[發明專利]集成繼電保護、測控以及錄波功能的一體化硬件平臺及處理方法

在審

• 申請號: 201810522054.2
• 申請日: 2018-05-28
• 公開（公告）號: CN108767806A
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發明（設計）人: 葛維春;丁岳;王崢;李良;王于波;于同偉;張武洋;盧巖;楊文
• 申請（專利權）人: 國網遼寧省電力有限公司電力科學研究院;北京智芯微電子科技有限公司;國網信息通信產業集團有限公司;國家電網有限公司
• 主分類號: H02H1/00
• 分類號: H02H1/00;H03M1/12
• 代理公司: 北京中譽威圣知識產權代理有限公司 11279
• 代理人: 周際;張鵬

本發明公開了一種集成繼電保護、測控以及錄波功能的一體化硬件平臺及處理方法，基于該一體化硬件平臺的電力裝置連接于電力系統中能夠實現對所述電力系統的繼電保護、測控以及錄波功能。該一體化硬件平臺包括：ADC單元、存儲單元、FPGA單元、MAC網口單元、CPU單元。所述ADC單元用于將所述電力系統的模擬信號轉化為數字信號。存儲單元用于存儲數據。FPGA單元用于處理所述ADC單元輸出的數字信號。MAC網口單元用于輸出所述FPGA單元處理后的信號從而對所述電力系統進行繼電保護、測控或錄波。CPU單元用于控制上述各個單元。基于該一體化硬件平臺的電力裝置接入電力系統中就可以實現繼電保護、測控以及錄波功能，代替原有電力系統的繼電保護裝置和測控裝置，節約硬件成本。

技術領域

本發明涉及電力繼電保護領域，特別涉及一種集成繼電保護、測控以及錄波功能的一體化硬件平臺及處理方法。

背景技術

繼電保護裝置和測控裝置均是電力系統里面重要的二次設備，在保障電力系統穩定運行方面意義重大。

電力系統的繼電保護裝置能反應電氣設備的故障和不正常工作狀態，并自動迅速地、有選擇性地動作于斷路器將故障設備從系統中切除，保證無故障設備繼續正常運行，將事故限制在最小范圍，提高系統運行的可靠性，最大限度地保證向用戶安全、連續供電。

電力系統的測控裝置用于采集電力系統中的各種參數的信息，并將采集到的信息傳輸至后臺以便電力調度，還用于控制電力系統。

現階段，電力系統的繼電保護裝置和測控裝置都是獨立的，使用不同的硬件平臺，兩者不能通用，電力系統的繼電保護裝置重在實現繼電保護功能，測控裝置重在實現對電力系統的測量控制功能。由于電力系統中繼電保護裝置和測控裝置的需求量比較大，因此電力系統在這方面的成本比較高。

公開于該背景技術部分的信息僅僅旨在增加對本發明的總體背景的理解，而不應當被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已為本領域一般技術人員所公知的現有技術。

發明內容

本發明的目的在于提供一種集成繼電保護、測控以及錄波功能的一體化硬件平臺，基于該一體化硬件平臺的電力裝置接入電力系統中就可以實現繼電保護、測控以及錄波功能，從而代替原有的電力系統的繼電保護裝置和測控裝置，大大節約硬件成本。

為實現上述目的，本發明提供了一種集成繼電保護、測控以及錄波功能的一體化硬件平臺，將基于該一體化硬件平臺的電力裝置連接于電力系統中能夠實現對所述電力系統的繼電保護、測控以及錄波功能，該一體化硬件平臺包括：ADC單元，包括一路或多路ADC，用于將所述電力系統的模擬信號轉化為數字信號；FPGA單元，與所述ADC單元相連，用于處理所述ADC單元輸出的數字信號，所述處理過程包括將該數字信號進行存儲；以及通過繼電保護算法及測控算法對該數字信號進行處理；MAC網口單元，是所述一體化硬件平臺與所述電力系統之間的通信接口，用于輸出所述FPGA單元處理后的信號從而對所述電力系統進行繼電保護、測控或錄波；CPU單元，與所述FPGA單元相連，用于控制所述ADC單元、所述FPGA單元以及所述MAC網口單元。

在一優選的實施方式中，所述FPGA單元包括算法單元，與所述ADC單元相連，用于執行繼電保護算法以及測控算法；ADC控制器，與所述ADC單元相連，用于設置所述ADC單元中每路ADC的采樣精度和采樣速率；MAC網口控制器，與所述MAC網口單元相連，用于控制所述MAC網口單元的通信過程。

在一優選的實施方式中，所述ADC控制器包括DMA單元，用于將所述ADC單元輸出的數據進行存儲。

在一優選的實施方式中，所述MAC網口單元包括至少兩個MAC網口，在通信時，所述MAC網口控制器將通信數據進行復制并通過多個MAC網口傳輸至目的地。