浅谈发电厂热工自动控制系统的测试
摘要：文章针对发电厂计算机自动控制系统（装置）2000年问题（Y2K问题），阐述相应的测试方法、步骤及分类，认为应根据不同的测试对象，采取不同的测试方法和步骤；无论测试对象如何，一些测试方法是基本的，具有一定的共性。
关键词：发电厂；热工；自动控制系统
一、自动控制系统在电厂热工领域的应用与发展
我国是从20世纪60年代开始研制变电站自动化技术。到70年代初，先后研制出电气集中控制装置和集保护、控制、信号为一体的装置。在80年代中期，由清华大学研制的35kV变电站微机保护、监测自动化系统在威海望岛变电站投入运行。与此同时南京京自动化研究院也开发出了220kV梅河口变电站综合自动化系统。此外，国内许多高等校及科研单位也在这方面做了大量的工作，为国内的变电站自动化技术的发展起到了卓有成效的推动作用。发电厂Y2K测试所涉及的对象一般有：计算机自动检测装置或检测系统，包括测量仪器仪表和有关的检定系统等；计算机控制装置或系统，包括PLC、单回路/多回路调节器和监控系统；其他计算机自动控制系统（设备）。对于不同的测试对象，应根据其具体运行情况及相应功能，采取不同的测试方法和步骤，才能最有效地测试不同对象的Y2K问题。但无论对象如何，有些测试方法是基本的和共性的。
二、自动控制系统操作的有效规则
对于发电厂计算机自动控制系统（装置）Y2K问题，一方面要测试系统能否顺利跨越2000年，能否识别非法和无效日期，所有日期显示是否正确；另一方面，更要测试系统在2000年前后能否稳定运行，功能是否正常，会不会引起误报警乃至保护误动作等。对自动检测仪表进行Y2K问题测试，一般最好用离线测试法。首先应根据该PLC或控制器对系统的影响程度，决定进行离线还是在线测试。但有相当一部分PLC和控制器可能没有日期和时间设置功能，无法进行直接测试。在这种情况下，应分两步进行：第一，若该设备有源代码，应对源代码进行分析，确定应用软件何处用了时间功能；判断这些时间功能是由实时时钟或系统时钟产生的，还是由计数器或脉冲产生的。若是由实时时钟产生的定时，可能有Y2K问题；若是由计数器产生的定时，软件本身应不会有Y2K问题。第二，应对该控制器的硬件电路进行分析，确定硬件电路是否有备用电池和实时时钟RTC芯片等。若没有这些芯片，硬件本身应没有Y2K问题。如果以上两步都有明确结论，就可确定该设备是否有Y2K问题。监控系统由上位机和下位机构成，或由人机接口MMI加PLC构成。首先应根据该监控系统对整个系统的影响程度决定是进行离线测试，还是进行在线测试。监控系统的Y2K问题测试分两大部分，即下位机测试和上位机测试。先对下位机进行测试；再对上位机测试，包括上位机本身和应用软件测试；最后，对上位机和下位机同时进行测试，测试系统运行有无异常、功能是否正常。为保证安全，在进行DCS测试前，应确保机组已停运。对于DCS，应首先进行单项测试，再进行系统测试，确保整个DCS不受Y2K问题影响。先进行单个控制站、工程师站操作站的硬件和操作系统是否存在Y2K问题及其严重性，再对工程师站、SOE、控制站的各种应用软件及其功能进行测试。单项测试后，为确认DCS控制站、操作员站和工程师站等单元间的接口、DCS数据库（包括实时数据库和历史数据库）、DCS监控和保护系统等的Y2K问题，应进行DCS系统测试。测试前，先找到DCS主时钟，通过修改主时钟时间对DCS进行系统测试，在各个关键时间段上考察DCS功能是否正常。
三、自动控制系统测试方面必须注意的环节
第一，确认被测试系统的相关资料和台帐的正确和完整性；验明所有的日期输入、输出、显示和内部时钟；做好被测系统软件和数据备份；记录被测系统的设定参数；测试前排除或记录异常现象；找出被测系统与外部系统的接口参数；编写测试作业指导书或测试规程；开会审核测试作业指导书或测试规程；做好被测系统的现场安全措施。第二，在实施测试时应做好下面工作：严格按测试作业指导书实施测试；遵守测试程序的顺序；准备应急人员以应付意外事故；输入测试数据进行测试；记录所有测试情况和数据。第三，完成测试后应继续做好如下工作：将系统时钟回调到正确的正常时间；在测试前，如被测系统与外部系统断开，则恢复系统连接；删除所有测试文件，并将系统恢复至测试前状态；重新启动被测系统，观察系统运行是否正常；准备支持任何测试后的生产启动；保证可用于审核和复阅的详细测试结果。
四、结束语
电力自动化系统是利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信息处理技术等实现对变电站二次设备（包括继电保护、控制、测量、信号、故障录波、自动装置及远动装置等）的功能进行重新组合、优化设计，对变电站全部设备的运行情况执行监视、测量、控制和协调的一种综合性的自动化系统。通过变电站综合自动化系统内各设备间相互交换信息，数据共享，完成变电站运行监视和控制任务。变电站综合自动化替代了变电站常规二次设备，简化了变电站二次接线。变电站综合自动化是提高变电站安全稳定运行水平、降低运行维护成本、提高经济效益、向用户提供高质量电能的一项重要技术措施。通过Y2K问题的测试，一方面可掌握发电厂自动控制系统（装置）Y2K问题的严重程度；另一方面可借此制定Y2K问题的解决方案及各种应急措施，具有重要意义。
参考文献：
1、电力系统2000年问题 [EB/OL].
http://www.euy2k.com/newsroom.htm.
2、嵌入式系统2000年问题 [EB/OL].
http://www.mitre.org/research/y2k.
3、微软公司2000年问题 [EB/OL].
http://www.microsoft.com.
4、IEE工厂自动化系统2000年问题[EB/OL].http://www.iee.org.uk/2000risk.
（作者单位：神华准能发电厂热工车间）
|
版权声明： 本栏目阅读排行栏目最新
|