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HV - 用于HVDC的控制系統(tǒng)應(yīng)用

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文章來源：網(wǎng)絡(luò) 更新時(shí)間：2013-10-8

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HV - 用于HVDC的控制系統(tǒng)應(yīng)用

導(dǎo)讀：

通過使用壓直流技術(shù)（HVdc），大量的電能在轉(zhuǎn)換過程中會(huì)有更低的損耗，大的電網(wǎng)可以雙倍的進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換。電廠的控制需要強(qiáng)大的運(yùn)算能力和安全可靠的軟件。為此，德國infoteam在中國的子公司——一方梯隊(duì)軟件（北京）有限公司（以下簡(jiǎn)稱“一方梯隊(duì)”）和中國的客戶合作開發(fā)了hvdc控制系統(tǒng)。

通過使用壓直流技術(shù)（hvdc），大量的電能在轉(zhuǎn)換過程中會(huì)有更低的損耗，大的電網(wǎng)可以雙倍的進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換。電廠的控制需要強(qiáng)大的運(yùn)算能力和安全可靠的軟件。為此，德國infoteam在中國的子公司——一方梯隊(duì)軟件（北京）有限公司（以下簡(jiǎn)稱“一方梯隊(duì)”）和中國的客戶合作開發(fā)了hvdc控制系統(tǒng)。

客戶

這個(gè)項(xiàng)目中，一方梯隊(duì)的客戶——中國的一家電力設(shè)備供應(yīng)商，即提供輸電站的設(shè)備，為了建立用于其自己計(jì)算機(jī)硬件的控制系統(tǒng)并將其投入市場(chǎng)，正在尋找一家可靠的專門從事軟件開發(fā)的合作伙伴。合作的先決條件是“所有權(quán)的轉(zhuǎn)移”，這就意味著，當(dāng)項(xiàng)目完成的時(shí)候，該客戶也將獲得所有的源代碼。一方梯隊(duì)深諳此商業(yè)模式，“我們結(jié)合德國的know-how和中國的團(tuán)隊(duì)來執(zhí)行和創(chuàng)新”項(xiàng)目經(jīng)理marc pullmann解釋說“一方梯隊(duì)北京公司在客戶溝通和技術(shù)支持上都起了至關(guān)重要的作用。”

項(xiàng)目

中德合作中，雙方的責(zé)任有明確的界定:一方梯隊(duì)負(fù)責(zé)創(chuàng)建軟件平臺(tái)。中國客戶在的時(shí)間驗(yàn)收。此外，客戶負(fù)責(zé)選擇和開發(fā)硬件以及應(yīng)用程序的開發(fā)。如此大規(guī)模的項(xiàng)目，如此多國合作的項(xiàng)目，需要完善的計(jì)劃和一個(gè)可以被控制的工作流程。整個(gè)項(xiàng)目被劃分成了不同的階段。我們和客戶之間會(huì)定期舉行會(huì)議來檢查階段性的工作和狀態(tài)并制定下一階段的計(jì)劃由此來保證我們整個(gè)項(xiàng)目的成功。為了幫助工程師在用戶層面和技術(shù)層面接管這個(gè)復(fù)雜的軟件系統(tǒng)，我們也會(huì)定期對(duì)客戶進(jìn)行培訓(xùn)。硬件，軟件和應(yīng)用程序已經(jīng)在有信號(hào)模擬器的測(cè)試裝置中進(jìn)行了徹底的測(cè)試。

挑戰(zhàn)

開發(fā)團(tuán)隊(duì)必須集中處理極其特殊的需求，尤其是關(guān)于：

n 實(shí)時(shí)運(yùn)行的性能

hvdc控制程序通常都很大：成千上萬的功能塊通過多個(gè)cup分布。典型的周期時(shí)間只有幾毫秒，在部分應(yīng)用中有的甚至更低。測(cè)試系統(tǒng)必須以156.25微秒的周期運(yùn)行（128 samples per 50 hz period）.終這些挑戰(zhàn)均通過我們效的軟件設(shè)計(jì)，詳細(xì)的性能分析和優(yōu)化得到了圓滿的解決。

n 多任務(wù)

應(yīng)用程序任務(wù)被影射到系統(tǒng)任務(wù)，根據(jù)任務(wù)的優(yōu)先級(jí)來嚴(yán)格執(zhí)行。

n 多處理

在工程工具方面，一些cup需要被編程。在cup之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換也要實(shí)現(xiàn)。

n 擴(kuò)展性

客戶可以制定自己的功能塊。固件功能塊可以通過靈活的庫系統(tǒng)分配給應(yīng)用程序開發(fā)人員。

n 數(shù)據(jù)一致性

軟件平臺(tái)可以通過任務(wù)間數(shù)據(jù)連接的效的緩沖系統(tǒng)來保證。默認(rèn)的情況下，這樣的連接是“一致的”（緩沖的）。應(yīng)用程序開發(fā)人員也可以在cfc編輯器中，通過標(biāo)記沒有數(shù)據(jù)需求一致性的連接作為“快速連接”來繞過緩沖系統(tǒng)。

解決方案

該軟件平臺(tái)大概由兩個(gè)主要部分組成：應(yīng)用程序開發(fā)環(huán)境（工程工具）和用于不同控制器類型的實(shí)時(shí)運(yùn)行系統(tǒng)。一方梯隊(duì)的iec61131系統(tǒng)，也就是我們的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品openpcs和smartplc是開發(fā)的基礎(chǔ)。但是為了滿足hvdc控制系統(tǒng)的特殊需求，這些產(chǎn)品必須進(jìn)行度的客戶定制。后，hvdc控制系統(tǒng)在一些主要方面都很大程度上不同于iec61131系統(tǒng)，尤其是對(duì)于執(zhí)行模型。工程工具是基于一方梯隊(duì)的openpcs。應(yīng)用工程師的主要工具是cfc編輯器，允許圖形編程。系統(tǒng)的特性是支持實(shí)時(shí)多任務(wù)執(zhí)行模式和對(duì)目標(biāo)系統(tǒng)的多處理（控制器，plc）。軟件平臺(tái)提供多個(gè)不同的執(zhí)行水平，叫做任務(wù)。還有循環(huán)任務(wù)，在固定的時(shí)間執(zhí)行；還有中斷任務(wù)，在硬件水平的外部事件的反應(yīng)方面執(zhí)行。循環(huán)任務(wù)的時(shí)間行為可以由應(yīng)用程序開發(fā)人員進(jìn)行配置。中斷任務(wù)有更的優(yōu)先級(jí)，他們的執(zhí)行是優(yōu)先于其他任務(wù)，即，他們可以立即搶占其他運(yùn)行任務(wù)。應(yīng)用程序開發(fā)的一個(gè)共同的原則是可以將這個(gè)電站的某些功能放到一個(gè)文件夾：在一個(gè)cfc圖中。通常實(shí)現(xiàn)的功能會(huì)再覆蓋到不同的任務(wù)。此外，還必須可以建立連接，即，可以將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到其他的應(yīng)用程序中的功能群。安裝的cfc編輯器和軟件平臺(tái)通常都可以支持這些需求。

客戶的利益

嶺換流站已經(jīng)于2012年11月7日投入商業(yè)運(yùn)作。嶺背靠背項(xiàng)目主要是用來連接中國東北和中國華北兩個(gè)大的電網(wǎng)。通過安裝四個(gè)背靠背換流器，對(duì)于電站的控制和保護(hù)是相當(dāng)復(fù)雜的。通過背靠背電站，功率交換的總?cè)萘渴?000mw。它是如今上此類工程中大的。使用中國客戶的新的硬件和我們特制的軟件，整個(gè)控制系統(tǒng)在技術(shù)水平上達(dá)到了藝術(shù)級(jí)別。和其他潛在的國外競(jìng)爭(zhēng)者相比，它更先進(jìn)，更有力。

我們的產(chǎn)品和服務(wù)

一方梯隊(duì)在下列領(lǐng)域?yàn)槟峁┛蛻舳ㄖ频能浖_發(fā)：

n 應(yīng)用軟件

n 嵌入式軟件

n 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)

n 軟件測(cè)試

“我們的合作很順利也很成功。您和您的專業(yè)的知識(shí)和效的工作對(duì)于保證dps3000系統(tǒng)的成功至關(guān)重要。和一方梯隊(duì)四年的合作非常愉快。我們從您和您的團(tuán)隊(duì)學(xué)到了很多，并且我們很感謝您和您團(tuán)隊(duì)的支持。希望在不久的將來我們可以繼續(xù)合作。”——沈開奎，許繼集團(tuán)有限公司。

一方梯隊(duì)開始于iec61131-3的軟件開發(fā)。在不斷的發(fā)展中，我們還開拓了針對(duì)dcs的iec-61499,面向安全的iec61508，服務(wù)于電力傳輸?shù)膇ec61850以及關(guān)于醫(yī)療標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)產(chǎn)品和服務(wù)。

我們秉承嚴(yán)謹(jǐn)，負(fù)責(zé)的態(tài)度，帶領(lǐng)一方梯隊(duì)的效，質(zhì)量的研發(fā)團(tuán)隊(duì)，竭誠為客戶服務(wù)。

一方梯隊(duì)經(jīng)過8年在中國的發(fā)展已經(jīng)形成了本地的研發(fā)以及服務(wù)支持團(tuán)隊(duì)，提供從底層研發(fā)到應(yīng)用服務(wù)，源代碼級(jí)別的提供到現(xiàn)場(chǎng)的支持，我們堅(jiān)信一個(gè)開放的平臺(tái)環(huán)境才能將系統(tǒng)資源發(fā)揮到。而且，一方梯隊(duì)軟件（北京）有限公司已經(jīng)開發(fā)并擁有了自有產(chǎn)權(quán)的本地化產(chǎn)品。我們的服務(wù)目標(biāo)，不僅是幫助客戶構(gòu)建自主產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品，并提供相關(guān)know-how的培訓(xùn)，幫助客戶掌握核心技術(shù)并形成自己的研發(fā)團(tuán)隊(duì)。8年來，我們已經(jīng)擁有了包括電力、機(jī)車、鋼鐵、工程機(jī)械、數(shù)控機(jī)床、樓宇以及家居自動(dòng)化等的用戶。我們的產(chǎn)品和服務(wù)以穩(wěn)定，安全著稱，我們的團(tuán)隊(duì)以保證客戶成功為己任，開放的為中國客戶提供的產(chǎn)品與服務(wù)。

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