一种基于电力系统的大数据量高速通讯录波系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明属于电力系统故障检测技术领域，具体涉及一种基于电力系统的大数据量高速通讯录波系统及方法。
【背景技术】
[0002]电力系统故障录波装置是电力系统发生故障及振荡时，能自动记录故障数据的一种装置。近年来，不同类型的故障录波器已在电力系统中得到广泛应用，所记录的各种故障录波数据已经成为分析系统事故，特别是分析继电保护动作行为的重要依据。
[0003]然而，随着电网规模日益扩大，电网控制系统的自动化水平不断提高，电网控制系统包含的数据量越来越多，因此，对电力系统故障录波装置的数据吞吐量和通信实时性提出了更高的要求。而现有的电力系统故障录波装置，普遍具有数据吞吐量小和通信实时性有限等不足，已难以满足如今电网的需求。
【发明内容】
[0004]针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种基于电力系统的大数据量高速通讯录波系统及方法，可有效解决上述问题。
[0005]本发明采用的技术方案如下:
[0006]本发明提供一种基于电力系统的大数据量高速通讯录波系统，包括:数据采集单元、一级数据处理单元、通讯单元和上位机单元；其中，所述一级数据处理单元包括一级处理器以及一级存储器；所述通讯单元包括二级处理器以及二级存储器；
[0007]所述一级处理器的第I端与所述数据采集单元连接；所述一级处理器的第2端与所述一级存储器连接；所述一级处理器的第3端与所述二级处理器的第I端连接；
[0008]所述二级处理器的第2端与所述二级存储器连接；所述二级处理器的第3端与所述上位机单元连接。
[0009]优选的，所述数据采集单元具有SERDES高速光口。
[0010]优选的，所述一级处理器为FPGA芯片；所述一级存储器为DDR存储器；所述二级处理器为ARM硬核，所述二级存储器为DDR存储器。
[0011]本发明还提供一种基于电力系统的大数据量高速通讯录波方法，包括以下步骤:
[0012]SI，数据采集单元实时采集电力系统的电气参数值，并将所述电气参数值实时传输给一级数据处理单元的一级处理器；
[0013]S2，所述一级处理器与一级存储器连接，并且，所述一级存储器划分为η个循环存储区域，分别记为第I循环存储区域、第2循环存储区域…第η循环存储区域；η为自然数，η彡2 ;
[0014]所述一级处理器的数据处理过程为:
[0015]S2.1:令 i = I ;
[0016]S2.2:所述一级处理器实时将接收到的所述电气参数值存储到所述第i循环存储区域，并实时判断存储到所述第i循环存储区域的电气参数值是否为故障电气参数值，如果不是故障电气参数值，则不断将接收到的所述电气参数值存储到所述第i循环存储区域；如果是故障电气参数值，则将该故障电气参数值之后设定时间间隔接收到的电气参数值继续存储到所述第i循环存储区域；然后，并行执行S2.3和S2.4 ;
[0017]S2.3，所述一级处理器向通讯单元的二级处理器发送读取第i循环存储区域中存储的电气参数值的通知消息；所述二级处理器在接收到所述通知消息后，读取一级存储器中的第i循环存储区域所存储的电气参数值，并将读取到的电气参数值上传给上位机单元；其中，二级存储器存储支持所述二级处理器运行的操作系统；
[0018]S2.4:令 i = i+Ι，返回执行 S2.2 ;
[0019]S3，所述上位机单元对接收到的所述电气参数值进行再次处理，并显示电网故障波形。
[0020]本发明提供的基于电力系统的大数据量高速通讯录波系统及方法具有以下优点:具备大数据吞吐，兼顾通讯和录波，所记录的故障数据完整的特点，对电力系统的故障分析具有重要意义。
【附图说明】
[0021]图1为本发明提供的基于电力系统的大数据量高速通讯录波系统的结构原理图；
[0022]图2为本发明提供的基于电力系统的大数据量高速通讯录波系统的具体实现图；
[0023]图3为本发明提供的一级存储器和二级存储器的原理示意图。
【具体实施方式】
[0024]以下结合附图对本发明进行详细说明:
[0025]本发明提供一种基于电力系统的大数据量高速通讯录波系统，包括:数据采集单元、一级数据处理单元、通讯单元和上位机单元；其中，所述一级数据处理单元包括一级处理器以及一级存储器；所述通讯单元包括二级处理器以及二级存储器；所述上位机包括数据处理和波形显示模块；
[0026]所述一级处理器的第I端与所述数据采集单元连接；所述一级处理器的第2端与所述一级存储器连接；所述一级处理器的第3端与所述二级处理器的第I端连接；
[0027]所述二级处理器的第2端与所述二级存储器连接；所述二级处理器的第3端与所述上位机单元连接。
[0028]基于上述通讯录波系统，本发明提供的大数据量高速通讯录波方法，包括以下步骤:
[0029]SI，数据采集单元实时采集电力系统的电气参数值，并将所述电气参数值实时传输给一级数据处理单元的一级处理器；
[0030]S2，所述一级处理器与一级存储器连接，并且，所述一级存储器划分为η个循环存储区域，分别记为第I循环存储区域、第2循环存储区域…第η循环存储区域；η为自然数，η彡2 ;在图3中，η为16 ;
[0031]所述一级处理器的数据处理过程为:
[0032]S2.1:令 i = I ;
[0033]S2.2:所述一级处理器实时将接收到的所述电气参数值存储到所述第i循环存储区域，并实时判断存储到所述第i循环存储区域的电气参数值是否为故障电气参数值，如果不是故障电气参数值，则不断将接收到的所述电气参数值存储到所述第i循环存储区域；如果是故障电气参数值，则将该故障电气参数值之后设定时间间隔接收到的电气参数值继续存储到所述第i循环存储区域；然后，并行执行S2.3和S2.4 ;
[0034]S2.3，所述一级处理器向通讯单元的二级处理器发送读取第i循环存储区域中存储的电气参数值的通知消息；所述二级处理器在接收到所述通知消息后，读取一级存储器中的第i循环存储区域所存储的电气参数值，并将读取到的电气参数值上传给上位机单元；其中，二级存储器存储支持所述二级处理器运行的操作系统；
[0035]S2.4:令 i = i+Ι，返回执行 S2.2