一种微电网区域保护控制一体化装置的插件在线检测方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种微电网区域保护控制一体化装置的插件在线检测方法，属于微电网保护和控制技术领域。本发明专利技术实现了插件在线检测，基于对插件的插槽位置、数目、种类的实时在线检测，可以为自动完成配置更新提供技术基础。本发明专利技术解决了微电网区域保护控制一体化的难题，体现了集约化的设计思想，降低了运行和维护成本，经济环保，智能化程度高，具有良好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种微电网区域保护控制一体化装置的插件在线检测方法
本专利技术属于微电网保护和控制
，更准确地说，本专利技术涉及一种微电网区域保护控制一体化装置的插件在线检测方法。
技术介绍
微电网能够充分促进分布式电源与可再生能源的大规模接入，实现对负荷的高可靠供给。然而，随着微电网的发展，现有的微电网保护控制技术由于每个间隔都需要配置保护、测量、电能质量监测装置，导致设备众多，设计复杂，运行和维护成本过高。因此，研究如何用一个微电网区域保护控制一体化装置实现微电网母线及该母线所接所有线路的区域保护、测控、电能质量监测的全部功能，从而减少装置数量、简化设计，就成为了一个急需解决的问题。而且，由于微电网规模不同，微电网区域保护控制一体化装置现场所接线路数目不一样。随着功能的集成化和所接线路数目的增大，现有的按照固定顺序在保护中断内完成所有线路的保护计算和逻辑判断的方法，其占用的保护中断时间长，保护出口动作的快速性受到很大影响。因此，在微电网区域保护控制一体化装置的运用中，接入线路数量的增加和保护出口动作快速性之间便构成了一组矛盾。如不能妥善地解决这一矛盾，便不能很好地实现将微电网区域内所有线路区域的保护、测控、电能质量监测功能一体化的目标。另外，由于微电网区域保护控制一体化装置现场所接线路数目不同，不同的接入线路数目需要不同的配置，由于配置步骤多，不仅调试工作量大，而且容易出现漏配和错配情况，影响装置的运行。如果能对插件的插槽位置、数目、种类进行实时在线检测，并根据插件在线检测的配置情况自动完成配置，且在插件变动时自动完成配置更新，则可以大大降低调试工作量，并且减少了配置错误率，从而提高了装置的可靠性。
技术实现思路
本专利技术目的是：为解决微电网区域保护控制一体化装置由于现场所接线路数目不同，装置所配置的插件数目、插槽位置、种类都存在很大不同，使得配置和调试工作量大，并且配置出错率高的问题，本专利技术提供一种适用于微电网区域保护控制一体化装置的插件在线检测方法。该方法基于插件的在线检测技术，可以对装置所配插件的数目、种类、位置在线检测。具体而言，本专利技术公开的微电网区域保护控制一体化装置的插件在线检测方法，包括以下步骤：1)在微电网区域保护控制一体化装置的主CPU插件中设置插件配置库和运行配置库，插件配置库用于保存装置的所有插件信息，运行配置库用于保存现场运行装置实际配置的插件信息；2)在装置运行过程中，主CPU插件定时通过CAN总线与所有插槽的插件进行插件信息的交互；交互过程如下：2-1)主CPU插件每隔15分钟定时通过CAN总线向所有插槽的插件广播握手报文；2-2)各插件接收到主CPU插件发送的握手报文后，向主CPU插件发送应答报文，报文内容包括插件所在插槽编号、插件序列号、插件资源以及插件当前状态；2-3)主CPU插件接如果收到各插件的应答报文，对报文进行解析并存入报文缓冲区，否则循环接收；2-4)当主CPU插件接收到所有插件的应答报文或者连续三次未收到某插件应答报文后，置报文更新标志＝1，进入步骤2-6)，否则进入步骤2-5)；2-5)主CPU插件向未收到应答报文的插件连续发送三次定向握手报文，进入步骤2-4)；2-6)主CPU插件检测到报文更新标志＝1后，将接收到的插件信息与运行配置库中插件信息进行校对；2-7)如果插件信息与运行配置库中插件信息校对不一致，进入步骤3)，否则，判断无插件更新，本次检测流程结束，进入步骤2-1)进行新一轮检测；3)主CPU插件将更新的插件信息与装置插件库进行匹配，匹配成功后进入步骤4)；否则告警，告警原因为插件配置错误，进入步骤2-1)；第4)主CPU插件将装置插件库中资源与接收到的插件资源进行校验，如果校验成功，将信息存入主CPU插件的运行配置库，进入步骤5)；如果不成功告警，告警原因为插件校验错误，进入步骤2-1)；5)将信息存入运行配置库，置配置更新标志＝1，报文更新标志＝0；6)装置自动复位，重新初始化。上述技术方案的进一步特征在于，所述插件配置库和运行配置库保存在主CPU插件的FLASH区中。本专利技术的有益效果如下：本专利技术公开的适用于微电网区域保护控制一体化装置的插件在线检测方法，通过插件在线检测技术，可以实时在线对装置插件进行检测，从而为插件变动时自动完成配置更新提供技术基础。因此，本专利技术可以解决手动配置时，由于配置步骤多，不仅花费时间长，而且容易出现的漏配和错配问题，大大降低了调试工作量，同时提高了装置可靠性。附图说明图1为本专利技术微电网区域保护控制一体化装置插件配置图。图2为本专利技术保护优先级动态分配方法和无缝切换的实现流程图。图3为本专利技术插件在线检测方法实现流程图。图4为本专利技术智能化配置实现流程图。具体实施方式下面参照附图并结合实例对本专利技术作进一步详细描述。如图1所示，本专利技术的微电网区域保护控制一体化装置的一个实施例，其从左向右共13块插件，插件配置包括电源PWM插件、主CPU插件、模拟量采集AC插件(3块)、GOOSE插件、开入BI插件(4块)，开出BO插件(3块)。上述各插件插接在机箱的总线背板的各个插槽上。其中各插件的功能是：电源PWM插件，用于提供装置工作电源及遥信电源；主CPU插件，此插件是装置保护、控制、电能质量监测一体化功能实现主插件。用于完成所有线路的模拟量数据处理、开关量数据处理、保护算法、保护逻辑判断、谐波计算、测量算法、遥信逻辑、遥控逻辑、同期逻辑、电能质量监测逻辑和IEC61850通讯功能；模拟量采集AC插件，用于采集三相母线电压、同期电压和所有线路的三相电流模拟量，将采集的交流模拟量进行滤波、采样和A/D变换，并通过SPORT接口与主CPU插件进行实时数据信息交互；开入BI插件，用于采集开关量，并将开关量进行遥信处理后，通过CAN总线送到主CPU插件；开出BO插件，用于通过CAN总线接收主CPU插件发送的遥控命令并通过出口继电器实现开出控制；GOOSE插件，包括独立MAC的光纤网络接口，用于接收其它装置的跳闸命令并通过GOOSE发送断路器位置、同期调节状态信息；上述PWM插件与主CPU插件固定在第1#和第2#槽位置，其余插槽可根据实际现场需要进行任意插件配置。AC插件与主CPU插件之间通过SPORT口实现大容量实时数据的传输，各插件之间通过CAN总线实现插件信息报文、遥信报文、遥控报文、其它命令报文的传输。如图2所示，本专利技术提出的保护优先级动态分配和无缝切换方法，其步骤是：包括初始化、中断1、中断2、中断3、中断4几个部分。1)当微电网区域保护控制一体化装置初始化时，在其主CPU插件的RAM区动态分配R1、R2、R3三块存储区；上述R1存储区为采样数据存储区，存储每条线路两个周波的采样数据；上述R2存储区为内存索引表格存储区，内容包括每条线路的线路编号、采样值存储区首地址指针(指向R1存储区对应位置)和当前存储地址指针偏移量，在上电时完成初始化；上述R3存储区为优先线路信息存储区，内容包括优先计算的2条线路的线路编号、采样值存储区首地址指针(指向R1存储区对应位置)、当前存储地址指针偏移量和保护动作时间计数换算值；2)根据中断优先级从高到低的顺序，开辟4级中断，中断时间分别为312.5us、1ms、20ms、50ms；所述中断1为312.本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微电网区域保护控制一体化装置的插件在线检测方法，其特征在于，包括以下步骤：1)在微电网区域保护控制一体化装置的主CPU插件中设置插件配置库和运行配置库，插件配置库用于保存装置的所有插件信息，运行配置库用于保存现场运行装置实际配置的插件信息；2)在装置运行过程中，主CPU插件定时通过CAN总线与所有插槽的插件进行插件信息的交互；交互过程如下：2‑1)主CPU插件每隔15分钟定时通过CAN总线向所有插槽的插件广播握手报文；2‑2)各插件接收到主CPU插件发送的握手报文后，向主CPU插件发送应答报文，报文内容包括插件所在插槽编号、插件序列号、插件资源以及插件当前状态；2‑3)主CPU插件接如果收到各插件的应答报文，对报文进行解析并存入报文缓冲区，否则循环接收；2‑4)当主CPU插件接收到所有插件的应答报文或者连续三次未收到某插件应答报文后，置报文更新标志＝1，进入步骤2‑6)，否则进入步骤2‑5)；2‑5)主CPU插件向未收到应答报文的插件连续发送三次定向握手报文，进入步骤2‑4)；2‑6)主CPU插件检测到报文更新标志＝1后，将接收到的插件信息与运行配置库中插件信息进行校对；2‑7)如果插件信息与运行配置库中插件信息校对不一致，进入步骤3)，否则，判断无插件更新，本次检测流程结束，进入步骤2‑1)进行新一轮检测；3)主CPU插件将更新的插件信息与装置插件库进行匹配，匹配成功后进入步骤4)；否则告警，告警原因为插件配置错误，进入步骤2‑1)；第4)主CPU插件将装置插件库中资源与接收到的插件资源进行校验，如果校验成功，将信息存入主CPU插件的运行配置库，进入步骤5)；如果不成功告警，告警原因为插件校验错误，进入步骤2‑1)；5)将信息存入运行配置库，置配置更新标志＝1，报文更新标志＝0；6)装置自动复位，重新初始化。...

【技术特征摘要】
1.一种微电网区域保护控制一体化装置的插件在线检测方法，其特征在于，包括以下步骤：1)在微电网区域保护控制一体化装置的主CPU插件中设置插件配置库和运行配置库，插件配置库用于保存装置的所有插件信息，运行配置库用于保存现场运行装置实际配置的插件信息；2)在装置运行过程中，主CPU插件定时通过CAN总线与所有插槽的插件进行插件信息的交互；交互过程如下：2-1)主CPU插件每隔15分钟定时通过CAN总线向所有插槽的插件广播握手报文；2-2)各插件接收到主CPU插件发送的握手报文后，向主CPU插件发送应答报文，报文内容包括插件所在插槽编号、插件序列号、插件资源以及插件当前状态；2-3)主CPU插件接如果收到各插件的应答报文，对报文进行解析并存入报文缓冲区，否则循环接收；2-4)当主CPU插件接收到所有插件的应答报文或者连续三次未收到某插件应答报文后，置报文更新标志＝1，进入步骤2-6)，否则进入步骤2-5)；2-5)主CPU插件向未收到应答...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐成虹，郑玉平，谭阔，刘陈鑫，
申请(专利权)人：国电南瑞科技股份有限公司，国电南瑞南京控制系统有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32