[发明专利]一种基于SOC的电力直流系统故障录播方法

说明书

本发明提供了一种基于SOC的电力直流系统故障录播方法，包括：各路交流和直流模拟量信号从电力直流系统接入，经过信号调理电路的采集、滤波和隔离后送入AD采样电路，多路并行的SOC核心算法对采集的数据进行获取、缓存、封装成标准UDP数据包从网络接口发送到网络存储服务器。本发明的显著特点是全硬件并行数据处理，数据采集速度快，可靠性高，实时性好，不存在性能瓶颈。

技术领域

本发明涉及电力直流系统监控领域，特别涉及一种基于SOC的电力直流系统故障录播方法。

背景技术

变电站的直流电源系统是电力系统的重要组成部分，为变电站的信号设备、继电保护、自动装置、事故照明及断路部分、合闸操作提供直流电源，并在外部交流故障的情况下，保证由后备电源继续提供直流电源的重要设备，是继电保护、自动装置和断路器等设备正常动作的基本保障，其稳定运行对防止系统破坏、事故扩大和设备严重损坏至关重要。

近年来在电力系统内因变电站直流系统出现异常的情况下而引起保护装置误动和拒动的事故呈现上升趋势，而直流系统在事故状态下的异常情况却无法捕捉到准确和详细的信息，缺乏事故分析的数据支撑，给事故原因分析增添了许多不确定因素。由于缺乏对变电站直流电源系统运行状况更准确和详细的监测，对直流电源系统在静态和动态状态下信息不能完全掌握，特别在动态状态下，如交流电源失电、开关模块故障、直流系统接地、交流电源串入、蓄电池容量下降、直流负载突变、直流系统绝缘监测装置选线动作等对直流系统的扰动情况知之甚少。为能准确和完整地监测到直流电源系统的运行情况，发现直流电源系统存在的问题或缺陷，迫切需要建立实现电源系统故障信息采集诊断分析与录波功能，增加和完善对直流系统的监测手段，并为直流系统各类异常及各设备之间同时或相继发生异常时的故障分析进行建模，达到准确、全面和快速地做出分析诊断。

通用的故障录播设备录播通道少，录播数据采样密度小，难以适合电力直流系统故障录播要求。

发明内容

发明目的：为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种基于SOC(SystemOn Chip,片上系统)的电力直流系统故障录播方法，包括交流信号调理模块、直流信号调理模块、AD(Analog Digital，模拟数字)采样电路、8080处理器接口SOC模块、AD采样时序SOC模块、数据FIFO(First In First Out，先入先出)缓冲区管理SOC、UDP(User DatagramProtocol，用户数据报协议)封装SOC模块、IP(Internet Protocol，IP协议)封装SOC模块、MAC(Meadia Access Control，介质访问控制)封装SOC模块、MAC控制器模块、以太网PHY(Physical Layer，物理层)模块和系统时钟SOC模块；

本发明的创新点是提出了在电力直流系统中采用以SOC算法为基础的全硬件并行故障录播方法，解决了传统采用基于处理器的故障录播系统录播密度低、路数少的问题；

所述交流信号调理模块对接入的220V/380V工频交流电压或电流信号进行ESD(Electro-Static Discharge，静电放电)防护、信号取样、信号滤波和信号隔离，变换成适合ADC采样的模拟信号；

所述直流信号调理模块对接入的220V/380V直流电压或电流信号进行ESD防护、信号取样、信号滤波和信号隔离，变换成适合ADC采样的模拟信号；

所述AD采样电路对输入的模拟信号进行采样、量化、编码、缓存，AD采样电路包括Intel 8080 CPU接口，其它模块能够通过Intel 8080 CPU接口获取采样数据；

所述8080处理器接口SOC模块用于在FPGA中使用逻辑算法实现Intel 8080 CPU读写时序，从具有8080 CPU接口的AD采样电路读写数据；

所述AD采样时序SOC模块在FPGA中使用逻辑算法完成AD采样数据读取的状态机时序，把数据从AD采样电路读取到数据FIFO缓冲区；