一种智能变电站继电保护装置的检修状态的分析方法与流程

本发明涉及电力技术领域，特别是涉及一种智能变电站继电保护装置的检修状态的分析方法。

背景技术：

常规变电站继电保护功能一般由保护装置、纵联通道及接口设备、电缆二次回路等设备实现，智能变电站继电保护系统除了上述设备之外，还包含合并单元、智能终端、过程层交换机等设备。在具体实施中，保护装置与智能终端之间采用光纤点对点连接。

在运维检修人员执行现场安全措施时，一般需要在保护装置和智能终端上投退检修压板。根据检修压板投入或退出，保护装置和智能终端产生相应的GOOSE报文，并通过GOOSE报文中的TEST位体现检修压板的状态。在具体实施中，保护装置和智能终端根据当前检修压板的状态将GOOSE报文的TEST位进行相应的置位，报文接收装置将接收到GOOSE报文的TEST位与自身检修压板状态进行比较，做“异或”逻辑判断，只有当两者一致时，才根据GOOSE报文中包含的执行信息进行动作，否则不予处理。

现有技术中，对于检修压板的状态是通过GOOSE报文的TEST位确定，TEST位为1表示投入，TEST位为0表示退出。报文收发模块包括光耦、CPU和FPGA等模块，光耦与检修压板的输出端连接，用于获取检修压板的开入量，然后将开入量发送给CPU，CPU结合该开入量进行编码，即将GOOSE报文中的TEST位置1或0，然后将新的GOOSE报文发送至FPGA，FPGA通过报文收发模块的光口以组播方式发出。

由于0与1之间只存在一个bit位的差异，1误置为0的风险较高。在装置软硬件均运行正常的情况下，利用上述检修机制可以实现检修设备与运行设备的有效隔离，但当GOOSE报文的TEST位由于某些原因不能正确反映检修状态时，GOOSE检修机制将失效。

综上所述，现有技术中，只通过一次TEST位的判断结果来确定检修压板的状态，其可靠性低，容易失效而导致误判。由此可见，如何提高确定检修压板的状态的可靠性是本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种智能变电站继电保护装置的检修状态的分析方法，用于克服现有技术中，只通过一次TEST位的判断结果来确定检修压板的状态而导致的可靠性低，容易失效的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种智能变电站继电保护装置的检修状态的分析方法，包括：

光耦获取检修压板的开入量，并发送至CPU和FPGA；

所述CPU在接收到所述开入量时，按照所述开入量设置当前GOOSE报文中的TEST位以生成新GOOSE报文，并发送至FPGA；

所述FPGA接收所述新GOOSE报文和所述开入量，并在所述TEST位与所述开入量相符合的情况下通过光口发送所述新GOOSE报文；

其中，所述开入量为投入或退出。

优选地，所述TEST位采用01011010B或10100101B表示，其中，01011010B为检修压板退出，10100101B为检修压板投入。

优选地，还包括：

所述FPGA将所述新GOOSE报文反馈至所述CPU；

所述CPU判断所述新GOOSE报文是否发生变化；

如果否，则输出报警信息以报警提示。

优选地，所述FPGA接收所述新GOOSE报文和所述开入量，并在所述TEST位与所述开入量相符合的情况下通过光口发送所述新GOOSE报文具体包括：

接收所述开入量；

接收所述新GOOSE报文；

判断所述TEST位与所述开入量是否相符合；

如果是，则通过光口发送所述新GOOSE报文；

如果否，则结束。

优选地，还包括：

所述FPGA在接收所述开入量时进行预定时间的防抖处理。

优选地，所述预定时间与所述CPU的防抖处理时间相同。

优选地，所述预定时间大于1s。

优选地，智能变电站继电保护装置包括保护装置或智能终端。

优选地，所述新GOOSE报文中包含的执行指令包括跳闸指令或合闸指令。

本发明所提供的智能变电站继电保护装置的检修状态的分析方法，光耦将获取的开入量同时传输至CPU和FPGA，CPU在接收到开入量后，结合当前的GOOSE报文设置TEST位，然后生成新GOOSE报文并发送至FPGA，FPGA在接收到新GOOSE报文后，判断新GOOSE报文中的TEST位的数据是否与自身接收到开入量相符合，只有在二者相符合的情况下，才将新GOOSE报文发送出去。由此可见，通过FPGA的再次判断形成冗余的方式，可以提高确定检修压板的状态的可靠性，减少失效或误判的概率。另外，本方法无需更改GOOSE报文原有结构及配置。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种报文收发模块的结构图；

图2为本发明实施例提供的一种智能变电站继电保护装置的检修状态的分析方法的流程图；

图3为本发明实施例提供的另一种智能变电站继电保护装置的检修状态的分析方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护范围。

本发明的核心是提供一种智能变电站继电保护装置的检修状态的分析方法，用于克服现有技术中，只通过一次TEST位的判断结果来确定检修压板的状态而导致的可靠性低，容易失效的问题。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

首先，对于报文收发模块的结构进行说明。图1为本发明实施例提供的一种报文收发模块的结构图。如图1所示，报文收发模块主要包括光耦10、CPU11和FPGA12等组成部分。光耦10与检修压板的开入量输出端连接，用于获取开入量，并传输至CPU11和FPGA12。CPU11是核心，用于生成GOOSE报文，FPGA12用于将CPU11生成的GOOSE报文发送给其它报文收发模块，使得其它报文收发模块根据自身的TEST位与接收到GOOSE报文中的TEST位进行比较，从而确定是否要执行GOOSE报文中包含的执行指令。

图2为本发明实施例提供的一种智能变电站继电保护装置的检修状态的分析方法的流程图。如图2所示，智能变电站继电保护装置的检修状态的分析方法包括：

S10：光耦获取检修压板的开入量，并发送至CPU和FPGA。

S11：CPU在接收到开入量时，按照开入量设置当前GOOSE报文中的TEST位以生成新GOOSE报文，并发送至FPGA。

S12：FPGA接收新GOOSE报文和开入量，并在TEST位与开入量相符合的情况下通过光口发送新GOOSE报文。

可以理解的是，上述步骤S10-S1:2可以适用于任何的继电保护装置，例如智能终端或保护装置。在具体实施中，通常保护装置是通过GOOSE报文实现对智能终端的控制，因此，保护装置在执行上述三个步骤之后就实现了将GOOSE报文传输给智能终端，智能终端在接收到GOOSE报文后，与自身的检修压板的开入量进行比较，如果一致则执行GOOSE报文中包含的指令指令，如果不一致，则忽略。具体的检修机制参见表1。

具体检修机制见表1。

表1检修机制示意表

本实施例中，开入量包括投入和退出，光耦将获取的开入量传输至CPU，CPU就可以将当前GOOSE报文中的TEST位进行编码，即将TEST位设置成与开入量相符合的数据，例如可以是0或1。可以理解的是，本申请文件中提到的当前GOOSE报文并不是一个完整的报文，新GOOSE报文才是一个完整的报文。新GOOSE报文中包含的执行指令包括跳闸指令或合闸指令。当然，执行指令可以有多种，并不局限于跳闸指令和合闸指令两种。

为了提高可靠性，本实施例中光耦将获取的开入量传输至CPU的同时还传输至FPGA，当FPGA接收到新GOOSE报文时，就可以判断新GOOSE报文中的TEST位的数据是否与自身接收到的开入量相符合。这样就可以有效避免光耦在传输开入量以及CPU在设置TEST位和生成新GOOSE报文的过程中，开入量发生变化而导致的新GOOSE报文出错的问题。

作为优选的实施方式，还包括：FPGA在接收开入量时进行预定时间的防抖处理。

作为优选的实施方式，预定时间与CPU的防抖处理时间相同。作为优选的实施方式，预定时间大于1s。可以理解的是，预定时间可以根据实际情况使得，并不代表只有这样的实施方式。

本实施例提供的智能变电站继电保护装置的检修状态的分析方法，光耦将获取的开入量同时传输至CPU和FPGA，CPU在接收到开入量后，结合当前的GOOSE报文设置TEST位，然后生成新GOOSE报文并发送至FPGA，FPGA在接收到新GOOSE报文后，判断新GOOSE报文中的TEST位的数据是否与自身接收到开入量相符合，只有在二者相符合的情况下，才将新GOOSE报文发送出去。由此可见，通过FPGA的再次判断形成冗余的方式，可以提高确定检修压板的状态的可靠性，减少失效或误判的概率。另外，本方法无需更改GOOSE报文原有结构及配置。

作为优选的实施方式，在上述实施例的基础上，为了进一步提高可靠性，本实施例中，将TEST位的数据采用较为复杂的表示方式设置，具体如下。

TEST位采用01011010B(0x5A)或10100101B(0xA5)表示，其中，01011010B为检修压板退出，10100101B为检修压板投入。

由于0与1之间只存在一个bit位的差异，1误置为0的风险较高。通过复杂的设置方式，可以进一步提高数据在传输过程中的可靠性。可以理解的是，上述只是一种具体的实施方式，并不代表只有这一种实施方式。

图3为本发明实施例提供的另一种智能变电站继电保护装置的检修状态的分析方法的流程图。如图3所示，作为优选的实施方式，还包括：

S13：FPGA将新GOOSE报文反馈至CPU。

S14：CPU判断新GOOSE报文是否发生变化。如果否，则进入步骤S15。

S15：输出报警信息以报警提示。

本实施例中通过FPGA将新GOOSE报文反馈至CPU，CPU判断新GOOSE报文是否发生变化，如果发生变化，则说明当前发送的新GOOSE报文不是最初生成的新GOOSE报文，因此要输出报警信息以报警提示。由此可见，本实施例可以及时发现最终传输给其它报文收发模块的新GOOSE报文是否正确。

需要说明的是，输出的报警信息可以发送给将要进行报文接收的报文收发模块。例如在保护装置的报文收发模块执行上述步骤后，将报文发送至智能终端的报文收发模块这样的场景中，报警提示信息可以发送至智能终端的报文收发模块，智能终端的报文收发模块在预定时间内暂时不处理接收到的新GOOSE报文，当超出预定时间后，再进行处理，例如判断新GOOSE报文中的TEST位是否与自身的TEST位相同，新GOOSE报文中包含的执行指令为何种指令。如果在预定时间内接收到报警信息，则直接忽略接收到的新GOOSE报文即可。这里之所以要设置一个预定时间是因为，保护装置中的CPU输出报警信息也需要一定的时间。预定时间可以根据实际情况设置，本实施例中不再赘述。

作为优选的实施方式，步骤S12具体包括：

接收开入量；

接收新GOOSE报文；

判断TEST位与开入量是否相符合；

如果是，则通过光口发送新GOOSE报文；

如果否，则结束。

以上对本发明所提供的智能变电站继电保护装置的检修状态的分析方法进行了详细介绍。说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。