核电厂500kV开关站NCS系统主机改造

常森伟　杨耀辉　许宏伟

摘要 ：本文介绍了某核电厂500kV开关站NCS系统主机改造的原因和改造方法。详细阐述了NCS主机改造过程中的试验内容以及改造过程中遇到的问题和解决方法。

关键词 ：NCS 主机 改造

1 、NCS系统概况

某核电厂500kV开关站NCS系统采用国电南瑞提供的NS2000计算机监控系统，整个监控系统基于双以太网构建，分为两个部分：间隔层采用西门子公司的SICAM1703系统，分布在500kV开关站继保间及3、4号机组继保间。间隔层设备AM1703通过其I/O模板完成本间隔的测量、监控、同期以及防误闭锁，并通过双以太网连接到本小室的交换机上。站控层系统由国电南瑞提供，计算机采用SUN工作站，包括4台操作员站、2台主机、1台工程师站，1台网关机；用于两级调度通信的2台远动通信装置AK1703，为西门子公司提供的设备。同时在控制室还配置了公用信息管理机NSC300，完成与各小室微机保护、电度表、直流监视系统、绝缘监视系统等站内其它IED的通信。由于NCS的结构基于“分布式计算机环境”概念，采用网络结构，硬件设备可以在不影响系统其余部分正常运行的情况下，采用简单方式进行替换，升级和扩充，而不需对软件作任何修改。

2 、NCS投运后的运行情况

在NCS系统投运初期，整个系统运行状况良好，直观的监控界面、安全可靠的遥控操作方式都给运行带来了极大的帮助。但是在运行几年后，NCS系统两台主机开始陆续出现一些故障，导致系统中存在主机不可用的问题，虽然产生这样的故障后系统仍然保持正常运行，但是系统的可靠性大打折扣，一台主机故障期间如果另一台主机也发生故障，则整个NCS系统将不可用，这对500kV开关站的运行将产生重大的影响。

从以上故障分析中看出，NCS主机故障基本上都是由于硬件问题而导致的。经过向其他电厂、变电站调研，同一型号的SUN服务器运行情况都不是很好，或多或少都存在一些问题。由于该机型问题普遍，且厂家已经停产，考虑到NCS系统今后的运行和维护，决定对SUN的T2000型服务器进行更换。经过多方调研及南瑞厂家的推荐，最终决定采用富士通TX150来取代原来的SUN T2000。

3 、NCS系统主机改造实施

NCS主机作为NCS系统站控层的核心部分，负责整个系统的数据库、通信、用户管理以及数据、逻辑运算与处理，在500kV开关站正常运行的条件下，在更换NCS主机的过程中必须时刻保持NCS系统中至少有一台主机在运行状态，维持NCS系统的正常运行。综合考虑后确定主机更换改造的方案要点如下：

（1）从原主机备份数据库、画面、系统配置文件。

（2）对富士通主机上电，导入系统数据库、画面、配置等文件后进行拷机试验。

（3）对两台主机进行逐台更换。

（4）主机更换完成后进行试验，验证系统在更换主机后各项功能正常。

3.1 NCS系统主机更换过程

老的SUN主机是SPARC平台，新的富士通主机是X86平台，同一系统中不能出现两个不同平台的主机，因此不能简单的直接拿一台富士通主机换下一台SUN主机。

采取的方法是将系统中所有操作员站、工程师站的B网断开，同时将原主机二的A网也断开，此时由原主机一通过A网带整个系统。然后将新主机二接入B网，核对新主机二与原主机一之间的数据库及实时数据是否一致。在确认无误后将操作员站、工程师站的A网断开接入B网，由新主机二通过B网带整个系统，核对各个节点的实时数据，确认无误后将原主机一撤下，换上新主机一，然后恢复A网，至此更换主机的工作完成。

由于主机从SPARC平台更换到了X86平台，系统中各个节点的后台软件也要进行相应的版本升级。主机的后台软件版本升级要在挂网之间完成，操作员站、工程师站要在断开A网之后接入B网之前完成，逐台升级后挂入B网，全部完成后恢复A网，检查系统的运行情况。

3.2 NCS主机更换完成后需进行的试验

NCS主机更换完成后，由于机型、操作平台、后台软件版本都进行了变更，因此要进行一系列的试验来验证主机更换后是否存在意料之外的问题。试验内容主要有以下几项。

（1）画面显示检查。要求在主机一、二及所有操作员站、工程师站上分别打开所有画面进行检查。

（2）遥信变位试验。在每个间隔随机抽检若干遥信量。

（3）遥控试验。在遥控试验之前必须根据现场一次设备状态进行有效的安措，防止遥控命令发到一次设备上，造成开关或刀闸的误合误分，还要核对遥控逻辑关系表与遥控点表的一致性。

（4）雪崩试验。同时模拟16个遥信变位，在NCS后台检查事件记录，16条遥信变位记录应该都能被正确记录。

（5）SOE分辨率试验。选择3个遥信，分别按照2ms和1ms的时间间隔依次触发3个遥信变位，在NCS后台检查事件记录，3条遥信变位记录顺序正确，时间间隔应该满足要求。

（6）打印功能试验。在各个操作员站选择画面、报表、事件记录进行打印试验，确认打印程序正常。

3.3 NCS主机改造过程中遇到的问题及解决方法

在NCS主机改造的过程中，先后遇到了一些问题。

（1）NCS主机扩展显卡安装问题导致主机电脑不能正常开机。国电南瑞公司对原装富士通服务器进行了显卡升级，增加独立显卡来满足系统运行的需要，但是一开始显卡的安装方式为卡扣式安装，显卡不能很好地固定在卡槽内，后来更换显卡，采用螺丝拧紧的固定方式解决了此问题。

（2）在新主机上恢复备份数据库后核对数据库点表时发现遥测、遥脉系数没有恢复备份，国电南瑞进行分析后认为造成此问题的原因是由于软件操作平台及数据库程序版本不同造成的，需要在新数据库中手动将遥测、遥脉系数输入进去。为确保其他数据没有此问题，对数据库中所有点表进行了比对，确认无误。

（3）在更换NCS主机的过程中，在原主机一通过A网带整个系统，新主机二连接B网的状态下，检查发现主机二与间隔层B网不能正常进行数据交换，只有链路测试报文，而没有数据传输报文。经过反复试验检查发现间隔层B网通信配置与A网有所不同，更改配置后进行试验，B网能够正常进行数据交换。此问题是由于调试期间没有进行单网运行试验而造成的，这也提醒我们在调试期间一定要把各项试验做细，做完整。

（4）NCS主机更换完成后部分报表无法正常打开。经检查发现是由于后台程序升级，原数据库程序与后台程序不兼容，报表内存分配与原程序不同，国电南瑞对数据库程序进行升级后所有报表均能正确打开。

（5）在进行打印试验时发现只能打印事件记录，画面、报表等都不能打印。经检查发现新后台程序中打印模块存在一些问题，国电南瑞对打印模块程序进行了升级后打印功能正常。

以上这几个改造过程中遇到的问题，大部分都是由于操作平台更换，程序升级后造成的程序之间的配合问题，这虽然在主机改造前可以预见到会存在这方面的问题，但具体到哪里会出问题还是难以判断的，因此在主机更换完成后的试验要格外的仔细。

4 、结束语

NCS系统的正常稳定的运行，对500kV开关站的稳定运行提供了有力的保障，NCS主机改造的完成大大提高了NCS系统的稳定性。虽然在改造实施前，维修技术人员和厂家人员做了很多的工作，制定了详细的改造实施步骤，做了充分的事故預想和风险分析，但是在整个改造过程中还是遇到了一些意想不到的问题，经过多方努力解决了这些问题，确保了NCS主机改造的顺利完成。此次改造也使维修人员对NCS系统有了更深一层的了解，为今后对NCS系统的维护提供了很大的帮助，此次改造中的一些分析问题以及现场施工组织的方式方法也可供今后其他改造项目借鉴。

作者简介：

常森伟（1983-）男 河南 工程师 硕士研究生 从事核电厂电气调试、维修及管理工作。