[实用新型]交流采样故障录波装置

说明书

本实用新型公开了一种交流采样故障录波装置，包括：交采模块、主控模块、FPGA模块以及电源模块。交采模块用以实时采样交流电压及交流电流；主控模块与交采模块通信连接，主控模块采用MPU处理器；FPGA模块与主控模块通信连接，FPGA模块用以完成深度学习计算；电源模块与交采模块、主控模块及FPGA模块电性连接，且电源模块用以向交采模块、主控模块及FPGA模块提供电源；MPU处理器中存储有已发生故障样本；当发生故障时，MPU处理器通过调用FPGA模块对交采模块所实时采样的交流电压及交流电流与已发生故障样本进行计算及推断，从而确定故障类型。借此，本实用新型的交流采样故障录波装置，提高了数据处理的实时性，减少了网络堵塞，且在边缘终端实现了智能推断。

技术领域

本实用新型是关于电力通信技术领域，特别是关于一种交流采样故障录波装置。

背景技术

当今，电力已作为现代社会的主要能源，与国民经济建设和人民生活有着极为密切的关系，供电不稳定，特别是大面积停电事故所造成的经济损失和社会影响是十分严重的，电力系统的各种故障造成的影响也非常严重，所以这就要求在电力系统发生故障后，检测设备及运行人员能迅速对故障的性质及相关情况做出判断，从而能尽快处理并排除故障，迅速恢复系统的正常运行，以减小故障对电力系统及用户带来的损失。

多年来，电力系统自动故障记录已成为分析系统事故，特别是分析继电保护动作行为的重要依据。尤其是以微机为基础的故障录波装置，能够记录电网故障发生前后电气量和状态变化过程信息，完整地反映故障后的瞬间变化及继电保护的动作行为，并有数据存档和数据再分析的能力。而且，随着通信技术的介入，电网调度端可以随时收集分布于各个厂站的故障录波器的信息，这就是故障录波器联网系统。

当发电机、输电线路或其他电力设备发生故障时，由前置机记录故障发生的时间和电流、电压的变化过程以及开关量的动作时刻，同时监视开关量在传输中的工况，并将记录结果传给后台机存于硬盘中。由后台机进行运算、处理，并计算出故障的类型及其故障发生地点与保护安装处的距离。故障数据和信息可在显示器上给出，并可存入软盘或通过远传与调度端进行远方信息传送，也可通过打印机打印保存。

现有的技术方案中，由于实时性要求和通讯条件的限制等原因，势必造成保护可能不正确动作等缺陷，因此减弱了现场提供的保护信息的可靠性，另外通过前置机记录故障发生的时间和电流、电压的变化过程等信息，由后台机进行运算、处理，并计算出故障的类型并给出下一步处理意见，需要考虑通信的实时性及通信速率。大量的物联网设备分布在网络的边缘，这些物联网设备具有实时性的需求。然而，云数据中心在分布上是集中化的，通常难以应对四处分布的数十亿物联网设备的数据存储和处理的需求，从而导致物联网设备出现低服务质量、网络阻塞及高延时等现象。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种交流采样故障录波装置，其提高了数据处理的实时性，减少了网络堵塞，且在边缘终端实现了智能推断。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种交流采样故障录波装置，包括：交采模块、主控模块、FPGA(现场可编程门阵列)模块以及电源模块。交采模块用以实时采样交流电压及交流电流；主控模块与交采模块通信连接，且主控模块采用MPU处理器(微处理器)；FPGA模块与主控模块通信连接，且FPGA模块用以完成深度学习计算；电源模块与交采模块、主控模块及FPGA模块电性连接，且电源模块用以向交采模块、主控模块及FPGA模块提供电源；其中，MPU处理器中存储有已发生故障样本；其中，当发生故障时，MPU处理器通过调用FPGA模块对交采模块所实时采样的交流电压及交流电流与已发生故障样本进行计算及推断，从而确定故障类型。

在一优选的实施方式中，MPU处理器为cortex-A53架构，且MPU处理器的工作主频为1.4GHz。