[发明专利]一种基于SOC芯片的CPU插件及继电保护装置

说明书

本发明公开了一种基于SOC芯片的继电保护装置CPU插件，两片SOC芯片；第一片SOC芯片内部集成1个管理CPU核和1个FPGA；第二片SOC芯片内部集成1个保护CPU核、1个启动CPU核和1个FPGA；两片SOC的FPGA之间通过数据传输通道进行数据交互。本发明还公开了使用上述CPU插件的继电保护装置，本发明降低了继电保护装置的插件数量，节约了继电保护装置成本，提高了CPU核之间数据传递的可靠性和实时性。

技术领域

本发明属于电力系统继电保护领域，涉及一种基于SOC芯片的CPU插件及继电保护装置。

背景技术

继电保护装置作为电网核心设备，其自主可控对于电网安全、稳定运行起着关键作用。然而，目前中国各类继电保护装置核心芯片普遍依赖于国外进口。

当前继电保护装置一般采用双CPU插件架构。一个CPU插件实现对整个装置的管理、人机界面、通信和录波等功能。另一个CPU插件完成模拟量数据采集功能、保护逻辑计算和跳闸出口等功能。两个CPU插件之间通过背板总线相互传递数据。现有结构中，插件数量多，继电保护装置成本高，数据传递的可靠性和实时性也有待提高。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种基于SOC芯片的继电保护装置CPU插件及继电保护装置。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

第一方面，本发明提供了一种基于SOC芯片的CPU插件，用于继电保护装置中，其特征在于，包括：两片SOC芯片；

第一片SOC芯片内部集成1个管理CPU核和1个FPGA；

第二片SOC芯片内部集成1个保护CPU核、1个启动CPU核和1个FPGA；两片SOC的FPGA之间通过数据传输通道进行数据交互。

优选的方案中，所述管理CPU核负责顺序事件记录、录波、打印、对时、人机接口及与监控系统通讯。

优选的方案中，所述启动CPU核负责故障检测，当检测到故障时发出启动信号。

优选的方案中，所述保护CPU核，负责保护逻辑计算，当达到动作条件时，发出跳闸信号。

优选的方案中，所述FPGA作为接口芯片，用于两片SOC之间、继电保护不同插件之间的数据交互、存储、管理。

第二方面，本发明同时提供了一种基于SOC芯片的继电保护装置，包括上述基于SOC芯片的CPU插件、保护ADC采样模块、启动ADC采样模块、外部开入模块以及冗余出口继电器；

所述保护ADC采样模块和启动ADC采样模块相互独立；

所述启动CPU核，连接启动ADC采样模块和外部开入模块，用于模拟量和数字量开入的采集，并据此进行故障检测，当检测到故障时，发出启动信号触发启动继电器动作，开放出口继电器正电源；

所述保护CPU核连接保护ADC采样模块和外部开入模块，用于模拟量和数字量开入的采集，并据此进行保护逻辑计算，当达到动作条件时，发出跳闸信号驱动出口继电器动作。

本发明的有益效果：本发明提出一种基于SOC芯片的CPU插件及继电保护装置。本发明将原来的继电保护装置双CPU插件整合在一个CPU插件内，降低了继电保护装置的插件数量，节约了继电保护装置成本。此外，本发明将继电保护装置所有的CPU核都集成在一个插件内，相互之间点对点直接传递数据，提高了数据传递的可靠性和实时性。

附图说明

图1是一种基于SOC芯片的继电保护装置CPU插件示意图。

具体实施方式

以下将结合附图，对本发明的技术方案进行详细说明。