。所提出的保护方案已应用到多个高压直流输电工程中,其运行情况良好,大大提高了换流变非电量保护的可靠性。

宾金特高压直流保护三取二配置策略及优化研究

宾金特高压直流控制保护系统采用HCM3000硬件平台,直流保护系统同时配置了硬件三取二装置和软件三取二逻辑,正常情况下保护动作优先通过硬件三取二装置输出。针对软件三取二逻辑有效时,存在阀组保护与极保护的部分保护功能无法出口的问题,通过对直流输电系统的影响进行深入分析可知,当前设计存在导致设备故障和直流闭锁的隐患。在目前设计原理的基础上,提出了修改硬件配置和软件功能的解决措施,为现场的实际应用提供借鉴和参考。

宾金、灵绍特高压直流保护三取二功能配置的应用研究

本文基于宾金和灵绍特高压直流工程,对HCM3000和PCS9550硬件平台的直流保护三取二功能进行研究,两者均配置了三取二装置和控制主机三取二逻辑,详细介绍了两种直流保护三取二的功能逻辑和保护出口策略,PCS9550直流保护系统具有较强的安全性和可靠性,HCM3000直流保护系统在三取二装置故障后,存在阀组保护与极保护部分功能无法出口的问题,深入分析了当前设计存在导致设备故障和直流闭锁的隐患,为现场的实际应用提供借鉴和参考。

基于模糊逻辑的变压器励磁涌流二次谐波闭锁方案

分析了变压器空投时差动保护中3种不同电流相位补偿方式识别涌流的效果,表明3种电流相位补偿方式识别涌流效果相当,可相互补充。引入模糊识别原理,提出了综合利用3种电流相位补偿方式的思想,适当选取二次谐波隶属度函数,分别求取不同电流相位补偿方式下A,B,C三相的二次谐波隶属度,进而得到各相的综合隶属度。在此基础上,提出基于综合隶属度的三取二原则方式来识别涌流,提高了变压器差动保护励磁涌流闭锁的可靠性。动模实验数据和现场实例的仿真分析验证了新方法的有效性和可行性。

特高压中州换流站保护三取二逻辑优化分析

保护三取二逻辑具有较低的误动率和拒动率,在换流站的保护系统中广泛应用。由于所保护的设备不同,三取二逻辑的实现方法也有所区别,以中州换流站内的直流系统保护、换流变非电量保护为研究对象,从三取二逻辑的模拟量采集回路、开关量采集回路以及出口回路入手,同时结合以往工程中保护三取二逻辑的实现方式,对中州换流站保护的三取二逻辑进行了全面的分析,找出了其中存在的问题,并提出相关改进意见,为后续工程的设计提供一些依据。

三路冗余智能测速装置提高水电厂机组发电安全性

介绍了恰甫其海水电厂应用一种高精度、高可靠的三路冗余智能测速装置的过程,高可靠性的原理,以及在实际应用中安装和加工工艺,真正的高可靠性智能装置。

关键关断信号逻辑处理在油田中的应用

某油田是垦利油田群的外输枢纽,一旦关键关断信号出现误报警,将导致不同程度的油田群停产,引发较大产量损失和溢油风险。针对该问题,通过对某油田15个关键信号进行"三取二"技术改造,将多个模块结果输入到同一个表决器表决的模式应用于紧急停车系统(ESD),使ESD的可靠性和安全性得到提升。

特高压工程的DCC800直流保护与控制系统配合逻辑分析

在锦屏—苏南、向家坝—上海特高压直流输电工程中直流保护和控制系统采用DCC800硬件平台,直流保护与控制系统通过eTDM总线完成数据交换,包括所有的保护动作信号。对直流保护和控制系统的配合逻辑进行了详细的阐述和研究,包括直流保护与控制的硬件组成,直流保护与控制系统间的信号交换,直流控制系统对保护信号的处理,以及控制系统软件中"三取二"选择逻辑、保护矩阵的配置以及不同类型的动作响应等;此外,对DCC800与西门子技术的控制保护系统进行了比较分析。根据工程实际运行状况来看,采用该设计理念的直流控制和保护系统运行稳定、可靠。