[发明专利]一种基于FPGA的防止继电保护误动作的方法及系统

说明书

本发明提供了一种基于FPGA的防止继电保护误动作的方法及系统，CPU周期性的向FPGA发送保护启动/出口数据，当FPGA检测到保护启动/出口数据有效时控制启动/出口继电器动作；当FPGA检测到保护出口状态信号无效，而计时未持续设定的时间后再次检测到保护启动/出口状态信号有效，控制启动/出口继电器动作；或者无效时，计时且持续设定的时间后，控制启动/出口继电器不动作。提高了保护启动/出口数据的正确率和继电保护动作的可靠性，且直接通过FPGA发出保护启动、出口信号，不再经出口插件，减少了数据的多层传递，提高了继电保护的速动性、可靠性和正确性；而且对保护数据周期性的判断，逻辑简单，省去了繁琐的信号内容解析，节省FPGA内部资源。

技术领域

本发明属于电力工程的继电保护自动化领域，特别涉及一种基于FPGA的防止继电保护误动作的方法及系统。

背景技术

为了适应经济、社会发展的要求，应对全球气候变化以及电网面临的重大挑战，许多国家开展了智能电网的研究与实践。建设智能变电站已成为电力工业发展的必然选择，对我国积极应对气候变化、确保经济社会持续快速发展、促进能源结构优化和高效利用、保障电力供应安全、培育战略性新兴产业、带动相关产业发展具有重要意义。

智能变电站的实现是通过智能保护测控装置对开关和刀闸安全进行可靠正确的保护动作和操作，实现输变电设备的正常运转，从而保证整个电网系统的坚强可靠运行。在智能变电站系统中，开关刀闸的保护动作和操作是通过智能保护测控装置内部的启动和出口继电器动作实现的。目前，触发保护测控装置继电器动作的方式，主要是通过CPU经外部总线发送保护数据到出口插件，由出口插件发送保护启动、出口信号驱动相应的继电器动作。由于CPU异常等因素，使得出口插件接收到的保护数据存在一定的不确定性，从而导致保护误启动、误出口，严重影响电网系统的安全运行。为了最大程度的保证电网运行的安全可靠，需要开发出一种实现保护数据稳定正确的方法。

公开号为“CN102420462B”，名称为“一种智能变电站过程层智能终端设备”的中国专利文件，该专利公开的智能终端设备包括CPU、控制FPGA模块、出口FPGA，该专利对CPU发送的内容经过两层FPGA校验，如果CPU异常，死循环一直发出对某一个开关刀闸的操作命令，那么通过多个FPGA校验后，与CPU发出的命令内容是一致的，仍然会造成继电保护误动。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于FPGA的防止继电保护误动作的方法，用于解决因CPU异常造成保护数据错误使继电保护误动的问题，同时还提供了一种基于FPGA的防止继电保护误动作的系统。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种基于FPGA的防止继电保护误动作的方法，包括控制启动继电器的步骤：

CPU以设定的周期向FPGA持续地发送保护启动数据，所述保护启动数据包括保护启动状态信号和保护启动执行信号；

当FPGA检测到保护启动状态信号有效，由FPGA转发保护启动数据，控制启动继电器动作；当FPGA检测到保护启动状态信号无效，而计时未持续设定的时间后再次检测到保护启动状态信号有效，则由FPGA转发保护启动数据，控制启动继电器动作；或者当FPGA检测到保护启动状态信号无效，计时且持续设定的时间后，控制启动继电器不动作。

进一步地，还包括控制出口继电器的步骤：

CPU以设定的周期向FPGA持续地发送保护出口数据，所述保护出口数据包括保护出口状态信号和保护出口执行信号；

当FPGA检测到保护出口状态信号有效，由FPGA转发保护出口数据，控制出口继电器动作；当FPGA检测到保护出口状态信号无效，而计时未持续设定的时间后再次检测到保护出口状态信号有效，则由FPGA转发保护出口数据，控制出口继电器动作；或者当FPGA检测到保护出口状态信号无效，计时且持续设定的时间后，控制出口继电器不动作。