一种可实现串并行协同的电力芯片纳米继电器制造技术

本发明专利技术涉及一种可实现串并行协同的电力芯片纳米继电器，涉及电力系统继电保护技术领域，包括：并行数据处理单元、串行数据处理单元、前置时间管理单元、逻辑比较单元和后置时间管理单元；通过选取并行数据处理单元和/或串行数据处理单元对电力业务数据进行处理，通过前置时间管理单元根据串行数据处理单元和并行数据处理单元对电力业务数据的处理时间设置第一延时；通过逻辑比较单元将第一处理结果和第二处理结果与对应设定阈值进行比较，根据比较结果进行相应动作判定；通过后置时间管理单元根据动作判定结果设定第二延时，以实现不同保护之间的阶梯时限配合，本发明专利技术能够提升继电器整体的速动性。继电器整体的速动性。继电器整体的速动性。

【技术实现步骤摘要】
一种可实现串并行协同的电力芯片纳米继电器


[0001]本专利技术涉及电力系统继电保护
，特别是涉及一种可实现串并行协同的电力芯片纳米继电器。

技术介绍

[0002]任何电气设备都不允许在无继电保护状态下运行，因此，继电保护装置在维持电力系统稳定运行和保障一次设备安全工作等方面承担着不可或缺的重要任务。随着科学技术的进步和更新换代，继电保护装置也由原来的机电式继电器、晶体管式继电器发展为微机继电保护装置。
[0003]微机继电保护常由于采用多板卡、多CPU设计理念，不同板卡之间通过串行总线通信，因此具有巨大的计算和逻辑分析能力，并带有存储记忆的功能。这些特征使得微机继电保护能实现各种复杂的算法。但是，在由软件实行的串行数据处理流程中，微机继电保护所使用的专用集成芯片决定了其单步与循环处理的数据特性，在实现较复杂算法时会消耗大量的处理时间，这难以满足未来高电力电子渗透率下新型电力系统继电保护速动性要求。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种可实现串并行协同的电力芯片纳米继电器，能够提升继电器整体的速动性。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：本专利技术提供了一种可实现串并行协同的电力芯片纳米继电器，所述纳米继电器包括：并行数据处理单元、串行数据处理单元、前置时间管理单元、逻辑比较单元和后置时间管理单元；所述并行数据处理单元，用于对电力业务数据进行复杂算法的硬件化并行处理，得到第一处理结果；所述串行数据处理单元，用于对电力业务数据进行简单算法的硬件化串行处理，得到第二处理结果；所述前置时间管理单元，分别与所述并行数据处理单元和所述串行数据处理单元连接，用于判断串行数据处理单元和并行数据处理单元对电力业务数据进行处理所需的时间，并设置第一延时；所述逻辑比较单元，分别与所述并行数据处理单元、所述串行数据处理单元和所述前置时间管理单元连接，用于根据所述第一延时同时接收所述第一处理结果和所述第二处理结果，并将所述第一处理结果和所述第二处理结果分别与对应的设定阈值进行比较，得到比较结果，并根据所述比较结果进行动作判定；所述阈值包括输电线路保护阈值、变压器保护阈值、发电机保护阈值以及母线保护阈值；所述后置时间管理单元，与所述逻辑比较单元连接，用于接收动作判定结果，根据所述动作判定结果设定第二延时。
[0006]可选地，所述并行数据处理单元包括：第一数据采样同步模块和复杂电气参量算法模块；所述复杂电气参量算法模块，用于提供复杂算法；所述复杂电气参量算法模块包括工频相量快速提取算法子模块、半周/全周傅里叶基波算法子模块、卡尔曼乘法滤波算法子模块、小波变换算法子模块以及VMD算法子模块。
[0007]可选地，所述串行数据处理单元包括：第二数据采样同步模块和简单电气参量算法模块；所述简单电气参量算法模块，用于提供简单算法；所述简单电气参量算法模块包括加减法计算子模块、指数计算子模块、简单微分与积分算法子模块以及直流分量计算子模块。
[0008]可选地，所述第一数据采样同步模块和所述第二数据采样同步模块均包括采样与差值处理子模块、A/D或D/A转换子模块、数据过滤子模块、报文组织以及数据发送子模块，所述第一数据采样同步模块和所述第二数据采样同步模块均用于对电力业务数据进行采样和预处理。
[0009]可选地，所述前置时间管理单元包括：计时模块和第一延时模块；所述计时模块，分别与所述串行数据处理单元和所述并行数据处理单元连接，用于分别计算串行数据处理单元、并行数据处理单元处理电力业务数据所需的时间；所述第一延时模块，与所述计时模块连接，用于根据计时模块的计算结果设置第一延时。
[0010]可选地，所述逻辑比较单元包括多个数值比较器模块；所述数值比较器模块，分别与所述串行数据处理单元和并行数据处理单元连接，用于将串行数据处理单元和并行数据处理单元的输出结果与设定阈值进行比较，得到比较结果；若比较结果符合保护判据，则输出对应的动作判定结果。
[0011]可选地，所述后置时间管理单元包括多个第二延时模块；所述第二延时模块，与所述逻辑比较单元连接，用于在收到逻辑比较单元传输的动作判定结果后，针对不同的动作判定结果设定第二延时时间。
[0012]可选地，所述第一延时模块设置的延时为；其中，T为第一延时模块设置的延时大小，T1为串行数据处理单元处理电力业务数据所需的时间，T2为并行数据处理单元处理电力业务数据所需的时间。
[0013]根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：本专利技术提供了一种可实现串并行协同的电力芯片纳米继电器，所述纳米继电器包括：并行数据处理单元、串行数据处理单元、前置时间管理单元、逻辑比较单元和后置时间管理单元；通过选取并行数据处理单元和/或串行数据处理单元对电力业务数据进行处理；并通过前置时间管理单元根据串行数据处理单元和并行数据处理单元对输入数据进行处理所需的时间设置第一延时；通过逻辑比较单元将第一处理结果和第二处理结果分别与对应的设定阈值进行比较，根据所述比较结果进行相应的动作判定；通过后置时间管理单元根据动作判定结果设定第二延时，以实现不同保护之间的阶梯时限配合。本专利技术能够提升继电器整体的速动性。
附图说明
[0014]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0015]图1为本专利技术一种可实现串并行协同的电力芯片纳米继电器的结构示意图；图2为本专利技术一种可实现串并行协同的电力芯片纳米继电器的模块关联图；图3为本专利技术具体实施例实现配电网不接地系统零序无功功率方向保护算法的流程图。
[0016]符号说明：并行数据处理单元
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1，串行数据处理单元
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2，前置时间管理单元
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3，逻辑比较单元
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4，后置时间管理单元
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5。
具体实施方式
[0017]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0018]本专利技术的目的是提供一种可实现串并行协同的电力芯片纳米继电器，能够提升继电器整体的速动性。
[0019]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0020]如图1和图2所示，本专利技术提供了一种可实现串并行协同的电力芯片纳米继电器，所述电力芯片纳米继电器包括：并行数据处理单元1、串行数据处理单元2、前置时间管理单元3、逻辑比较单元4和后置时间管理单元5。
[0021]所述并行数据处理单元1，用于对电力业本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可实现串并行协同的电力芯片纳米继电器，其特征在于，所述纳米继电器包括：并行数据处理单元、串行数据处理单元、前置时间管理单元、逻辑比较单元和后置时间管理单元；所述并行数据处理单元，用于对电力业务数据进行复杂算法的硬件化并行处理，得到第一处理结果；所述串行数据处理单元，用于对电力业务数据进行简单算法的硬件化串行处理，得到第二处理结果；所述前置时间管理单元，分别与所述并行数据处理单元和所述串行数据处理单元连接，用于判断所述串行数据处理单元和所述并行数据处理单元对电力业务数据进行处理所需的时间，并设置第一延时；所述逻辑比较单元，分别与所述并行数据处理单元、所述串行数据处理单元和所述前置时间管理单元连接，用于根据所述第一延时同时接收所述第一处理结果和所述第二处理结果，并将所述第一处理结果和所述第二处理结果分别与对应的设定阈值进行比较，得到比较结果，并根据所述比较结果进行动作判定；所述阈值包括输电线路保护阈值、变压器保护阈值、发电机保护阈值以及母线保护阈值；所述后置时间管理单元，与所述逻辑比较单元连接，用于接收动作判定结果，根据所述动作判定结果设定第二延时。2.根据权利要求1所述的可实现串并行协同的电力芯片纳米继电器，其特征在于，所述并行数据处理单元包括：第一数据采样同步模块和复杂电气参量算法模块；所述复杂电气参量算法模块，用于提供复杂算法；所述复杂电气参量算法模块包括工频相量快速提取算法子模块、半周/全周傅里叶基波算法子模块、卡尔曼乘法滤波算法子模块、小波变换算法子模块以及VMD算法子模块。3.根据权利要求2所述的可实现串并行协同的电力芯片纳米继电器，其特征在于，所述串行数据处理单元包括：第二数据采样同步模块和简单电气参量算法模块；所述简单电气参量算法模块，用于提供简单算法；所述简单电气参量算法模块包括加减法计算子模块、指...

【专利技术属性】
技术研发人员：李肖博，李鹏，习伟，姚浩，李立浧，杨奇逊，曾项君，刘德宏，王泽宇，
申请(专利权)人：南方电网数字电网研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：