摘要：发电厂时间顺序记录（SOE）系统是电厂中重要的运行状态检测、记录、事故分析用设备,其性能直接影响机组和重要辅机事故状态分析的及时性和准确性。国外电站项目业主要求SOE系统必须以毫秒级的分辨率记录事件信息，为事故分析提供有力证据，且在工厂进行SOE性能测试见证。分析了以往SOE测试方法的局限性,且做了改进。并在DCS工厂监造时测试了SOE性能(分辨力≤1ms),测试效率及准确率明显提高;最后, 建议对改进后的SOE测试方法推广应用；
关键字：发电厂; 事件顺序记录; SOE测试信号发生器;改进
引言:
随着社会科学技术的快速发展,SOE(Sequence of Event)事件顺序记录装置已广泛地应用于电力系统和大型企业的供、用电系统，是记录发电厂、变电站、大型企业等供、用电系统的瞬态、稳态事件量信息,监测系统运行，保存状态数据，记录和捕捉故障信息的重要系统。国家电力标准规定及国外电站项目业主均要求SOE系统必须以毫秒级的分辨率记录事件信息，为事故分析提供有力证据，故SOE的测试精度及准确性成为质量管理的重中之重。
根据我公司印度古德洛尔电站项目EPC合同要求“DCS系统应提供高速顺序记录，其时间分辨率应不大于1ms，并要求在设备出厂验收时进行通道性能测试。”因此，我们需将打破常规,将通常在现场调试期间进行的SOE测试，提前到DCS设备出厂前在工厂进行SOE性能测试；
1测试方法分析
为了高效、准确的进行工厂SOE的时间分辨力测试，提升DCS系统SOE性能质量,推动公司国外电站项目建设,我们综合《火力发电厂分散控制系统验收测试规程》（DL/T659-2006）[1]标准要求及以往的SOE测试方法，进行了测试方案分析：
方法1：报表检查
手动闭合或断开SOE接点，通过接点闭合或断开检查SOE报表内的打印时间分辨能力是否达到毫秒级。
缺点：该种方法如果不是以同一时间间隔触发多个信号，仅通过检查报表一般检查不出历史追忆时间的排列顺序和发生顺序是否错位
方法2：仪器测试
以往采用16或32通道的信号发生器（如FXSOE-32信号发生器）对机组的SOE系统进行测试，该种信号发生器能够对多种类型SOE系统输入通道进行性能测试，可发出16路或32路开关量信号，各路信号间时间间隔可在0.1ms~1s内任意设定，时间设定有效步长为0.1ms，满足测试时间精度要求；如文献[2]中所提到的方法。
但是，该测试方法具有以下局限性：
1)触发通道数量限制：
受信号发生器通道数量限制，不能对整个SOE系统同时进行测试，每次最多监测32个通道，如果对整个项目的几百个SOE点进行测试，需要多次组合测试组(16或32通道)进行测试，整个测试需耗时3天甚至更长时间，且不同测试组间的错位现象不易发现，这样无法保证系统的监测效率及准确度。
2)自身精度影响：
信号发生器使用时间过久或未校准，误差将会增大，时间间隔的准确度将会下降，直接使用仪器参与计算不易发现潜在测试误差，影响测试结果的准确性，对机组安全存在隐患。（对结果的潜在影响较大）
3)接线方式：
以往的SOE测试信号发生器，需要对多个SOE测点逐个接线，手工接线，工作量大且容易存在人为接线错误，影响测试的效率和准确度；
2测试方案优化
通过以上SOE测试方法分析，为了保证印度古德洛尔项目SOE测试的准确度和可信度，尽可能的发现过程控制单元PCU（Process Control Unit）内部及PCU间的信号错位现象，我们经过查阅资料和方案比对，最终对仪器测试的方案进行了改进──使用数字存储示波器配合HS-256X SOE测试信号发生器、并定制专用连接线缆进行测试，通过测试验证，该改进方案的测试时间精度更为准确且测试结果更有保障；
改进后的SOE测试方法主要有以下实施特征及优点：
1)选型升级-----保证精度，通道增加
该SOE信号发生器不但具有原16通道或32通道的信号发生器的功能，而且输出通道数256（可扩展至1024）；触发方式：顺序触发、群触发、脉冲触发（视设备型号）； 触发时间基准为高精度石英晶体震荡源，触发间隔时间可在0.1ms～5.0ms设置以0.1ms可调,精确度达1us以上。并可针对不同DCS厂商的模件接线方式，配置专用的输出连接电缆，方便多通道的快速接线测试;
2)测试方法优化----校验触发精度
测试时，同时采用数字示波器检验信号发生器输出通道之间的时间间隔是否与设定一致，并可记录信号回路电压波形，直观查验SOE信号测试发生器的时间间隔（如图2所示）；
（图2：示波器显示信号发生器触发时间间隔波形）
3)测试效率优化----接线方式：
通过定制与不同DCS厂商相配套的专用连接电缆，提供了接线效率和接线准确性;
3方案实施
印度古德洛尔项目2*600MW亚临界燃煤机组，单个机组SOE输入180余点，公用系统SOE输入40余点，使用SOE节点作为DCS系统时间主节点，用SET01的模件来实现整个系统毫秒级的时间同步功能，SOE卡件分配在不同的PCU（Process Control Unit）内，其SOE功能通过网络接口子模件（NIS）、事件顺序主模件（SEM）、时间保持主模件（TKM）、桥式远程处理模件（BRC）、时间顺序同步模件（SET）和时间顺序数字模件（SED）来实现。
通过使用改进后的测试方法，对以上SOE系统信号接收、处理、记录环节进行性能测试，测试时
将该HS-256A SOE测试信号发生器输出通道按照预定时间间隔设定次序接入相应过程控制单元（PCU）机柜端子上；
用内部触发方式，将触发间隔时间调整为3ms、2ms、1ms、0.8ms、0.6ms等对SOE进行触发信号；
同时，采用数字示波器检验信号发生器输出通道之间的时间间隔是否与设定一致；
相应触发信号由DCS系统采集，查看被测SOE系统报表上记录的通道触发时间顺序及间隔是否与所加信号一致。若一致，所加信号之间的时间间隔可按照0.2ms步进减小，如不一致，将触发时间间隔按0.2ms步进增大；
按照上述方法继续测试，直至找出被测SOE系统记录的触发通道顺序和设定顺序保持一致时的最小触发时间间隔（信号必须稳定重现的时间临界点），该触发时间间隔即为最小分辨时间。
4结果及评价
按照《火力发电厂分散控制系统验收测试规程》（DL/T659-2006）标准6.8.4项“SOE分辨率测试”要求及我公司海外电站项目EPC合同要求，通过使用改进后的测试方法，得出如下结果:
1.无论SOE模件的分布是在同一PCU还是不同PCU，可以同时进行测试，且发现了不同PCU间的信号错位现象，并及时进行了处理；
2.发现了大多数SOE分辨率均不超过1ms.个别通道出现时间重叠现象；
3.SOE信号发生器与SOE卡件间的线缆连接方便、快捷，避免了接线问题导致的测试结果错误；
印度古德洛尔项目单台机使用SOE输入180余点，公用系统SOE输入40余点，使用上述方法一次性完成SOE分辨率功能的测试，完成整个测试仅耗时半天，提高了测试效率；避免了多次组合测试引起的测试误差，，测试结果可信度明显提高；
同时，为后续海外电站项目业主在DCS工厂检验期间见证SOE测试、新电站项目DCS施工调试期间SOE测试、老电厂检修期间的SOE测试提供了准确高效的方法借鉴。
参考文献：
[1] DL/T 659—2006，火力发电厂分散控制系统验收测试规程[S]．
[2] 刘一福，赵仕剑2，唐海中2 .DCS系统SOE性能的测试及分析[B].电力自动化设备.2005 .25（11）:96-98.
论文作者:王明真
论文发表刊物:《电力设备》2018年第19期
论文发表时间:2018/10/14
标签：测试论文; 时间论文; 通道论文; 系统论文; 间隔论文; 方法论文; 信号发生器论文; 《电力设备》2018年第19期论文;