为特高压装上国产“大脑”——溪浙特高压直流工程控制保护系统国产化纪实
7月3日,我国又一条连接西南水电基地和东部负荷中心的清洁能源大通道,也是目前世界上输送容量最大的直流输电工程——溪浙特高压直流输电工程,迎来了激动人心的投运时刻。
溪浙工程西起四川省宜宾市双龙换流站,东至浙江省金华市武义换流站,直流线路长度约1670千米,在直流领域首次实现了单回直流工程800万千瓦连续运行和840万千瓦过负荷输电运行,创造了超大容量直流输电的新纪录。
装备国产化之路
直流工程界常将直流工程的控制保护系统喻为直流工程的“大脑”。“溪浙工程产品设备国产化程度,直流主设备国产化率达到了84%,但是控制保护系统完全实现了国产化、自主化,溪浙工程的交、直流控制保护系统完全由许继自主开发,已经通过工程验证,运行十分稳定可靠。”许继集团溪浙特高压项目团队负责人严兵很是自豪。
严兵是许继集团直流系统公司溪浙工程项目经理,负责完成了方案设计、软件编制、软件测试、控制保护总体动态性能测试,协调完成了特高压直流控制保护设计工作以及系统调试工作,见证了自主开发的DPS-3000系统在特高压直流输电工程成功应用的整个过程。“这个过程很艰辛,但我们始终满怀信心,毕竟我们有自己的核心技术。”
由于前期工程经验少,我国直流输电领域开拓过程中遇到了很多难以想象的困难和阻碍。“封装的底层代码,加密的编译程序,直流输电的核心部分就像一个黑盒,我们几乎看不到什么。”回忆起之前的工程经历,严兵有些无奈。
为什么不能发展中国自己的直流输电控制保护系统?这个想法萌生后,许继集团便坚定地走上完全国产化、自主化之路。
耗时多年研制开发
许继集团在融合国外公司技术优势的基础之上,凭借多年积累的经验,投入大量资金。然而这条路并没有想象中的平坦,虽然早已预见其中的坎坷与不易,然而真正实施起来,研发工程依然面临很多困难。
经过多年艰辛的研制开发,2011年,许继集团直流输电系统公司终于开发出我国自己的平台——DPS-3000系统。该系统不仅满足当下±800千伏特高压工程的需要,并且还要应用于将来的±1100千伏特高压和±800千伏级联式多端直流及轻型直流输电工程。DPS-3000系统可以根据工程需要,灵活构成背靠背联网工程、常规直流工程、特高压直流工程、多端直流输电工程、柔性直流输电工程的控制保护系统,并具备向其他高端工业控制领域应用扩展的能力。
而作为其核心软硬件平台,HCM3000融合了多家国外成熟技术的优点,体系结构和信息通道更加合理,处理能力更为强大,同时具备嵌入式系统高度的运行可靠性和PC技术灵活性的特征,平台运算速度、点火接口控制技术、全数字仿真功能模块生成技术达到国际领先水平,满足工程应用条件。硬件系统采用紧密耦合的多主处理器构架,增强型64位背板总线。主处理器模块采用高性能通用处理器加DSP协处理器结构,提供强大的总体处理能力,采用多任务实时操作系统,可实现精准、可靠的工业过程控制,用户界面友好,拥有功能强大的图形化工程开发工具,具有很高的计算性能和可靠性。相比以往引用国外技术的控制保护系统,DPS-3000既能远程调试又能在线修改,兼具二者的优点,操作方便。在一次试验NBS开关分闸分不开,连锁条件不满足的情况下,通过在线置数,通过后台参数修改使各个条件得到满足,完成试验,同时,其远程在线修改参数的功能,大大提高了调试效率,可应对不同问题。