[發明專利]一種適用于直流控制保護系統的嵌入式故障錄波裝置

有效

• 申請號: 201910103500.0
• 申請日: 2019-01-31
• 公開（公告）號: CN109830931B
• 公開（公告）日: 2021-01-12
• 發明（設計）人: 湯廣福;林志光;劉近;王華鋒;楊建偉;鄭林;楊樹森;吳文祥
• 申請（專利權）人: 全球能源互聯網研究院有限公司
• 主分類號: H02H1/00
• 分類號: H02H1/00;H02J13/00
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 馬永芬

本發明公開了一種適用于直流控制保護系統的嵌入式故障錄波裝置，該故障錄波裝置包括：可編程邏輯控制器件、微處理器、差分通信芯片、故障判斷組件和第一芯片，可編程邏輯控制器件通過差分通信芯片與外接設備通信連接，通過差分通信芯片獲取外接設備的錄波數據，并將錄波數據寫入第一芯片；故障判斷組件用于判斷外接設備是否發生故障，當發生故障時，確定故障時間點；可編程邏輯控制器件通過第一芯片獲取故障時間點和故障時間點前后預設時間內的錄波數據得到故障錄波數據，將故障錄波數據發送至微處理器；微處理器根據故障錄波數據生成故障錄波文件。本發明的故障錄波裝置，具有較高的集成度，降低了設備的成本，符合電力系統二次設備輕型化、緊湊化的趨勢。

技術領域

本發明涉及柔性直流輸電技術領域，具體涉及一種適用于直流控制保護系統的嵌入式故障錄波裝置。

背景技術

柔性直流輸電是繼交流輸電、常規直流輸電之后的新一代輸電技術，在控制傳輸電能的同時可獨立調節無功功率。柔性直流輸電不存在換相失敗問題，無需配置濾波及無功補償設備，易于構建多端直流網絡。可以解決目前交直流輸電面臨的諸多技術瓶頸，可以改善風電接入性能，大大提高低電壓穿越能力和系統穩定性，是遠距離海上風電并網的唯一技術手段。該技術的出現，為新能源發電并網、大型城市中心負荷供電、孤島供電、多端直流聯網提供了一個嶄新的解決方案，是構建智能電網的重要技術手段。

故障錄波裝置是柔性直流輸電系統的核心控制和保護設備，運維人員通過控制系統發出對輸電系統的所有控制指令，如控制分斷主斷路器、解閉鎖換流閥等操作，通過保護系統實現在系統故障時對輸電設備的及時保護，如單極接地故障、交流過壓故障等。

故障錄波裝置的故障錄波功能是用來記錄輸電系統中的各類重要事件和系統狀態的，該功能一般是故障錄波裝置隨時記錄系統的各種參數，當預設好的事件發生時則觸發數據歸集功能，此時將記錄觸發事件時間點前、后的一部分數據形成COMTRADE格式的波形文件用于操作員進行故障分析時使用。故障錄波裝置的故障錄波功能一般是由專用的故障錄波儀實現的，故障錄波儀一般是獨立設備，可單獨于故障錄波裝置而運行，這種儀器一般具備獨立的操作系統和人機界面系統。但由于獨立設備需要采用獨立的電源和數據存儲設備，設備所需屏柜數量較多，設備制造的成本較大。

發明內容

有鑒于此，本發明供一種適用于直流控制保護系統的嵌入式故障錄波裝置，以解決現有技術中故障錄波儀采用獨立設備，需要采用獨立的電源和數據存儲設備，設備所需屏柜數量較多，設備制造的成本較大的技術問題。

本發明提供的技術方案如下：

本發明實施例第一方面提供一種故障錄波裝置，其特征在于，包括：可編程邏輯控制器件、微處理器、差分通信芯片、故障判斷組件和第一芯片，所述可編程邏輯控制器件通過所述差分通信芯片與外接設備通信連接，通過所述差分通信芯片獲取外接設備的錄波數據，并將所述錄波數據寫入所述第一芯片；所述故障判斷組件用于判斷外接設備是否發生故障，當發生故障時，確定故障時間點；所述可編程邏輯控制器件通過所述第一芯片獲取所述故障時間點和故障時間點前后預設時間內的錄波數據得到故障錄波數據，將所述故障錄波數據發送至所述微處理器；所述微處理器根據所述故障錄波數據生成故障錄波文件。

優選地，所述故障錄波裝置還包括：第二芯片，與所述微處理器連接，所述微處理器獲取所述故障錄波數據，將所述故障錄波數據寫入所述第二芯片。

優選地，所述故障錄波裝置還包括：以太網芯片，所述微處理器通過所述以太網芯片和上位機進行通信，將所述故障錄波文件傳輸至上位機。

優選地，所述第一芯片包括：多個數據區塊，所述可編程邏輯控制器件將所述錄波數據從所述多個數據區塊的第一個數據區塊寫入至最后一個數據區塊，當所述多個數據區塊寫滿后，所述可編程邏輯控制器件將所述錄波數據繼續從第一個數據區塊寫入，覆蓋當前數據區塊中存儲的錄波數據。

優選地，所述可編程邏輯控制器件包括FPGA芯片，所述微處理器包括PowerPC芯片。