[發明專利]一種基于SOC的電力直流系統故障錄播方法

在審

• 申請號: 202010089203.8
• 申請日: 2020-02-12
• 公開（公告）號: CN111339025A
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發明（設計）人: 李萬林;王奇;張陽
• 申請（專利權）人: 南京音視軟件有限公司
• 主分類號: G06F15/78
• 分類號: G06F15/78;H04L29/06;H04B3/54
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 胡建華;于瀚文

本發明提供了一種基于SOC的電力直流系統故障錄播方法，包括：各路交流和直流模擬量信號從電力直流系統接入，經過信號調理電路的采集、濾波和隔離后送入AD采樣電路，多路并行的SOC核心算法對采集的數據進行獲取、緩存、封裝成標準UDP數據包從網絡接口發送到網絡存儲服務器。本發明的顯著特點是全硬件并行數據處理，數據采集速度快，可靠性高，實時性好，不存在性能瓶頸。

技術領域

本發明涉及電力直流系統監控領域，特別涉及一種基于SOC的電力直流系統故障錄播方法。

背景技術

變電站的直流電源系統是電力系統的重要組成部分，為變電站的信號設備、繼電保護、自動裝置、事故照明及斷路部分、合閘操作提供直流電源，并在外部交流故障的情況下，保證由后備電源繼續提供直流電源的重要設備，是繼電保護、自動裝置和斷路器等設備正常動作的基本保障，其穩定運行對防止系統破壞、事故擴大和設備嚴重損壞至關重要。

近年來在電力系統內因變電站直流系統出現異常的情況下而引起保護裝置誤動和拒動的事故呈現上升趨勢，而直流系統在事故狀態下的異常情況卻無法捕捉到準確和詳細的信息，缺乏事故分析的數據支撐，給事故原因分析增添了許多不確定因素。由于缺乏對變電站直流電源系統運行狀況更準確和詳細的監測，對直流電源系統在靜態和動態狀態下信息不能完全掌握，特別在動態狀態下，如交流電源失電、開關模塊故障、直流系統接地、交流電源串入、蓄電池容量下降、直流負載突變、直流系統絕緣監測裝置選線動作等對直流系統的擾動情況知之甚少。為能準確和完整地監測到直流電源系統的運行情況，發現直流電源系統存在的問題或缺陷，迫切需要建立實現電源系統故障信息采集診斷分析與錄波功能，增加和完善對直流系統的監測手段，并為直流系統各類異常及各設備之間同時或相繼發生異常時的故障分析進行建模，達到準確、全面和快速地做出分析診斷。

通用的故障錄播設備錄播通道少，錄播數據采樣密度小，難以適合電力直流系統故障錄播要求。

發明內容

發明目的：為解決背景技術中存在的技術問題，本發明提出一種基于SOC(SystemOn Chip,片上系統)的電力直流系統故障錄播方法，包括交流信號調理模塊、直流信號調理模塊、AD(Analog Digital，模擬數字)采樣電路、8080處理器接口SOC模塊、AD采樣時序SOC模塊、數據FIFO(First In First Out，先入先出)緩沖區管理SOC、UDP(User DatagramProtocol，用戶數據報協議)封裝SOC模塊、IP(Internet Protocol，IP協議)封裝SOC模塊、MAC(Meadia Access Control，介質訪問控制)封裝SOC模塊、MAC控制器模塊、以太網PHY(Physical Layer，物理層)模塊和系統時鐘SOC模塊；

本發明的創新點是提出了在電力直流系統中采用以SOC算法為基礎的全硬件并行故障錄播方法，解決了傳統采用基于處理器的故障錄播系統錄播密度低、路數少的問題；

所述交流信號調理模塊對接入的220V/380V工頻交流電壓或電流信號進行ESD(Electro-Static Discharge，靜電放電)防護、信號取樣、信號濾波和信號隔離，變換成適合ADC采樣的模擬信號；

所述直流信號調理模塊對接入的220V/380V直流電壓或電流信號進行ESD防護、信號取樣、信號濾波和信號隔離，變換成適合ADC采樣的模擬信號；

所述AD采樣電路對輸入的模擬信號進行采樣、量化、編碼、緩存，AD采樣電路包括Intel 8080 CPU接口，其它模塊能夠通過Intel 8080 CPU接口獲取采樣數據；

所述8080處理器接口SOC模塊用于在FPGA中使用邏輯算法實現Intel 8080 CPU讀寫時序，從具有8080 CPU接口的AD采樣電路讀寫數據；

所述AD采樣時序SOC模塊在FPGA中使用邏輯算法完成AD采樣數據讀取的狀態機時序，把數據從AD采樣電路讀取到數據FIFO緩沖區；