[发明专利]一种适用于直流控制保护系统的嵌入式故障录波装置

说明书

本发明公开了一种适用于直流控制保护系统的嵌入式故障录波装置，该故障录波装置包括：可编程逻辑控制器件、微处理器、差分通信芯片、故障判断组件和第一芯片，可编程逻辑控制器件通过差分通信芯片与外接设备通信连接，通过差分通信芯片获取外接设备的录波数据，并将录波数据写入第一芯片；故障判断组件用于判断外接设备是否发生故障，当发生故障时，确定故障时间点；可编程逻辑控制器件通过第一芯片获取故障时间点和故障时间点前后预设时间内的录波数据得到故障录波数据，将故障录波数据发送至微处理器；微处理器根据故障录波数据生成故障录波文件。本发明的故障录波装置，具有较高的集成度，降低了设备的成本，符合电力系统二次设备轻型化、紧凑化的趋势。

技术领域

本发明涉及柔性直流输电技术领域，具体涉及一种适用于直流控制保护系统的嵌入式故障录波装置。

背景技术

柔性直流输电是继交流输电、常规直流输电之后的新一代输电技术，在控制传输电能的同时可独立调节无功功率。柔性直流输电不存在换相失败问题，无需配置滤波及无功补偿设备，易于构建多端直流网络。可以解决目前交直流输电面临的诸多技术瓶颈，可以改善风电接入性能，大大提高低电压穿越能力和系统稳定性，是远距离海上风电并网的唯一技术手段。该技术的出现，为新能源发电并网、大型城市中心负荷供电、孤岛供电、多端直流联网提供了一个崭新的解决方案，是构建智能电网的重要技术手段。

故障录波装置是柔性直流输电系统的核心控制和保护设备，运维人员通过控制系统发出对输电系统的所有控制指令，如控制分断主断路器、解闭锁换流阀等操作，通过保护系统实现在系统故障时对输电设备的及时保护，如单极接地故障、交流过压故障等。

故障录波装置的故障录波功能是用来记录输电系统中的各类重要事件和系统状态的，该功能一般是故障录波装置随时记录系统的各种参数，当预设好的事件发生时则触发数据归集功能，此时将记录触发事件时间点前、后的一部分数据形成COMTRADE格式的波形文件用于操作员进行故障分析时使用。故障录波装置的故障录波功能一般是由专用的故障录波仪实现的，故障录波仪一般是独立设备，可单独于故障录波装置而运行，这种仪器一般具备独立的操作系统和人机界面系统。但由于独立设备需要采用独立的电源和数据存储设备，设备所需屏柜数量较多，设备制造的成本较大。

发明内容

有鉴于此，本发明供一种适用于直流控制保护系统的嵌入式故障录波装置，以解决现有技术中故障录波仪采用独立设备，需要采用独立的电源和数据存储设备，设备所需屏柜数量较多，设备制造的成本较大的技术问题。

本发明提供的技术方案如下：

本发明实施例第一方面提供一种故障录波装置，其特征在于，包括：可编程逻辑控制器件、微处理器、差分通信芯片、故障判断组件和第一芯片，所述可编程逻辑控制器件通过所述差分通信芯片与外接设备通信连接，通过所述差分通信芯片获取外接设备的录波数据，并将所述录波数据写入所述第一芯片；所述故障判断组件用于判断外接设备是否发生故障，当发生故障时，确定故障时间点；所述可编程逻辑控制器件通过所述第一芯片获取所述故障时间点和故障时间点前后预设时间内的录波数据得到故障录波数据，将所述故障录波数据发送至所述微处理器；所述微处理器根据所述故障录波数据生成故障录波文件。

优选地，所述故障录波装置还包括：第二芯片，与所述微处理器连接，所述微处理器获取所述故障录波数据，将所述故障录波数据写入所述第二芯片。

优选地，所述故障录波装置还包括：以太网芯片，所述微处理器通过所述以太网芯片和上位机进行通信，将所述故障录波文件传输至上位机。

优选地，所述第一芯片包括：多个数据区块，所述可编程逻辑控制器件将所述录波数据从所述多个数据区块的第一个数据区块写入至最后一个数据区块，当所述多个数据区块写满后，所述可编程逻辑控制器件将所述录波数据继续从第一个数据区块写入，覆盖当前数据区块中存储的录波数据。

优选地，所述可编程逻辑控制器件包括FPGA芯片，所述微处理器包括PowerPC芯片。