CN105242598B - 一种合并单元采样值输出控制系统和一种合并单元 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种合并单元采样值输出控制系统和一种合并单元，其中，合并单元采样值输出控制系统包括数据控制单元和合并单元，合并单元包括数据处理单元，数据处理单元包括依次连接的条件判断模块、内存管理模块和重采样模块，重采样模块的输出端设有用于存储相同采样值数据的两个采样值缓存区，其中一个采样值缓存区的数据用于发送至保护测控装置，另一个采样值缓存区的数据用于提供给数据控制单元。在重采样处理之前，需要进行条件判定，在满足一定条件的情况下才能进行后续的操作，该方式能够保证采样值数据的准确性和可靠性，并且通过对判定条件的设定来实现对采样值数据的良好可控输出。
Description
技术领域
本发明涉及合并单元内部采样值的处理，具体涉及一种合并单元采样值输出控制系统和一种合并单元。
背景技术
目前，合并单元在智能变电站中的使用越来越广泛，合并单元是对一次互感器传输过来的电气量进行合并和同步处理，并将处理后的数字信号按照特定格式转发给间隔层设备使用的装置。合并单元是电子式电流、电压互感器的接口装置，在一定程度上实现了过程层数据的共享和数字化，它作为遵循IEC61850标准的数字化变电站间隔层、站控层设备的数据来源，作用十分重要。合并单元的输入由数字信号组成，包括采集器输出的采样值、电源状态信息及变电站同步信号等，通过高速光纤接口接入合并单元，在合并单元内对输入信号进行处理，同时合并单元通过光纤向间隔层智能电子设备(IED)输出采样合并数据。
在对合并单元的厂内联调、现场调试、各种实验的配合时经常遇到一些问题，由于现场仪器匮乏，调试过程中经常出现互联互通问题难定位的情况，都给现场调试人员和实验人员带来了比较大的麻烦，经常需要浪费大量时间，并需要协同多个厂家来一起解决定位问题，问题解决的周期长，进度慢，工作效率低，延缓工程进度。
而且，在工程现场或各种实验的联调过程中，经常遇到保护装置需要模拟现场故障的实验，现场工作环境恶劣、条件简陋，一方面加量仪器匮乏，另一方面，即使有加量仪器，也是通过在互感器上加量，不易操作，给现场调试人员、实验人员带来难度；在现场保护等相关产品显示收到合并单元显示的采样值异常等问题，经常需要从各个环节进行定位，从起始端加量，每个产品从头到尾都要检查测试一遍，环节多，厂家多，导致现场调试问题难以定位，问题迟迟得不到解决，最终导致工程进度缓慢，甚至出现工程的延期或者拖期。
申请号为201020601619的中国专利公开了一种合并单元的测试装置，利用专用仪器实现对合并单元输入输出时间的时间延时测试、采样精度测试、采样脉冲与时标的误差测试、实时波形数据分析显示、波形记录和测试数据显示等功能。但是这种测试装置最后显示的都是根据特定测试目的处理过的或经过对比分析的数据或图形，没有记录实时的采样值，不能真实反映原始数据的情况，出现问题时无法精确定位，并且无法实现采样值可控输出。
发明内容
本发明的目的是提供一种合并单元采样值输出控制系统，用于解决现有的合并单元不能实现采样值可控输出的问题。本发明同时提供一种合并单元。
为实现上述目的，本发明的方案包括一种合并单元采样值输出控制系统，包括数据控制单元和合并单元，所述合并单元包括数据处理单元，所述数据处理单元包括依次连接的条件判断模块、内存管理模块和重采样模块，重采样模块的输出端设有用于存储相同采样值数据的两个采样值缓存区，其中一个采样值缓存区的数据用于发送至保护测控装置，另一个采样值缓存区的数据用于提供给所述数据控制单元。
所述合并单元还包括用于存储CPU目标程序的存储器。
所述另一个采样值缓存区的数据通过所述CPU目标程序以RPC的方式从合并单元中调取采样值数据至所述数据控制单元。
所述CPU目标程序用于通过FTP的方式下载至数据控制单元。
所述数据控制单元还包括一个用于显示采样值数据的显示界面。
一种合并单元，包括数据处理单元，所述数据处理单元包括依次连接的条件判断模块、内存管理模块和重采样模块，重采样模块的输出端设有用于存储相同采样值数据的两个采样值缓存区，其中一个采样值缓存区的数据用于发送至保护测控装置，另一个采样值缓存区的数据用于提供给数据控制单元。
所述合并单元还包括用于存储CPU目标程序的存储器。
所述另一个采样值缓存区的数据通过所述CPU目标程序以RPC的方式从合并单元中调取采样值数据至数据控制单元。
所述CPU目标程序用于通过FTP的方式下载至数据控制单元。
本发明中，首先，数据控制单元将判断指令给数据处理单元中的条件判断模块，通过该条件判断模块对输入合并单元的采样值数据进行条件的判定，满足条件后，将通道幅值、相位等条件通过内存管理模块写入到相应的程序变量中，数据处理单元在接收到启动测试指令后读取内存中的通道幅值、相位等信息并利用重采样模块进行重采样处理。在重采样处理之前，需要进行条件判定，在满足一定条件的情况下才能进行后续的操作，该方式能够保证采样值数据的准确性和可靠性，并且通过对判定条件的设定来实现对采样值数据的良好可控输出。
然后将重采样后的数据复制成两份，分别放入两块内存中，一块内存中的数据用于发送至保护测控装置；另外一块内存中的数据给数据控制单元。在出厂调试、现场联调、各种实验中产品互联互通中可以快速断定问题，操作简单化，定位问题便利化，大大提高了调试人员的工作效率有较大的实用价值。
附图说明
图1是合并单元采样值输出控制系统示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
合并单元采样值输出控制系统实施例
如图1所示为本发明合并单元采样值输出控制系统的示意图，由图可知，该控制系统包括合并单元和数据控制单元。数据控制单元可以是一个单独的控制器，或者是PC机中的通过软件程序设立的一个采样值控制工具，本实施例以PC机中的采样值控制工具为例。合并单元包括一个数据处理单元和FLASH存储器，该FLASH存储器中存储有CPU目标程序。数据处理单元可以是常规的控制器或者CPU，本实施例以CPU为例。
CPU包括依次连接的条件判断模块、内存管理模块和重采样模块，这几个模块为软件模块，其各自能够根据内部的软件程序执行相应的指令。重采样模块的输出端设有用于存储相同采样值数据的两个采样值缓存区(图中的采样值缓存1和采样值缓存2)，其中一个采样值缓存区的数据通过数据组帧后发送至后续的保护测控装置，另一个采样值缓存区的数据通过CPU目标程序以RPC的方式从合并单元中调取采样值数据至采样值控制工具。
合并单元装置上电后，CPU进行初始化，初始化完成后，投入检修压板，CPU发送的9-2报文、曼码FT3、异步FT3均带检修位；首先采样值控制工具向CPU发送软压板判断、启动测试的指令、以及幅值和相位判断条件，条件判断模块根据接收到的采样值控制工具发送来的指令信息以及内部设定的判断程序来判断软压板是否投入，如果软压板投入，则CPU通过内存管理模块将幅值和相位凭借RPC存入相应的程序变量中，然后进行幅值和相位的判断，满足条件后，CPU根据通过采样值控制工具发送的启动测试的指令，CPU开始根据有效值和相对相位进行重采样，还原波形，并对采样值按照报文的格式进行分别打包，一般以9-2报文、曼码FT3、异步FT3的格式为典型，同时将重采样得到的采样值数据复制成两份，将这两份数据分别放入两块内存中，即第一、第二两个采样值缓存区，一块内存中的数据用于CPU的点对点发送或者是组网发送；另外一块内存中的数据供采样值控制工具通过RPC远程过程调用。
合并单元FLASH存储器中的CPU目标程序通过FTP的方式下载至采样值控制工具中，采样值控制工具调用该CPU目标程序。
采样值控制工具的界面上设计有写入配置按钮、软压板投入按钮、启动测试按钮、清空幅值按钮，并具有实时刷新采样值显示界面。工具界面上包含CPU发送的9-2报文、曼码FT3、异步FT3的显示界面按钮，界面上支持右键选择采样值基准通道，可以显示各个通道之间的相对相位，便于与接入的保护等相关装置的幅值和相位比对。
通过以太网将PC机和合并单元建立物理连接，通过FTP(文件传输协议，FileTransfer Protocol)登录的方式，将CPU目标程序下载到本地，凭借RPC(远程过程调用协议，Remote Procedure Call Protocol)为媒介，利用变量符号对应地址的唯一性，将CPU内存中的数据调取出来，利用采样值控制工具上的显示界面进行实时显示。RPC是CPU和采样值控制工具的交互媒介，其中CPU作为客户机，采样值控制工具作为服务器，两者以客户机/服务器模式完成CPU和采样值控制工具的通信，通过内存管理完成数据交互。
采样值控制工具是将装置程序的变量和界面紧密结合起来的一种工具，实现装置在特定条件下将通道幅值和相位通过RPC写入到程序的变量中，程序运用算法将采样值按照相应的幅值和相位输出，同时工具凭借RPC实现重采样可控幅值和相位的输出。
FTP用于Internet上的控制文件的双向传输，同时它也是一个应用程序。基于不同操作系统有不同的FTP应用程序，而所有这些应用程序都遵守同一种协议以传输文件。使用FTP时必须首先登录，在远程主机上获得相应的权限以后，方可下载或上传文件。也就是说，要想同哪一台计算机传送文件，就必须具有哪一台计算机的适当授权。FTP下载就是从远程主机(本实施例的合并单元)拷贝文件至自己的计算机(本实施例的PC机)上，即用于通过客户机程序从远程主机下载文件。
内存管理是利用以太网和RPC实现CPU黑盒程序运行可视化的一种技术，主要是通过装置程序运行过程中，以RPC通信的方式将相应变量对应的地址将内存中的数据实时展现出来，是实现采样值人机交互、实时显示的一种关键技术。
合并单元实施例
该合并单元在上述控制系统中已经给出了详细的描述，这里不做赘述。
另外，上述两个实施例中为详细说明的部分属于现有技术或者本领域的公知常识。
以上给出了具体的实施方式，但本发明不局限于所描述的实施方式。本发明的基本思路在于上述基本方案，对本领域普通技术人员而言，根据本发明的教导，设计出各种变形的模型、公式、参数并不需要花费创造性劳动。在不脱离本发明的原理和精神的情况下对实施方式进行的变化、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.一种合并单元采样值输出控制系统，其特征在于，包括数据控制单元和合并单元，所述合并单元包括数据处理单元，所述数据处理单元包括依次连接的条件判断模块、内存管理模块和重采样模块，重采样模块的输出端设有用于存储相同采样值数据的两个采样值缓存区，其中一个采样值缓存区的数据用于发送至保护测控装置，另一个采样值缓存区的数据用于提供给所述数据控制单元；数据控制单元将软压板判断、启动测试指令以及幅值和相位判断条件发送给数据处理单元中的条件判断模块，通过该条件判断模块对输入合并单元的采样值数据进行条件的判定。
2.根据权利要求1所述的合并单元采样值输出控制系统，其特征在于，所述合并单元还包括用于存储CPU目标程序的存储器。
3.根据权利要求2所述的合并单元采样值输出控制系统，其特征在于，所述另一个采样值缓存区的数据通过所述CPU目标程序以RPC的方式从合并单元中调取采样值数据至所述数据控制单元。
4.根据权利要求2所述的合并单元采样值输出控制系统，其特征在于，所述CPU目标程序用于通过FTP的方式下载至数据控制单元。
5.根据权利要求3所述的合并单元采样值输出控制系统，其特征在于，所述数据控制单元还包括一个用于显示采样值数据的显示界面。
6.一种合并单元，其特征在于，包括数据处理单元，所述数据处理单元包括依次连接的条件判断模块、内存管理模块和重采样模块，重采样模块的输出端设有用于存储相同采样值数据的两个采样值缓存区，其中一个采样值缓存区的数据用于发送至保护测控装置，另一个采样值缓存区的数据用于提供给数据控制单元；数据控制单元将软压板判断、启动测试指令以及幅值和相位判断条件发送给数据处理单元中的条件判断模块，通过该条件判断模块对输入合并单元的采样值数据进行条件的判定。
7.根据权利要求6所述的合并单元，其特征在于，所述合并单元还包括用于存储CPU目标程序的存储器。
8.根据权利要求7所述的合并单元，其特征在于，所述另一个采样值缓存区的数据通过所述CPU目标程序以RPC的方式从合并单元中调取采样值数据至数据控制单元。
9.根据权利要求7所述的合并单元，其特征在于，所述CPU目标程序用于通过FTP的方式下载至数据控制单元。
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