CN108963983A - 防止就地化保护goose报文误出口的方法、保护装置和启动cpu - Google Patents

Abstract

本发明涉及防止就地化保护GOOSE报文误出口的方法、保护装置和启动CPU，其中，保护装置包括启动CPU和保护CPU，本发明的启动CPU在根据采集的模拟量判断出发生故障时，不立即输出GOOSE报文，而是通过进一步判定，由启动CPU判断是否收到保护CPU发送的跳闸出口报文，以及跳闸出口硬开出信号，当均收到时，才输出GOOSE出口报文，避免了现有技术中一旦根据采集的模拟量判定发生故障就输出GOOSE出口报文导致GOOSE报文误出口的问题，防止保护装置的误动作，且可靠性高。

Description

防止就地化保护GOOSE报文误出口的方法、保护装置和启动 CPU

技术领域

本发明属于电力系统继电保护技术领域，具体涉及防止就地化保护GOOSE报文误出口的方法、保护装置和启动CPU。

背景技术

目前，国内的智能变电站技术发展迅速，61850规约广泛应用于智能变电站中，就地化保护是在结合常规变电站与智能变电站继电保护装置的优点的一种新型贴近一次设备安装，具有无防护、小型化等特点的继电保护装置。就地化保护集成了合并单元、智能终端功能，采用电缆采样、电缆跳闸模式，对于跨间隔的保护设备，通过GOOSE组网方式传输开关量信息，就地化保护同时具有GOOSE出口功能，用于跳开相邻间隔的开关以及失灵联跳。由于就地化保护在开关场安装，电磁环境恶劣，相比传统室内安装的保护装置，保护装置受到的电磁干扰更强，在保护装置通信出现异常时，可能存在误开出GOOSE的情况，从而导致保护装置的误动作。

例如，现有技术中，公告号为CN206742847U的中国专利提出了“一种带就地保护站所终端设备”，包括主CPU和保护CPU，保护CPU用于根据电流互感器和电压互感器的采集量进行判断，当判定发生故障时启动保护，控制自动化开关的分合闸，主CPU用于接收保护CPU发送的数据，并转发给远端主站，能够实现快速保护。其不足之处在于，保护CPU一旦发现故障则下发控制自动化开关分合闸的指令，立即启动保护，在保护装置通信异常时，就容易发生误动、可靠性低。

发明内容

本发明的目的是提供防止就地化保护GOOSE报文误出口的方法、保护装置和启动CPU，用于解决保护装置异常导致误发GOOSE出口报文的问题。

为解决上述技术问题，本发明提出一种防止就地化保护GOOSE报文误出口的方法，包括如下步骤：

1)判断是否收到保护CPU发送的跳闸出口报文和跳闸出口硬开出信号；

2)当均收到时，且当根据采集的模拟量数据判定为发生故障时，输出GOOSE出口报文。

本发明在根据采集的模拟量判断出发生故障时，不立即输出GOOSE报文，而是通过进一步判定，判断是否收到跳闸出口报文，以及是否收到跳闸出口硬开出信号，当均收到时，才输出GOOSE出口报文，避免了现有技术中一旦根据采集的模拟量判定发生故障就输出GOOSE出口报文导致GOOSE报文误出口的问题，防止保护装置的误动作，且可靠性高。

为了进一步保证GOOSE报文出口的可靠性，当判定为没有发生故障，或没有收到跳闸出口报文，或没有收到跳闸出口硬开出信号时，判定为无效报文，不输出GOOSE出口报文。

为解决上述技术问题，本发明还提出一种启动CPU，用于连接保护CPU，判断是否收到保护CPU发送的跳闸出口报文和跳闸出口硬开出信号，当均收到时，且当根据采集的模拟量数据判定为发生故障时，输出GOOSE出口报文。

进一步，当判定为没有发生故障，或没有收到跳闸出口报文，或没有收到跳闸出口硬开出信号时，判定为无效报文，不输出GOOSE出口报文。

为解决上述技术问题，本发明还提出一种就地化保护装置，包括第一处理模块和第二处理模块，第一处理模块连接第二处理模块，其中，第一处理模块用于根据采集的模拟量数据判断是否发生故障，判断是否收到第二处理模块发送的跳闸出口报文和跳闸出口硬开出信号；当第一处理模块收到跳闸出口报文和跳闸出口硬开出信号，且根据采集的模拟量数据判定为发生故障时，输出GOOSE出口报文；

第二处理模块用于根据采集的模拟量数据判断是否发生故障，当判定为发生故障时，向第一处理模块发送跳闸出口报文和跳闸出口硬开出信号。

本发明采用两个处理模块防止就地化保护GOOSE报文误出口，第一处理模块在根据采集的模拟量判断出发生故障时，不立即输出GOOSE报文，而是通过进一步判定，第二处理模块在根据采集的模拟量判断出发生故障时，向第一处理模块发送跳闸出口报文和跳闸出口硬开出信号，第一处理模块判断是否收到第二处理模块跳闸出口报文和跳闸出口硬开出信号，当均收到时，才输出GOOSE出口报文，避免了现有技术中一旦根据采集的模拟量判定发生故障就输出GOOSE出口报文导致GOOSE报文误出口的问题，防止保护装置的误动作，且可靠性高。

进一步，当第一处理模块判定为没有发生故障，或没有收到跳闸出口报文，或没有收到跳闸出口硬开出信号时，判定为无效报文，不输出GOOSE出口报文。

进一步，第一处理模块包括第一CPU和FPGA，第一CPU用于根据采集的模拟量数据判断是否发生故障，当判定为发生故障时，且收到所述跳闸出口报文时，将GOOSE出口信号发送至FPGA；FPGA用于根据GOOSE出口信号和所述跳闸出口硬开出信号，输出GOOSE出口报文。

进一步，第二处理模块为第二CPU，第二CPU通过GPIO端口向FPGA发送所述跳闸出口硬开出信号，通过以太网端口向第一COU发送所述跳闸出口报文。

附图说明

图1是一种就地化保护装置结构图；

图2是一种防止就地化保护GOOSE报文误出口的方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。

实施例一：

本发明提出一种防止就地化保护GOOSE报文误出口的方法，包括如下步骤：

1)判断是否收到保护CPU发送的跳闸出口报文和跳闸出口硬开出信号；

2)当均收到时，且当根据采集的模拟量数据判定为发生故障时，输出GOOSE出口报文。

本发明在根据采集的模拟量判断出发生故障时，不立即输出GOOSE报文，而是通过进一步判定，判断是否收到跳闸出口报文，以及是否收到跳闸出口硬开出信号，当均收到时，才输出GOOSE出口报文，避免了现有技术中一旦根据采集的模拟量判定发生故障就输出GOOSE出口报文导致GOOSE报文误出口的问题，防止保护装置的误动作，且可靠性高。

为了进一步保证GOOSE报文出口的可靠性，当判定为没有发生故障，或没有收到跳闸出口报文，或没有收到跳闸出口硬开出信号时，判定为无效报文，不输出GOOSE出口报文。

本发明还提出了一种对应上述方法的启动CPU，用于连接保护CPU，判断是否收到保护CPU发送的跳闸出口报文和跳闸出口硬开出信号，当均收到时，且当根据采集的模拟量数据判定为发生故障时，输出GOOSE出口报文。

本实施例还提出了一种就地化保护装置，包括第一处理模块和第二处理模块，第一处理模块连接第二处理模块，其中，第一处理模块用于根据采集的模拟量数据判断是否发生故障，判断是否收到第二处理模块发送的跳闸出口报文和跳闸出口硬开出信号；当第一处理模块收到跳闸出口报文和跳闸出口硬开出信号，且根据采集的模拟量数据判定为发生故障时，输出GOOSE出口报文。

第二处理模块用于根据采集的模拟量数据判断是否发生故障，当判定为发生故障时，向第一处理模块发送跳闸出口报文和跳闸出口硬开出信号。当第一处理模块判定为没有发生故障，或没有收到跳闸出口报文，或没有收到跳闸出口硬开出信号时，判定为无效报文，不输出GOOSE出口报文。

上述装置采用两个处理模块防止就地化保护GOOSE报文误出口，第一处理模块在根据采集的模拟量判断出发生故障时，不立即输出GOOSE报文，而是通过进一步判定，第二处理模块在根据采集的模拟量判断出发生故障时，向第一处理模块发送跳闸出口报文和跳闸出口硬开出信号，第一处理模块判断是否收到第二处理模块跳闸出口报文和跳闸出口硬开出信号，当均收到时，才输出GOOSE出口报文，避免了现有技术中一旦根据采集的模拟量判定发生故障就输出GOOSE出口报文导致GOOSE报文误出口的问题，防止保护装置的误动作，且可靠性高。

第一处理模块包括第一CPU和FPGA，第一CPU用于根据采集的模拟量数据判断是否发生故障，当判定为发生故障时，且收到所述跳闸出口报文时，将GOOSE出口信号发送至FPGA；FPGA用于根据GOOSE出口信号和所述跳闸出口硬开出信号，输出GOOSE出口报文。第二处理模块为第二CPU，第二CPU通过GPIO端口向FPGA发送所述跳闸出口硬开出信号，通过ETHO(以太网)端口向第一COU发送所述跳闸出口报文。

实施例二：

本发明的一种就地化保护装置如图1所示，包括保护CPU(即第二CPU)和启动CPU，启动CPU包括第一CPU和FPGA，其中，第二CPU通过GPIO端口连接FPGA、通过ETHO端口连接第一CPU，第一CPU通信连接FPGA。

基于该装置，本发明用于防止就地化保护GOOSE误出口的方法，如图2所示，包括以下步骤：

步骤一，保护装置(即就地化保护的保护装置)正常运行时，两个CPU对装置采集的模拟量进行实时计算，完成保护的相关功能。保护CPU负责判别故障并发送跳闸开出软报文至启动CPU中的第一CPU，同时驱动本地跳闸出口接点至断路器，启动CPU负责故障启动判别开放启动电源以及对外发送GOOSE跳闸命令。

步骤二，保护CPU识别为故障跳闸后，通过通信接口传输跳闸出口报文给启动CPU的第一CPU，同时通过保护CPU的GPIO端口发出跳闸硬接点信号给启动CPU的FPGA输入。

步骤三，启动CPU的第一CPU利用本地采样的模拟量数据判别出故障启动后，对接收到的保护CPU发送的跳闸软报文(即跳闸出口报文)进行编码处理，并通过内部总线发送给FPGA。

步骤四，FPGA收到第一CPU的GOOSE出口报文后，并判别是否收到保护CPU发送的跳闸出口硬开出信号，如果两者都有，则对外发送GOOSE出口报文，否则，认为无效报文，不对外发送。

本发明在根据采集的模拟量判断出发生故障时，不立即输出GOOSE报文，而是通过进一步判定，判断是否收到跳闸出口报文，以及是否收到跳闸出口硬开出信号，当均收到时，才输出GOOSE出口报文，解决了保护装置由于装置单一元器件异常尤其是保护装置通信出现异常导致误发GOOSE出口报文的问题。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (8)

1.一种防止就地化保护GOOSE报文误出口的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)判断是否收到保护CPU发送的跳闸出口报文和跳闸出口硬开出信号；

2)当均收到时，且当根据采集的模拟量数据判定为发生故障时，输出GOOSE出口报文。

2.根据权利要求1所述的防止就地化保护GOOSE报文误出口的方法，其特征在于，当根据采集的模拟量数据判定为没有发生故障，或没有收到跳闸出口报文，或没有收到跳闸出口硬开出信号时，判定为无效报文，不输出GOOSE出口报文。

3.一种启动CPU，其特征在于，用于连接保护CPU，判断是否收到保护CPU发送的跳闸出口报文和跳闸出口硬开出信号，当均收到时，且当根据采集的模拟量数据判定为发生故障时，输出GOOSE出口报文。

4.根据权利要求3所述的启动CPU，其特征在于，当判定为没有发生故障，或没有收到跳闸出口报文，或没有收到跳闸出口硬开出信号时，判定为无效报文，不输出GOOSE出口报文。

5.一种就地化保护装置，其特征在于，包括第一处理模块和第二处理模块，第一处理模块连接第二处理模块，其中，第一处理模块用于根据采集的模拟量数据判断是否发生故障，判断是否收到第二处理模块发送的跳闸出口报文和跳闸出口硬开出信号；当第一处理模块收到跳闸出口报文和跳闸出口硬开出信号，且根据采集的模拟量数据判定为发生故障时，输出GOOSE出口报文；

第二处理模块用于根据采集的模拟量数据判断是否发生故障，当判定为发生故障时，向第一处理模块发送跳闸出口报文和跳闸出口硬开出信号。

6.根据权利要求5所述的就地化保护装置，其特征在于，当第一处理模块判定为没有发生故障，或没有收到跳闸出口报文，或没有收到跳闸出口硬开出信号时，判定为无效报文，不输出GOOSE出口报文。

7.根据权利要求5或6所述的就地化保护装置，其特征在于，第一处理模块包括第一CPU和FPGA，第一CPU用于根据采集的模拟量数据判断是否发生故障，当判定为发生故障时，且收到所述跳闸出口报文时，将GOOSE出口信号发送至FPGA；FPGA用于根据GOOSE出口信号和所述跳闸出口硬开出信号，输出GOOSE出口报文。

8.根据权利要求7所述的就地化保护装置，其特征在于，第二处理模块为第二CPU，第二CPU通过GPIO端口向FPGA发送所述跳闸出口硬开出信号，通过以太网端口向第一CPU发送所述跳闸出口报文。