CN203660659U - Goose跳闸闭锁装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种GOOSE跳闸闭锁装置，要解决的技术问题是避免误发跳闸命令。本实用新型设有保护CPU和闭锁CPU，与逻辑处理器进行与运算形成跳闸命令的GOOSE数据，输出至现场可编程门阵列，现场可编程门阵列只有在同时接收到闭锁CPU传输来的闭锁命令的信号时，才输出跳闸命令的GOOSE数据。本实用新型与现有技术相比，FPGA同时接收到了跳闸命令的GOOSE数据和闭锁CPU发送来的闭锁命令，跳闸命令的信号有效，把跳闸命令的GOOSE数据报文发送到电力系统的通信线路上，如果仅接收到跳闸命令的GOOSE数据，没有接收到了闭锁CPU发送来的闭锁命令，则截住该报文，避免发出错误报文。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电力系统，特别是一种电力系统的继电保护装置。
背景技术
继电保护装置是一种电力系统安全自动装置，继电保护装置设有两个CPU，分别是保护CPU和闭锁CPU。分别采集电力系统运行状态数据、运算后发出命令，保护CPU负责输出跳闸命令，闭锁CPU负责输出闭锁命令。跳闸命令负责被保护的线路跳闸，只有在闭锁命令允许发出跳闸命令时，保护CPU才输出跳闸命令。保护CPU输出跳闸命令的信号是在继电保护装置的通信端口发出带跳闸标志的面向通用对象的变电站事件GOOSE（Generic Object Oriented SubstationEvent）数据报文。
现有技术的继电保护装置的GOOSE数据报文发出方式有两种，如图1所示，一种是保护CPU发出的跳闸命令的信号和闭锁CPU发出的闭锁命令的信号都进入与逻辑CPU，在与逻辑CPU中被执行“与”运算，即跳闸命令和闭锁命令同时有效的情况下，与逻辑CPU发出跳闸命令的信号的GOOSE数据报文，经过网络控制器MAC和物理层网络接口PHY，将GOOSE数据报文发送到电力系统的通信线路上。另一种是闭锁CPU直接把闭锁命令的信号送到保护CPU，由保护CPU直接把跳闸命令的信号转换成GOOSE数据报文后发出。如果负责发送GOOSE数据报文的与逻辑CPU的系统出现错误，有可能误发跳闸命令的信号的GOOSE数据报文，这就是电力系统二次设备中所不允许的“单一器件故障引发误动”。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种GOOSE跳闸闭锁装置，要解决的技术问题是避免误发跳闸命令。
本实用新型采用以下技术方案：一种GOOSE跳闸闭锁装置，设有保护CPU和闭锁CPU，保护CPU向与逻辑处理器输出跳闸命令的信号，闭锁CPU向与逻辑处理器输出闭锁命令的信号，与逻辑处理器进行与运算形成跳闸命令的GOOSE数据，所述与逻辑处理器输出跳闸命令的GOOSE数据至现场可编程门阵列，现场可编程门阵列只有在同时接收到闭锁CPU传输来的闭锁命令的信号时，才输出跳闸命令的GOOSE数据。
本实用新型的现场可编程门阵列经电力系统的通信线路的物理层网络接口，向电力系统的通信线路输出跳闸命令的GOOSE数据。
本实用新型的闭锁CPU分别与与逻辑处理器和现场可编程门阵列采用导电线电连接。
本实用新型的导电线传输电平信号，0为低电平，标志不允许跳闸，1为高电平，表示允许跳闸。
本实用新型的闭锁CPU输出闭锁命令至保护CPU，保护CPU输出跳闸命令至与逻辑处理器，与逻辑处理器将跳闸命令和闭锁CPU发送来的闭锁命令进行与运算后，形成跳闸命令的GOOSE数据包。
本发明与现有技术相比，设置FPGA，接收与逻辑处理器输出的跳闸命令的GOOSE数据，把闭锁CPU发出的闭锁命令的信号引入到FPGA中，如果FPGA同时接收到了跳闸命令的GOOSE数据和闭锁CPU发送来的闭锁命令，跳闸命令的信号有效，把跳闸命令的GOOSE数据报文发送到电力系统的通信线路上，如果仅接收到跳闸命令的GOOSE数据，没有接收到了闭锁CPU发送来的闭锁命令，跳闸命令无效，则截住该报文，避免发出错误报文。
附图说明
图1是现有技术的GOOSE跳闸闭锁装置的结构示意图。
图2是本实用新型的GOOSE跳闸闭锁装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。如图2所示，本实用新型的GOOSE跳闸闭锁装置，设有顺序连接的与逻辑处理器、现场可编程门阵列FPGA和电力系统的通信线路的物理层网络接口PHY。保护CPU向与逻辑处理器输出跳闸命令的信号，闭锁CPU同时向与逻辑处理器和FPGA输出闭锁命令的信号。
保护CPU采集电力系统运行状态数据，执行保护逻辑运算，决定是否发出跳闸命令以及发出何种跳闸命令后，向与逻辑处理器输出跳闸命令的信号。
闭锁CPU采集电力系统运行状态数据，执行闭锁逻辑运算，判断电力系统是否存在异常，若存在异常，分别向与逻辑处理器和FPGA输出闭锁命令的信号（出口开放信号），闭锁CPU分别与逻辑处理器和FPGA采用现有技术的普通导电线电连接，即闭锁命令的信号线采用导电线，传输电平信号，0为低电平，标志不允许跳闸出口，1为高电平，表示允许跳闸出口。
与逻辑处理器是一个“与”逻辑运算部件，逻辑运算方法有两种：一是闭锁CPU通过导电线连接到保护CPU，闭锁CPU输出闭锁命令至保护CPU，保护CPU输出跳闸命令至与逻辑处理器，与逻辑处理器将跳闸命令和闭锁CPU发送来的闭锁命令进行“与”运算后，形成实际的跳闸命令的GOOSE数据包，向FPGA输送。二是由闭锁CPU输出的闭锁命令、保护CPU输出的跳闸命令，都传输到与逻辑处理器，与逻辑处理器进行“与”运算后，形成实际的跳闸命令的GOOSE数据包，向FPGA输送。
FPGA是一个芯片，FPGA除输出跳闸命令的GOOSE数据包外，还传输其他数据包。FPGA收到与逻辑处理器传输来的数据包后，对数据包进行分析，如果不是跳闸命令的GOOSE数据包，则直接放行；如果是跳闸命令的GOOSE数据包，则只有在同时接收到闭锁CPU传输来的闭锁命令的信号时，才把该数据包输出到PHY。
PHY是物理层网络接口，将FPGA发出的任何报文，传输到电力系统的通信线路上。
本实用新型将闭锁CPU输出的闭锁命令的信号同时向与逻辑处理器和FPGA发送，FPGA收到与逻辑处理器发送来的闭锁命令，同时接收到闭锁CPU传输来的闭锁命令时，才把跳闸命令的GOOSE数据包输出到PHY。避免了与逻辑处理器出现故障，可能错误地发出跳闸命令的GOOSE数据包，在没有进一步的手段检测并阻止这种错误发送时。
本实用新型在PHY前设置FPGA，把闭锁CPU发出的闭锁命令的信号引入到FPGA中，用于判断跳闸命令的GOOSE数据信号。FPGA分析与逻辑处理器发来的GOOSE报文，分离出其中的跳闸命令的信号。如果是非跳闸命令的报文信号，则直接放行，如果是跳闸命令的报文信号，则进一步判断：如果同时接收到了闭锁CPU发送来的闭锁命令，则判断跳闸命令的信号有效，把跳闸命令的GOOSE数据报文发送到电力系统的通信线路上。如果没有接收到了闭锁CPU发送来的闭锁命令，则判断跳闸命令无效，则截住该报文，避免发出错误报文。
FPGA也是一个可编程芯片，在理论上，FPGA本身也可能出错，但FPGA本身并不产生和保存跳闸命令的GOOSE数据报文，保护CPU生成跳闸命令的GOOSE数据报文有严格的校验机制，因FPGA逻辑错误而生成错误的、不符合校验机制的跳闸命令的GOOSE数据报文，并把它发送到电力系统的通信线路上的可能性，发生的几率几乎为0。
因此，本实用新型的GOOSE跳闸硬件闭锁装置，能有效防止因单一器件引起的保护误动。
Claims (4)
1.一种GOOSE跳闸闭锁装置，设有保护CPU和闭锁CPU，保护CPU向与逻辑处理器输出跳闸命令的信号，闭锁CPU向与逻辑处理器输出闭锁命令的信号，进行与运算的与逻辑处理器形成跳闸命令的GOOSE数据，其特征在于：所述与逻辑处理器连接有同时收到闭锁命令的信号和跳闸命令的GOOSE数据才输出跳闸命令的GOOSE数据的现场可编程门阵列，闭锁CPU同时向与逻辑处理器和场可编程门阵列输出闭锁命令的信号。
2.根据权利要求1所述的GOOSE跳闸闭锁装置，其特征在于：所述现场可编程门阵列经电力系统的通信线路的物理层网络接口，向电力系统的通信线路输出跳闸命令的GOOSE数据。
3.根据权利要求1所述的GOOSE跳闸闭锁装置，其特征在于：所述闭锁CPU分别与与逻辑处理器和现场可编程门阵列采用导电线电连接。
4.根据权利要求3所述的GOOSE跳闸闭锁装置，其特征在于：所述导电线传输电平信号，0为低电平，标志不允许跳闸，1为高电平，表示允许跳闸。
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