[发明专利]一种继电保护装置抑制网络冗余数据方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统电力电子与继电保护领域，具体涉及一种实现继电保护装置抑制网络冗余数据的方法，是一种安全的继电保护装置多级抑制网络冗余数据方法。

背景技术

在继电保护等装置的工程使用过程中，变电站内的继电保护设备采用以太网网络方式与监控后台、故障信息子站、远动主站等设备互联，经常会出现由于某个电力设备及交换机的故障而引发的大量网络冗余数据，使得继电保护设备频繁被动响应网络上的冗余数据，无法执行其它采集、监控和保护等常规功能。

因此需要一种方法，在网络上有大量冗余数据的情况下，继电保护设备的其他功能不被影响，还能处理一部分网络数据，而且当网络恢复正常的时候，继电保护设备也能恢复对正常网络数据的处理。

使用带有能调整中断引发的最小频率值的网络芯片，或者使用带有网络功能具有软MAC核的FPGA，利用FPGA来控制递交给CPU的中断最小间隔，这两种方法都可以抑制网络冗余数据。但存在以下的缺点：

1、需要硬件方案的支持，需要在继电保护装置的通信管理单板上更换物理以太网芯片，更换成能调整中断引发的最小频率值的网络芯片或者FPGA芯片。

2、增强功能的网络芯片或者FPGA的硬件成本要比原来高出很多。

3、更换硬件后涉及到新芯片驱动和FPGA软件的重新编写调试，软件成本和时间成本剧增。

4、原有产品无法使用，需要进行装置的更换，而用软件升级的方式影响会小很多。

5、使用一般软件方案，只能简单的将网络同一开启和关闭，没有充分利用了网络数据分层处理的特点进行多级抑制，没有既抑制冗余数据又最大限度的保持流量。

发明内容

为解决现有技术中存在的以上问题，本申请公开了一种继电保护装置多级抑制网络冗余数据方法。

本发明具体采用以下技术方案。

一种继电保护装置多级抑制网络冗余数据方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)创建可独立运行的网络监控任务，编译成动态加载的可执行文件，与已有的继电保护应用程序同时存放在继电保护装置中；

(2)继电保护装置的网络设备驱动层挂接一个钩子函数，所述钩子函数基于抑制冗余数据的规则对网络设备驱动层所接收的站内网络数据包进行冗余判断；

(3)加载预先建立的触发规则，即步骤(2)所述的抑制冗余数据的规则；

(4)读入各条触发规则的组合关系，即建立各触发规则间与、或逻辑关系定义表，形成一个总的触发规则，作为判断冗余网络数据的依据；

(5)当继电保护装置网络芯片接收到站内网络数据包后，递交给网络设备驱动层进行处理，网络设备驱动层通过钩子函数和触发规则判断该网络数据是否为冗余数据；

(6)当根据步骤(5)判断出所述网络数据是冗余数据时，则激活网络监控任务，对冗余数据进行相应的抑制操作；

(7)当对冗余数据的抑制操作结束后，重新返回步骤(5)由钩子函数和触发规则来监控继电保护装置所接收的站内网络数据包。

本发明将网络监控任务的代码和保护应用程序的应用代码等下载到待测单板中，由系统初始化任务调用，通过识别配置文件中关于抑制网络冗余数据功能的选项，进行监控任务的初始化加载，监控任务会独立运行并分配好系统资源，进而加载触发规则等预先由工程人员配置好的存放在嵌入式文件系统上的数据信息。当钩子函数开始过滤数据包时，监控功能同时打开，若触发条件满足，则分阶段进入一级、二级、三级的抑制网络冗余数据的过程。一旦继电保护装置的系统调度任务接收到监控后台或者调试人员下发的退出抑制网络冗余数据功能命令，监控任务会安全的释放它分配好的系统资源，然后动态的退出。

本发明的另一个创新点是充分利用了网络数据分层处理的特点进行多级抑制，因为网络数据的处理是分层管理的，每层都有自己的缓存区和收发逻辑处理，如果简单的将网络同一开启和关闭会导致大量的缓存数据同时丢失，而且装置会在一段时间内完全无法接收到正常的网络报文，影响可靠性，采用分层多级抑制可以充分的利用各个网络层次的缓存和流量控制机制来控制CPU处理网络上的数据包频率，因而既能抑制冗余数据又能最大限度的保持流量。

本发明具有以下技术效果：

1、不用更改硬件设计，不用大范围更换已有继电保护装置，成本减少。

2、网络监控任务和钩子函数可以动态加载和退出，可根据现场要求动态的新增或者删除冗余数据抑制功能。