[發明專利]一種繼電保護模擬量采樣控制方法及裝置

在審

• 申請號: 202110221223.0
• 申請日: 2021-02-26
• 公開（公告）號: CN113037286A
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發明（設計）人: 王智勇;李寶偉;倪傳坤;趙劍松;朱付強;王志偉;胡沙沙;陳繼瑞;董新濤;周東杰;肖鋒;王凡;呂利娟;王東興;甘霖;楊振良
• 申請（專利權）人: 許繼集團有限公司;許繼電氣股份有限公司;許昌許繼軟件技術有限公司
• 主分類號: H03M1/34
• 分類號: H03M1/34
• 代理公司: 北京中政聯科專利代理事務所(普通合伙) 11489
• 代理人: 朱曉娟

本發明涉及一種繼電保護模擬量采樣控制方法及裝置，通過對繼電保護裝置運行中模擬量采樣過程中各個環節的監測和控制，在采樣初始階段根據AD采樣芯片發出的狀態信息判斷AD采樣芯片的狀態是否正常，在通過GMAC接口向處理器發送數據的過程中，監控是否發生數據溢出，在CPU接收到采樣數據后，依次進行CRC校驗、通道特征碼和個數檢查、數據傳輸間隔均勻性檢查，從而保證整個采樣過程穩定可靠，并且數據可信度高，實現了繼電保護保護運行中更加穩定和可靠的AD采樣過程，很好地滿足了繼電保護裝置保障電網安全穩定運行的要求。

技術領域

本發明涉及電力系統繼電保護技術領域，尤其涉及一種繼電保護模擬量采樣控制方法及裝置。

背景技術

繼電保護裝置是保障電力系統安全穩定運行的核心設備，在電力系統故障時，根據所采集模擬量運算結果采取相應措施，快速可靠隔離故障，因此模擬量采樣數據的正確性是繼電保護裝置必不可少且至關重要的環節。為實現電力系統二次設備的自主可控，需基于全國產AD采樣芯片研制繼電保護裝置，現有的AD采樣芯片在穩定、可靠性方面不夠完善，需要在產品開發過程中針對模擬量采樣環節增加必要的控制、校驗措施，提高保護模擬量數據采樣準確性，以滿足繼電保護裝置保障電網安全穩定運行的要求。

發明內容

基于現有技術的上述情況，本發明的目的在于提供一種繼電保護保護運行中模擬量采樣控制方法及裝置,通過對模擬量采樣過程中各個環節的監測和控制，實現更加穩定和可靠的AD采樣過程。

為達到上述目的，根據本發明的一個方面，提供了一種模擬量采樣控制方法，包括步驟：

FPGA接收AD采樣芯片發出的狀態信息，根據狀態信息判斷AD采樣芯片的狀態是否正常；

若狀態正常，則將采樣數據對應的標識位置1；若狀態不正常，則將采樣數據對應的標識位置0，并啟動復位邏輯對AD采樣芯片進行復位；

將采樣數據及其狀態信息進行封裝組成數據幀，將該數據幀通過GMAC發送至處理器；

通過GMAC接口獲取采樣數據，并做二級緩存，實時判斷緩存區空間，若空間不夠判為溢出，則將本次發送數據丟棄并進行溢出累計；若未發生溢出則對AD中斷寄存器進行配置，AD采樣完成；

CPU接收采樣數據后，針對CRC校驗和數據傳輸間隔進行有效性判別，若CRC校驗通過且數據傳輸間隔不超差則認為數據有效，反之，有任一錯誤時認為數據異常。

進一步的，所述狀態信息包括芯片狀態信號BUSY和第一組采樣信號指示信號FrstData。

進一步的，所述根據狀態信息判斷AD采樣芯片的狀態是否正常，包括：

芯片狀態信號BUSY的高電平狀態持續時間T₁大于第一預設時間T_thrd；

或者，在采樣使能信號有效后，第二組采樣時鐘脈沖信號開始之前，第一組采樣信號指示信號FrstData未出現上升沿和下降沿；

AD采樣芯片的狀態不正常。

進一步的，在啟動復位邏輯對AD采樣芯片進行復位后，至少間隔第二預設時間T_delay進行下一次采樣。

進一步的，對發送至處理器的數據幀進行CRC校驗和數據傳輸間隔檢查，如果CRC校驗不通過或數據間隔超差，則將數據幀丟棄。

進一步的，所述CRC校驗包括CRC碼錯誤校驗、通道特征碼校驗、通道個數校驗。

根據本發明的另一個方面，提供了一種模擬量采樣控制裝置，包括AD采樣芯片狀態判斷模塊、AD采樣芯片狀態處理模塊、AD采樣數據傳輸模塊、AD采樣數據傳輸溢出處理模塊、AD數據有效判別模塊；其中，