[发明专利]一种基于高速接口扩展的直流控制保护系统

说明书

本发明公开了一种基于高速接口扩展的直流控制保护系统，包括主从系统，主从系统通过通信线缆连接相应的主从数据通道；所述主从系统包括多核DSP数据处理模块和多个FPGA通信接口模块；所述多核DSP数据处理模块和多个FPGA通信接口模块之间通过PCIE通道进行数据交换；所述主系统的多核DSP数据处理模块与从系统的多核DSP数据处理模块之间通过PCIE通道进行数据交换。本发明的系统实现单系统运行或双系统冗余运行，提高了数据处理能力和抗硬件异常能力，且系统灵活可配置，降低了系统的设计难度。

技术领域

本发明涉及直流电网控制保护领域，具体涉及一种基于高速接口扩展的直流控制保护系统。

背景技术

随着电力系统的快速发展，直流输电技术已经比较常见，直流输电距离远且输电容量大，如果出现故障会对电网稳定运行产生重大影响，甚至可能发生大规模的停电事故，为了保证直流输电系统的稳定运行，提出一种稳定可靠的直流控制保护系统架构是十分有必要的。

现有的直流控制保护系统架构较为复杂，灵活性不好，不利于系统的优化，无法适应灵活多变的应用场合，不够经济实用，同时系统运行的稳定性和可靠性也比较低。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于提供一种结构简单，灵活性强，且运行稳定性高的基于高速接口扩展的直流控制保护系统。

技术方案：本发明包括主从系统，主从系统通过通信线缆连接相应的主从数据通道；所述主从系统包括多核DSP数据处理模块和多个FPGA通信接口模块；所述多核DSP数据处理模块和多个FPGA通信接口模块之间通过PCIE通道进行数据交换；所述主系统的多核DSP数据处理模块与从系统的多核DSP数据处理模块之间通过PCIE通道进行数据交换。

所述主从系统均采用独立的外部通信接口，用以单系统运行或双系统冗余运行，提高了系统数据处理的能力和抗硬件异常的能力。

当所述主从系统同时运行时，主从系统数据冗余，多核DSP数据处理模块之间通过PCIE通道进行数据的相互校验和相互监视。

所述多核DSP数据处理模块采用高性能多核DSP处理器，具有丰富的PCIE资源，可扩展多个PCIE设备。

所述多核DSP数据处理模块采用分布式计算方式管理多个FPGA通信接口模块。

所述FPGA通信接口模块的数量根据系统的实际需求确定。

有益效果：本发明与现有技术相比，其有益效果在于：能够满足直流控制保护系统的通用需求，配置灵活，计算能力强；还可以根据实际应用的需求优化自身系统的结构，具有很好的系统可靠性、经济性和稳定性，应用前景广阔。

附图说明

图1为本发明的框架示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式和说明书附图对本发明做进一步详细描述。

如图1所示，本发明包括主从系统，主从系统通过通信线缆连接相应的主从数据通道。主系统和从系统之间通过PCIE通道进行数据交换。主从系统分别采用独立的外部通信接口，整个系统可以单系统运行或双系统冗余运行。主系统、从系统均包括多核DSP数据处理模块和多个FPGA通信接口模块，系统以多核处理器为核心，FPGA通信接口模块用来完成数据的前端处理和对外接口。多核DSP数据处理模块和多个FPGA通信接口模块之间通过PCIE通道进行数据交换，实现和外部设备的数据交互。多核DSP数据处理模块利用多核优势，采用分布式计算方式管理多个FPGA通信接口模块。FPGA通信接口模块的数量根据系统的实际需求灵活增减。

主系统的多核DSP数据处理模块与从系统的多核DSP数据处理模块之间通过PCIE通道进行数据交换；当主从系统同时运行时，主从系统数据冗余，多核DSP数据处理模块之间通过PCIE通道进行数据的相互校验和相互监视，这种控制保护系统架构数据处理能力强，抗硬件异常的能力强，系统灵活可配置。本实施例中，多核DSP数据处理模块采用高性能多核DSP处理器，具有丰富的PCIE资源，可扩展多个PCIE设备。每个PCIE设备都以FPGA逻辑处理单元为核心，与外部系统进行信息交互，发送或者接受下一级控制保护设备的数据信息，PCIE设备对数据进行初步的处理，比如滤波或者组包，然后与多核DSP数据处理模块进行进一步的数据交互，多核DSP数据处理模块汇总处理多个PCIE设备的数据。当外部有双系统运行时，主从多核DSP数据处理模块通过PCIE高速通道进行关键数据的相互校验和互相监视，确保系统的稳定运行。