[发明专利]变电站自动化系统的逻辑计算方法

说明书

本发明是一种变电站自动化系统的逻辑计算方法。采用实时嵌入式操作系统，包括变化信号通知模块，逻辑计算模块，这两个模块通过逻辑计算寄存结点链表建立联系。系统初始化时，根据逻辑计算模块对系统信号表中信号的引用关系，为每一个系统信号建立逻辑计算寄存结点链表。当信号变化时，变化信号通知模块为该信号的逻辑计算寄存结点链表中的每一个逻辑计算寄存结点生成一个变化信号消息，发送到对应的消息队列。逻辑计算模块中的线程在消息队列上悬挂等待变化信号消息，一旦获取到变化信号消息，根据变化信号消息内容进行逻辑计算，进而根据逻辑计算结果向系统总线发出动作信号。

技术领域

本发明涉及一种变电站自动化系统的逻辑计算方法，属于电力系统自动化领域。

背景技术

在变电站自动化系统中，需要对采集上来的数据进行逻辑计算，计算结果产生一些新的数据，用于保护跳闸、联闭锁等应用功能。逻辑计算按照指定的逻辑运算方式，比如与、或、非以及异或等，将一个或多个信号合成一个信号。

目前变电站自动化系统中的通常做法是通过定时扫描实时数据库的计算方式来实现的。逻辑计算模块访问实时数据库获取参与运算的一个或多个信号的值，再把这些值按照指定的运算方式计算出一个新值。

这种定时扫描实时数据库的方式，无法应对快速变化的信号。随着变电站自动化技术的发展，一些装置的信号从动作到复归往往只需20到30毫秒。定时扫描的周期如果设定的太低的话，系统负载会很高；如果设定的比较高的话，有可能会捕捉不到这些迅速变化的信号。

有些计算结果对信号发生的时标要求比较严格，比如动作时，要求使用第一个到达的信号的时标；而复归时，要求使用最后一个到达的信号的时标。定时扫描的方式是无法捕捉这些时标的。

另外，逻辑计算公式中的信号未必总是在变化，甚至有些状态量的变化频率很低，因此定时执行逻辑计算公式也带来了很多CPU资源的浪费。进一步讲，即使只在定时中做一些查询工作，本质上也是忙等待机制，不能实时捕捉到变化信号。

发明内容

为解决现有技术存在的不足，本发明提出了一种变电站自动化系统的逻辑计算方法，其目的是实时驱动逻辑计算，降低系统的负载，避免快速变化信号的丢失，保证逻辑计算结果时序的正确性。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案。

一种变电站自动化系统的逻辑计算方法，其特征是：采用实时嵌入式操作系统，包括变化信号通知模块和逻辑计算模块，这两个模块通过逻辑计算寄存结点链表建立联系；

变化信号通知模块包括系统信号表和变化信号通知机制；

逻辑计算模块包括实时嵌入式操作系统提供的消息队列、线程，信号表以及逻辑计算公式表；逻辑计算模块的信号表引用系统信号表中的信号；

初始化时，根据逻辑计算模块对系统信号表中信号的引用关系，为每一个系统信号建立逻辑计算寄存结点链表；每个逻辑计算寄存结点包括系统信号在逻辑计算模块的信号表中的序号，包含此信号的逻辑计算公式序号以及逻辑计算模块的消息队列标识号；

当信号变化时，变化信号通知模块为该信号的逻辑计算寄存结点链表中的每一个逻辑计算寄存结点生成一个变化信号消息，并将该变化信号消息发送到对应的消息队列；每个消息包括变化的系统信号在逻辑计算模块的信号表中的信号序号，包含此信号的逻辑计算公式序号，信号值以及信号变化时的时标；

逻辑计算模块中的线程在消息队列上悬挂等待变化信号消息，一旦获取到变化信号消息，根据变化信号消息内容进行逻辑计算，进而根据逻辑计算结果向系统总线发出动作信号。

逻辑计算模块有两个以上，以实现不同类型的应用功能。

不同逻辑计算模块中的线程设置不同的优先级，以实现实时性更强的应用功能优先运行的目的。