CN112072620B - 一种应用继电保护装置的继电保护出口方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种继电保护装置及其继电保护出口方法，其中继电保护装置包括启动CPU、保护CPU、第一启动继电器、第二启动继电器和出口继电器；所述启动CPU与所述第一启动继电器连接；所述保护CPU与所述第二启动继电器和出口继电器连接；所述第一启动继电器和所述第二启动继电器的动作接点串联后连接所述出口继电器的电源控制端。本发明能够保证继电保护装置任何单一元器件故障或内存被改写装置不误出口的要求，提高装置的可靠性，实现了智能I/O出口插件的自由选型组合，提高装置出口插件的通用性和可扩展性。

Description

一种应用继电保护装置的继电保护出口方法
技术领域
本发明涉及电力系统继电保护技术领域，特别涉及一种应用继电保护装置的继电保护出口方法。
背景技术
随着国内继电保护装置标准化设计的不断推进，继电保护装置的标准化程度越来越高，同时对装置的可靠性、通用性以及可配置方面提出了更高的要求。保护装置在可靠性方面不仅仅是出现任何单一元器件硬件故障时装置不误出口，在软件方面也提出了更高可靠性的要求，除此装置还需要具有良好的通用性和可扩展性。
现有技术中，申请号CN201710161352.9的中国专利申请提出了“一种适用于双CPU结构的保护出口方法及装置”，其包括两个CPU，第一个CPU用于接收另一个CPU的启动判据，当CPU的启动判据、动作判据和所接收的CPU的启动判据同时满足时才出口跳闸；第二个CPU将其保护启动判据通过通讯传输到所述第一个CPU中，同时发出跳闸继电器启动电源。其不足之处在于，若第一个CPU在内存被改写情况下有可能出现直接误发出口跳闸命令的情况；若第二个CPU插件硬件故障可能直接开放出口继电器的启动电源。因此该方案虽然可以杜绝保护装置硬件故障引起的误动，但是对于装置软件错误比如内存被误改写，和开放出口继电器的启动电源方面仍有薄弱环节需要改进，并且由于装置整体架构CPU对跳闸继电器的驱动完全依赖硬回路，其跳闸插件的通用性和可扩展性不高。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种应用继电保护装置的继电保护出口方法，能够保证继电保护装置任何单一元器件故障或内存被改写装置不误出口的要求，提高装置的可靠性，实现了智能I/O出口插件的自由选型组合，提高装置出口插件的通用性和可扩展性。
第一方面，本发明实施例提供了一种继电保护装置，包括启动CPU、保护CPU、第一启动继电器、第二启动继电器和出口继电器。
所述启动CPU与所述第一启动继电器连接。
所述保护CPU与所述第二启动继电器和出口继电器连接。
所述第一启动继电器和所述第二启动继电器的动作接点串联后连接所述出口继电器的电源控制端。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述启动CPU通过硬接线连接所述第一启动继电器。
所述保护CPU通过CAN网总线连接所述第二启动继电器和各出口继电器。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，还包括智能I/O芯片。
所述保护CPU通过CAN网总线连接所述智能I/O芯片。
所述智能I/O芯片与所述第二启动继电器和各出口继电器连接。
所述智能I/O芯片用于使所述保护CPU和所述第二启动继电器和各出口继电器进行信息交互。
第二方面，本发明实施例还提供了一种应用如前所述的继电保护装置的继电保护出口方法，包括：
当满足启动CPU故障判据时，启动CPU向第一启动继电器发送硬开出信号，驱动第一启动继电器动作。
当满足保护CPU故障判据时，保护CPU向第二启动继电器发送信号，驱动第二启动继电器和各出口继电器动作。
当所述第一启动继电器和所述第二启动继电器均发生动作时，开放出口继电器动作电源控制端。
结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，当满足保护CPU故障判据时，保护CPU通过CAN网总线采用CANopen协议向智能I/O芯片发送交互报文。
智能I/O芯片对交互报文中的开出位正反码以及CRC码进行解析校验。
若智能I/O芯片验证正确，则执行该交互报文，驱动所述第二启动继电器动作。
本发明实施例的有益效果是：
本发明通过设置两个启动继电器，任何一个不动作则不会开放出口继电器动作正电源，出口继电器不会动作，保证继电保护装置任何单一元器件故障或内存被改写装置不误出口的要求，提高装置的可靠性，实现了智能I/O出口插件的自由选型组合，提高装置出口插件的通用性和可扩展性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
下面结合附图和具体实施方式对本发明的应用继电保护装置的继电保护出口方法作进一步的详细描述。
图1为本发明的继电保护装置结构示意图。
图2为本发明继电保护装置的继电保护出口方法示意图。
图3为本发明继电保护装置的开出位正反码数据在CANopen协议中位置示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件能够以各种不同的配置来布置和设计。
下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
请参照图1，本发明的第一个实施例提供一种继电保护装置，包括启动CPU插件、保护CPU插件和出口模块。
其中出口模块包括第一启动继电器、第二启动继电器和出口继电器。
所述启动CPU插件与所述第一启动继电器连接。
所述保护CPU插件与所述第二启动继电器和出口继电器连接。
所述第一启动继电器和所述第二启动继电器的动作接点串联后连接所述出口继电器的电源控制端。
其中，所述启动CPU插件通过硬接线连接所述第一启动继电器。
所述保护CPU插件通过CAN网总线连接所述第二启动继电器和出口继电器。
其中，两个CPU分别通过硬接线和CAN网总线通信两种不同的方式驱动启动继电器动作，以保障在硬件和软件两方面对继电保护出口的可靠性进行双重加固。
其中，所述出口模块还包括智能I/O芯片。
所述保护CPU插件通过CAN网总线连接所述智能I/O芯片。
所述智能I/O芯片与所述第二启动继电器和各出口继电器连接。
所述智能I/O芯片用于使所述保护CPU插件和所述第二启动继电器和各出口继电器进行信息交互。
请参照图2，本发明的第二个实施例提供一种应用如前所述的继电保护装置的继电保护出口方法，包括：
当满足启动CPU故障判据时，启动CPU向第一启动继电器发送硬开出信号，驱动第一启动继电器动作。
当满足保护CPU故障判据时，保护CPU向第二启动继电器和各出口继电器发送信号，驱动第二启动继电器动作。
当所述第一启动继电器和所述第二启动继电器均发生动作时，开放出口继电器动作电源控制端。
其中，两个启动继电器任何一个不动作则不会开放出口继电器动作正电源，出口继电器不会动作。所述启动CPU不满足故障判据，不发送硬开出信号给出口，不驱动所述第一启动继电器动作；所述保护CPU不满足故障判据，发送的交互报文中所述第二启动继电器和所述出口继电器对应的开出通道标志位为零。
结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，当满足保护CPU故障判据时，保护CPU通过CAN网总线采用CANopen协议向智能I/O芯片发送交互报文。
智能I/O芯片对交互报文中的开出位正反码以及CRC码进行解析校验。
若智能I/O芯片验证正确，则执行该交互报文，驱动所述第二启动继电器动作。
其中，所述保护CPU通过CAN网总线采用CANopen协议与出口模块进行信息交互，所述保护CPU对各开出通道进行十六进制编码组合，将每32个开出通道视为一组，即每组开出通道在CANopen协议中占用4个字节，保护CPU按组比较各开出通道是否发生变化并执行写开出。为减轻装置正常运行时的网络通信压力，若各组开出不发生变化时所述保护CPU按5S周期发送报文，若该组开出位发生变化，则立即发送突变报文，然后再按照周期发送报文，突变报文发送时间间隔依次为0ms、1ms、1ms、2ms、4ms、8ms、16ms、16ms，共计8帧突变报文。
所述保护CPU为防止由于软件错误比如内存被改写等问题造成的误发驱动开出动作报文的情况，在对各开出通道进行十六进制编码组合的同时并对编码进行反码计算，交互协议中包含经计算后的正反码信息，开出位正反码数据在CANopen协议中位置如图3所示。
所述智能I/O芯片每200μs为一周期进入任务处理逻辑对交互报文进行扫描读取，对读取报文中的开出位正反码进行解析校验，若正反码校验正确则执行该交互报文；若正反码校验不正确则不执行该交互报文。
本发明实施例旨在保护一种应用继电保护装置的继电保护出口方法，具备如下效果：
本发明通过设置两个启动继电器，任何一个不动作则不会开放出口继电器动作正电源，出口继电器不会动作，保证继电保护装置任何单一元器件故障或内存被改写装置不误出口的要求，提高装置的可靠性，实现了智能I/O出口的自由选型组合，提高装置出口的通用性和可扩展性。
本发明实施例所提供的继电保护出口方法及装置的计算机程序产品，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。
具体地，该存储介质能够为通用的存储介质，如移动磁盘、硬盘等，该存储介质上的计算机程序被运行时，能够执行上述继电保护出口方法，从而能够保证继电保护装置任何单一元器件故障或内存被改写装置不误出口的要求，提高装置的可靠性。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种应用继电保护装置的继电保护出口方法，其特征在于，所述继电保护装置包括启动CPU、保护CPU、第一启动继电器、第二启动继电器和出口继电器；
所述启动CPU与所述第一启动继电器连接；
所述保护CPU与所述第二启动继电器和出口继电器连接；
所述第一启动继电器和所述第二启动继电器的动作接点串联后连接所述出口继电器的控制端；
当满足启动CPU故障判据时，启动CPU向第一启动继电器发送信号，驱动第一启动继电器动作；
当满足保护CPU故障判据时，保护CPU向第二启动继电器和出口继电器发送信号，驱动第二启动继电器和出口继电器动作；
当所述第一启动继电器和所述第二启动继电器均发生动作时，开放出口继电器动作电源控制端。
2.根据权利要求1所述的应用继电保护装置的继电保护出口方法，其特征在于，所述继电保护装置还包括智能I/O芯片；
所述保护CPU通过CAN网总线连接所述智能I/O芯片；
所述智能I/O芯片与所述第二启动继电器和出口继电器连接；
所述智能I/O芯片用于使所述保护CPU和所述第二启动继电器和出口继电器进行信息交互。
3.根据权利要求2所述的应用继电保护装置的继电保护出口方法，其特征在于，当满足保护CPU故障判据时，保护CPU通过CAN网总线采用CANopen协议向智能I/O芯片发送交互报文；
智能I/O芯片对交互报文中的开出位正反码以及CRC码进行解析校验；
若智能I/O芯片验证正确，则执行该交互报文，驱动所述第二启动继电器和出口继电器动作。
4.根据权利要求1所述的应用继电保护装置的继电保护出口方法，其特征在于，
所述启动CPU通过硬接线连接所述第一启动继电器；
所述保护CPU通过CAN网总线连接所述第二启动继电器和出口继电器。
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