一种电力保护装置中记录及分析数据的方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种电力保护装置中记录及分析数据的方法，包括采集信号、配置数据通道、设置触发源及触发条件、捕捉记录目标数据、后台分析等步骤，帮助工程师记录需要记录的数据，包括对电力系统中产生的或保护装置本身产生的模拟量信号、开关量信号、中间量等多种信号数据，可用于电力系统日常运行过程中的监测与分析，不再局限于故障发生前后的数据，方便工程师随时分析各种电力设备的问题或系统运行状态，且本发明专利技术方法易于实现，有助于快速积累工作经验。

【技术实现步骤摘要】
一种电力保护装置中记录及分析数据的方法
本专利技术属于电力保护
，具体为一种电力保护装置中记录及分析数据的方法
技术介绍
电力系统中常常使用到保护设备，然而目前的保护设备基本没有逻辑分析及数据分析的能力，使得保护逻辑看不清、摸不着。当现场出现问题，保护不按预想的动作，甚至不动作时，常常让一些缺乏经验的工程师无从下手。另外有些现场装有故障录波装置，但故障录波装置只在出现故障时才记录下故障前后各电气量的变化，对于一些并非故障的异常情况却力不从心，比如分析电机启动过程的是否存在问题等。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种灵活的数据记录及分析方法，帮助工程师记录下希望记录的数据，便于分析问题或系统状态，积累系统运行经验。本专利技术的技术方案为：一种电力保护装置中记录及分析数据的方法，其特征在于,包括以下步骤:(一)采集信号，设置保护装置的CPU按照一定的频率检测CPU的各信号输入端，将实时采集的信号数据分类存储入数据池并覆盖数据池内旧的信号数据；(二)配置数据通道，将待记录信号数据通过对应的数据通道与CPU的数据缓冲区建立数据传输连接，所述数据缓冲区采用循环覆盖的存储机制；(三)选择其中一个数据通道传输的信号数据作为触发停止数据记录过程并捕捉数据的触发源，并设定触发条件和触发模式，按照设定的采样间隔从数据池中取出需要记录的数据放入数据缓冲区，数据记录过程如下：1)从数据池中采样，判断该采样步骤是否满足采样间隔，如不满足，则重新采样；如满足则进入步骤2)：2)将采样数据放入数据缓冲区中存储记录，赋予采样数据序号并将该数据的序号记录下来，赋值过程中一种信号数据的排序构成一组独立的序号列，然后进入步骤3)；3)判断触发源信号数据的序号值是否等于设定的触发停止记录过程的序号值,如为是，则进入步骤6)；如为否，则进入步骤4)；4)判断是否预设触发标志及触发标志是否为设定值1，如为是，则回到步骤1)；如为否，则进入步骤5)；5)判断触发源信号数据是否满足触发条件，如不满足触发条件，则回到步骤1)；如满足触发条件，则根据预设的捕捉数据范围计算出需触发停止记录过程的数据序号值，并记录下该序号值，设置触发标志为1，然后回到步骤1)；6)将数据缓冲区内目前存储的数据保存至一单独的存储单元，则完成一次数据捕捉，然后进入步骤7)；7)判断预设的触发模式是否设为连续触发，如为否，则停止流程；如为是，则清除缓冲区内的数据序号、停止记录的数据序号值以及触发标志，并对新采样数据重头赋予序号，回到步骤1)。(四)将步骤6)中所述存储单元内保存的一次或多次数据记录过程捕捉的数据传送至后台计算机系统中进行分析。进一步的技术方案还包括：在数据缓冲区的循环覆盖存储过程中，所述步骤2)中赋予采样数据序号的步骤对应地采用循环赋值的机制，即当序号达到最大值后，从初始值开始从头赋值。在上述前提下，则所述步骤5)中，计算停止记录动作序号值的计算过程如下：设满足触发条件的当前信号数据的序号为a，预设的捕捉数据范围为触发前包括触发信号在内的n个信号数据，数据缓冲区能够存储的数据总数为m个，n<m，则：当a≤n时，停止记录的序号值＝m-数据缓冲区内有序号的数据个数+当前信号数据的序号；当a>n时，停止记录的序号值＝(m-n+当前信号数据的序号)/m的余数。数据记录过程中，可将数据缓冲区存储的信号数据转换为波形图案在与CPU连接的显示器上显示，方便工作人员观察和操作。进一步的，步骤(一)中所述信号包括保护装置自身保护逻辑中产生的数字量信号、通过外部信号采集电路直接测得的电信号以及通过计算外部采集电路测得的电信号数据产生的中间量中的一种或多种。所述外部信号采集电路中，模拟信号采集电路采集的电信号通过信号调理电路、滤波电路处理后接入CPU的AD转换电路模块。所述外部信号采集电路中，数字信号采集电路采集的开关量信号通过防抖电路与CPU连接。本专利技术的有益效果：本专利技术的一种电力保护装置中记录及分析数据的方法，可用于电力系统日常运行过程中的监测与分析，不再受限于故障录波装置只能记载的分析故障发生前后的数据，方便工程师随时分析各种电力设备的问题或系统运行状态，有助于工程师快速积累工作经验，且本专利技术方法易于实现，操作方便。附图说明图1为本专利技术中电力保护装置的结构示意图；图2为LCD显示屏上数据通道设置方式基本模式的示意图；图3为LCD显示屏上数据通道设置方式高级模式的示意图；图4为设置触发源及触发条件的示意图；图5为数据记录过程的流程示意图；图6为LCD显示屏上各通道信号数据的波形示意图。具体实施方式为了阐明本专利技术的技术方案及技术目的，下面结合附图及具体实施例对本专利技术做进一步的介绍。如图1所示的电力保护装置为例，所述电力保护装置包括CPU(中央处理器)和分别与CPU连接的LCD显示屏、输入键盘及FLASH闪存器等组件，所述CPU通过通讯接口与后台计算机系统连接。图1中，电流及电压信号通过调理电路、滤波电路接入CPU的AD转换电路模块，CPU通过AD转换将电流电压的模拟信号转换成数字信号，这些输入的电流电压信号一般包括电力系统中A\B\C三相电路的电流信号、测量电流信号、电压信号、高压侧电流信号、低压侧电流信号等等。但这些通过信号采集电路直接采集的模拟量信号并不能满足电力保护的需求，保护装置还需要根据这些模拟量计算出一些中间量来满足保护逻辑的需求：如AB线电压Uab＝Ua-Ub，BC线电压Ubc＝Ub-Uc，CA线电压Uca＝Uc-Ua，零序电流正序电流负序电流零序电压正序电压负序电压A相差动电流IdA＝IAh+IAl，B相差动电流IdB＝IBh+IBl，C相差动电流IdB＝ICh+ICl，A相制动电流IrA＝|IAh-IAl|/2，B相制动电流IrB＝|IBh-IBl|/2，C相制动电流IrC＝|ICh-ICl|/2，式中1+a+a2＝0。开关量信号通过隔离防抖电路接入CPU中，CPU每1ms检测一次这些开关量的变化并记录下来。除了这些外部接入的开关量外，保护逻辑本身也会产生一些数字量信号如保护投退、保护启动信号、保护动作信号、保护动作标志、保护闭锁信号、保护退出信号、设备状态信号、梯形图内存信号等数字量信号，这些数字量的变化均与保护逻辑有关。由于这些数据在保护逻辑中都有用到，所以保护装置实时采集并计算这些数据放入数据池中，以便各模块在需要使用的时候从数据池中取得数据。为了便于分析保护装置保护逻辑的运行情况，我们必须记录下保护内部的一些重要的变量，不同的保护逻辑变量的设置也不同，需要记录的数据也不尽相同，因此我们记录的数据需要根据不同的需求进行设定。鉴于装置内存大小的限制，本实施例中以记录8个数字量通道、3个模拟量通道(如果CPU内存足够，记录的通道数还可增加)的数据为例。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电力保护装置中记录及分析数据的方法，其特征在于,包括以下步骤:(一)采集信号，设置保护装置的CPU按照一定的频率检测CPU的各信号输入端，将实时采集的信号数据分类存储入数据池并覆盖数据池内旧的信号数据；(二)配置数据通道，将待记录信号数据通过对应的数据通道与CPU的数据缓冲区建立数据传输连接，所述数据缓冲区采用循环覆盖的存储机制；(三)选择其中一个数据通道传输的信号数据作为触发停止数据记录过程并捕捉数据的触发源，设定触发条件和触发模式，按照设定的采样间隔从数据池中取出需要记录的数据放入数据缓冲区，数据记录过程如下：1)从数据池中采样，判断该采样步骤是否满足采样间隔，如不满足，则重新采样；如满足则进入步骤2)：2)将采样数据放入数据缓冲区中存储记录，赋予采样数据序号并将该数据的序号记录下来，赋值过程中一种信号数据的排序构成一组独立的序号列，然后进入步骤3)；3)判断采样数据中触发源信号数据的序号值是否等于设定的触发停止记录过程的序号值,如为是，则进入步骤6)；如为否，则进入步骤4)；4)判断是否预设触发标志及触发标志是否为设定值1，如为是，则回到步骤1)；如为否，则进入步骤5)；5)判断触发源信号数据是否满足触发条件，如不满足触发条件，则回到步骤1)；如满足触发条件，则根据预设的捕捉数据范围计算出需触发停止记录过程的数据序号值，并记录下该序号值，设置触发标志为1，然后回到步骤1)；6)将数据缓冲区内目前存储的数据保存至一单独的存储单元，则完成一次数据捕捉，然后进入步骤7)；7)判断预设的触发模式是否设为连续触发，如为否，则停止流程；如为是，则清除缓冲区内的数据序号、停止记录的数据序号值以及触发标志，并对新采样数据重头赋予序号，回到步骤1)。(四)将步骤6)中所述存储单元内保存的一次或多次数据记录过程捕捉的数据传送至后台计算机系统中进行分析。...

【技术特征摘要】
1.一种电力保护装置中记录及分析数据的方法，其特征在于,包括以下步骤:(一)采集信号，设置保护装置的CPU按照一定的频率检测CPU的各信号输入端，将实时采集的信号数据分类存储入数据池并覆盖数据池内旧的信号数据；(二)配置数据通道，将待记录信号数据通过对应的数据通道与CPU的数据缓冲区建立数据传输连接，所述数据缓冲区采用循环覆盖的存储机制；(三)选择其中一个数据通道传输的信号数据作为触发停止数据记录过程并捕捉数据的触发源，设定触发条件和触发模式，按照设定的采样间隔从数据池中取出需要记录的数据放入数据缓冲区，数据记录过程如下：1)从数据池中采样，判断该采样步骤是否满足采样间隔，如不满足，则重新采样；如满足则进入步骤2)：2)将采样数据放入数据缓冲区中存储记录，赋予采样数据序号并将该数据的序号记录下来，赋值过程中一种信号数据的排序构成一组独立的序号列，然后进入步骤3)；3)判断采样数据中触发源信号数据的序号值是否等于设定的触发停止记录过程的序号值,如为是，则进入步骤6)；如为否，则进入步骤4)；4)判断是否预设触发标志及触发标志是否为设定值1，如为是，则回到步骤1)；如为否，则进入步骤5)；5)判断触发源信号数据是否满足触发条件，如不满足触发条件，则回到步骤1)；如满足触发条件，则根据预设的捕捉数据范围计算出需触发停止记录过程的数据序号值，并记录下该序号值，设置触发标志为1，然后回到步骤1)；6)将数据缓冲区内目前存储的数据保存至一单独的存储单元，则完成一次数据捕捉，然后进入步骤7)；7)判断预设的触发模式是否设为连续触发，如为否，则停止流程；如为是，则清除缓冲区内的数据序号、停止记录的数据序号值以及触发标志，并对新采样数据重头赋予序号，回到步骤1)；(四)将步骤6)中所述存储单...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈伟，沈波，张厚成，韩书波，魏利红，卢丹，罗江燕，
申请(专利权)人：南京深科博业电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32