[发明专利]提升继电保护装置内部出口数据交互可靠性的方法和系统

说明书

一种提升继电保护装置内部关键出口数据交互可靠性的方法，保护功能模块负责检测故障，当检测到故障时，保护功能模块输出特殊字符的保护启动标志，并进入保护故障处理流程，进行故障动作条件计算，当满足故障动作条件后，输出3个相同的动作出口标志，出口处理模块接收保护功能模块的保护启动标志和动作出口标志，出口处理模块对保护启动标志和动作出口标志的真实性进行判别，满足条件后，驱动出口继电器，完成故障的切除。本发明从增加关键内存数据的三取二冗余互检方法、关键数据指针CRC校验方法、CPU与FPGA出口交互方法三个方面处理，提高国产芯片无ECC校验功能时装置内部关键数据的交互可靠性。

技术领域

本发明涉及电力系统继电保护技术领域，特别涉及一种提升继电保护装置内部出口数据交互可靠性的方法和系统。

背景技术

我国的芯片技术起步较晚，在核心器件如CPU、内存、FPGA等方面，存在制造工艺水平较低、可靠性不高等问题，继电保护装置安装在变电站内，变电站的电磁环境相对恶劣，且继电保护装置上电后长期运行，我国电网对继电保护装置的可靠性要求非常高，任何单一元器件不能引起保护误动。在本发明之前，对于无内存ECC校验功能的继电保护装置，在内存发生软错误时存在继电保护装置误动的风险，因此有必要进一步提高继电保护装置内存数据交互的可靠性。

发明内容

本发明的目的是提供一种提升继电保护装置内部关键出口数据交互可靠性的方法，尤其在继电保护装置内存不具有ECC校验或者保护硬件性能较低的继电保护装置中使用，本发明分别从增加关键内存数据的三取二冗余互检方法、关键数据指针CRC校验方法、CPU与FPGA出口交互方法三个方面处理，提高装置内部关键数据的交互可靠性。采用本发明后，解决了继电保护装置内存软错误导致保护误动作的问题。本发明具有不增加硬件成本和软件代码较少的特点。

本发明由下述技术方案实现：

本发明的第一方面公开了一种提升继电保护装置内部关键出口数据交互可靠性的方法，在继电保护装置中设置1个出口处理模块和多个保护功能模块，包括如下步骤：

步骤S100，继电保护装置上电初始化时，获取上电申请的结构体首地址，计算CRC码并存储记忆所述CRC码，每个保护功能模块设置N个动作出口标志和1个保护启动标志，并将所述动作出口标志和保护启动标志均初始化为0,其中N≥3；

步骤S200，保护功能模块正常运行时，实时计算程序结构体首地址指针的CRC码，并判断所述实时计算程序结构体首地址指针的CRC码与所述存储记忆的CRC码是否一致；

步骤S300，出口处理模块对保护功能模块输出的N个动作出口标志和1个保护启动标志有效性进行判别，当保护启动标志等于0x5555AAAA且N个动作出口标志中有N-1个或N个为1时，判定内存数据有效,其中N≥3；

步骤S400，在动作出口模块中设置有各保护功能模块对应的出口变量标志，当判定内存数据有效后，动作出口模块将所述保护功能模块对应的出口变量标志赋值为1，并采用发送时序将所述出口变量标志和所述保护启动标志传递给FPGA，FPGA收到报文后，在判别所述出口变量标志为1和保护启动标志为0x5555AAAA时，经过确认后，驱动对应的出口继电器；FPGA收到所述出口变量标志且没有收到所述保护启动标志时，延时一定时间，发送内存出错标志给保护功能模块，保护功能模块收到后复位CPU。

进一步的，在所述步骤S200后还包括如下步骤：

步骤S210、如果计算的程序结构体首地址指针的CRC码和所述存储记忆的CRC码不一致，则复位CPU；

步骤S220、如果计算的程序结构体首地址指针的CRC码和所述存储记忆的CRC码一致，保护进入正常工作，由所述保护功能模块负责检测故障，当检测到故障时，首先置所述保护启动标志为特殊字符0x5555AAAA,并进入保护故障处理流程。