一种基于多核处理器芯片的继电保护方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种基于多核处理器芯片的继电保护方法及系统，其中，所述方法包括：多核处理器芯片的N个保护核读取各自存储单元的存储数据；N个所述保护核两两之间按照确定的数据校验方法对其存储数据进行实时同步校验，并根据校验结果确定N个所述保护核的存储单元状态；当N个所述保护核的存储单元状态均为正常时，N个所述保护核根据各自的存储数据进行继电保护运算，并生成N个运算结果；根据设置的继电保护动作判据和继电保护动作策略，以及N个所述运算结果输出继电保护动作执行指令。所述方法及系统充分发挥了多核芯片的计算能力，大大提高了存储单元抗单粒子效应和异常纠错的能力，并且提升了保护装置动作出口的准确性以及可靠性。及可靠性。及可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于多核处理器芯片的继电保护方法及系统


[0001]本专利技术涉及继电保护领域,并且更具体地，涉及一种基于多核处理器芯片的继电保护方法及系统。

技术介绍

[0002]继电保护装置作为电网核心设备，其可靠性对于确保电网安全、稳定运行至关重要。在当前电网数字化和智能化背景下，继电保护装置对所用芯片的计算性能、存储能力、信息通信能力等要求越来越高，芯片制程越来越先进，临界电压越来越低，且运行的软件程序越来越庞大复杂，这使得继电保护装置中存储单元或软件异常的概率增大，装置失效风险增加。现有技术中，校验代码传输正确性的方法大致有奇偶检验，ECC校验，哈希值校验等。比如对于ECC校验，其就具有以下缺陷：一是带ECC校验的内存需要主板支持，并需在BIOS中进行相应的设置；二是使用ECC校验的内存，昂贵且浪费存储空间，降低系统性能，导致系统运行功耗高；三是ECC只能纠正一位错误，检查两位错误，同时，只能代码程序做校验。这些缺陷导致近几年来，现场中不时发生因单一核心元器件存储单元异常、单粒子翻转、软件异常等导致保护装置异常或不正确动作行为。同时，当前继电保护装置架构为启动CPU和保护CPU双判别机制，若结果不一致，会导致装置误报警或误动等运行错误。因此，对继电保护装置中的存储单元进行校验，以保证其CPU数据运算结果的正确性，同时，通过更可靠地继电装置保护动作出口策略，实现保护装置地准确动作也成为一个亟需解决的问题。

技术实现思路

[0003]为了解决现有技术中继电保护装置中的单一核心元器件存储单元无法及时准确校验其异常而导致的保护装置异常或者不正确动作行为，以及启动CPU和保护CPU双判决机制导致的继电保护装置报警或误动作的技术问题，本专利技术提供一种基于多核处理器芯片的继电保护方法及系统。
[0004]根据本专利技术的一方面，本专利技术提供一种基于多核处理器芯片的继电保护方法，所述方法包括：多核处理器芯片的N个保护核读取各自存储单元的存储数据，其中，所述多核处理器芯片不少于四核，一核为管理核，N个保护核存储并运行相同的继电保护程序代码，N为奇数，且N≥3；按照预先确定的数据校验方法，N个所述保护核两两之间对其存储数据进行实时同步校验，并根据校验结果确定N个所述保护核的存储单元状态，其中，所述存储单元状态包括正常和异常，所述预先确定的数据校验方法为异或算法和均分校验法；当N个所述保护核的存储单元状态均为正常时，N个所述保护核根据各自的存储数据进行继电保护运算，并生成N个运算结果；根据设置的继电保护动作判据和继电保护动作策略，以及N个所述运算结果输出
继电保护动作执行指令。
[0005]可选地，当所述数据校验方法为异或算法时， N个所述保护核两两之间对其存储数据进行实时同步校验，并根据校验结果确定N个所述保护核的存储单元状态，包括：N个所述保护核两两之间对其存储数据的二进制数执行异或运算，得到异或运算结果；根据每个异或运算结果确定对应的执行异或运算的两个保护核的存储变位状态，其中，所述存储变位状态包括有存储异常变位和无存储异常变位；根据N个保护核的全部存储变位状态确定保护核的存储单元状态。
[0006]可选地，根据每个异或运算结果确定对应的执行异或运算的两个保护核的存储变位状态，包括：当所述异或运算结果存在数据位为1时，确定对应的执行异或运算的两个保护核的存储变位状态为有存储异常变位；当所述异或运算结果不存在数据位为1时，确定对应的执行异或运算的两个保护核的存储变位状态为无存储异常变位。
[0007]可选地，当所述数据校验方法为均分校验法时， N个所述保护核两两之间对其存储数据进行实时同步校验，并根据校验结果确定N个所述保护核的存储单元状态，包括：将N个所述保护核中的每个所述保护核的存储数据的M位二进制数均分为m组M/m位二进制数；对于m组所述M/m位二进制数中的每组所述M/m位二进制数，在其末尾生成一位奇偶校验码，形成m组M/m+1位二进制数；对于m组所述M/m+1位二进制数，依次提取每组所述M/m+1位二进制数中第i位的二进制数生成第i组m位二进制数，并重复此操作，得到M/m+1组m位二进制数，其中，1≤i≤M/m+1，第M/m+1组m位二进制数为m组所述M/m+1位二进制数中的m个奇偶校验码组成的二进制数；对于N个所述保护核各自的M/m+1组m位二进制数，分别将相同组的m位二进制数两两之间进行比较，得到比较结果；根据所述比较结果确定对应的进行比较的两个保护核的存储变位状态，其中，所述存储变位状态包括有存储异常变位和无存储异常变位；根据N个所述保护核的全部存储变位状态确定保护核的存储单元状态。
[0008]可选地，根据所述比较结果确定对应的进行比较的两个保护核的存储变位状态，包括：当所述比较结果为有且仅有两组m位二进制数不同，且m位二进制数不同的两组中有一组为第M/m+1组m位二进制数时，确定对应的对其M/m+1组m位二进制数进行比较的两个所述保护核的存储变位状态为有存储异常变位；当所述比较结果为M/m+1组m位二进制数全部相同时，确定对应的对其M/m+1组m位二进制数进行比较的两个所述保护核的存储变位状态为无存储异常变位。
[0009]可选地，所述根据N个所述保护核的全部存储变位状态确定保护核的存储单元状态，包括：当N个保护核的全部存储变位状态均为无存储异常变位时，确定N个保护核的存储
单元状态为正常；当N个保护核的全部存储变位状态均为有存储异常变位时，确定N个保护核的存储单元状态均为异常；当所述N个保护核中，存在一个保护核A，其与保护核B进行实时同步校验，根据校验结果确定保护核A与保护核B的存储变位状态为有存储异常变位，而保护核B与保护核C进行实时同步校验，根据校验结果确定保护核B与保护核C的存储变位状态为无存储异常变位时，确定保护核A的存储单元状态为异常，采用保护核B的存储数据对保护核A的存储数据进行更新，并对保护核A更新后的存储数据与保护核B的存储数据进行数据更新后的实时同步校验，得到更新后的校验结果；若根据更新后的校验结果依然确定保护核A的存储变位状态为有存储异常变位时，确定保护核A的存储单元状态为异常，若根据更新后的校验结果确定保护核A的存储变位状态为无存储异常变位时，确定保护核A的存储单元状态为正常。
[0010]可选地，所述方法还包括：当确定N个所述保护核的存储单元状态均为异常时，或者存在至少一个保护核的存储数据经过更新后，存储单元状态依然为异常时，直接输出存储异常告警和继电保护装置闭锁指令。
[0011]可选地，所述根据设置的继电保护动作判据和继电保护动作策略，以及N个所述运算结果输出继电保护动作执行指令，其中，所述继电保护动作策略包括：当N个所述运算结果均满足继电保护动作判据时，输出继电保护动作出口指令；当X个所述运算结果满足继电保护动作判据时，输出启动告警灯指令；当Y个所述运算结果满足继电保护动作判据时，输出告警报文；其中，1≤X＜Y＜N。
[0012]可选地，所述方法还包括：所述管理核统计N个所述保护核的存储单元在设置的时间周期内的发生有存储异常变位本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于多核处理器芯片的继电保护方法，其特征在于，所述方法包括：多核处理器芯片的N个保护核读取各自存储单元的存储数据，其中，所述多核处理器芯片不少于四核，一核为管理核，N个保护核存储并运行相同的继电保护程序代码，N为奇数，且N≥3；按照预先确定的数据校验方法，N个所述保护核两两之间对其存储数据进行实时同步校验，并根据校验结果确定N个所述保护核的存储单元状态，其中，所述存储单元状态包括正常和异常，所述预先确定的数据校验方法为异或算法和均分校验法；当N个所述保护核的存储单元状态均为正常时，N个所述保护核根据各自的存储数据进行继电保护运算，并生成N个运算结果；根据设置的继电保护动作判据和继电保护动作策略，以及N个所述运算结果输出继电保护动作执行指令。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述数据校验方法为异或算法时， N个所述保护核两两之间对其存储数据进行实时同步校验，并根据校验结果确定N个所述保护核的存储单元状态，包括：N个所述保护核两两之间对其存储数据的二进制数执行异或运算，得到异或运算结果；根据每个异或运算结果确定对应的执行异或运算的两个保护核的存储变位状态，其中，所述存储变位状态包括有存储异常变位和无存储异常变位；根据N个保护核的全部存储变位状态确定保护核的存储单元状态。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据每个异或运算结果确定对应的执行异或运算的两个保护核的存储变位状态，包括：当所述异或运算结果存在数据位为1时，确定对应的执行异或运算的两个保护核的存储变位状态为有存储异常变位；当所述异或运算结果不存在数据位为1时，确定对应的执行异或运算的两个保护核的存储变位状态为无存储异常变位。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述数据校验方法为均分校验法时， N个所述保护核两两之间对其存储数据进行实时同步校验，并根据校验结果确定N个所述保护核的存储单元状态，包括：将N个所述保护核中的每个所述保护核的存储数据的M位二进制数均分为m组M/m位二进制数；对于m组所述M/m位二进制数中的每组所述M/m位二进制数，在其末尾生成一位奇偶校验码，形成m组M/m+1位二进制数；对于m组所述M/m+1位二进制数，依次提取每组所述M/m+1位二进制数中第i位的二进制数生成第i组m位二进制数，并重复此操作，得到M/m+1组m位二进制数，其中，1≤i≤M/m+1，第M/m+1组m位二进制数为m组所述M/m+1位二进制数中的m个奇偶校验码组成的二进制数；对于N个所述保护核各自的M/m+1组m位二进制数，分别将相同组的m位二进制数两两之间进行比较，得到比较结果；根据所述比较结果确定对应的进行比较的两个保护核的存储变位状态，其中，所述存储变位状态包括有存储异常变位和无存储异常变位；根据N个所述保护核的全部存储变位状态确定保护核的存储单元状态。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据所述比较结果确定对应的进行比较的两个保护核的存储变位状态，包括：当所述比较结果为有且仅有两组m位二进制数不同，且m位二进制数不同的两组中有一组为第M/m+1组m位二进制数时，确定对应的对其M/m+1组m位二进制数进行比较的两个所述保护核的存储变位状态为有存储异常变位；当所述比较结果为M/m+1组m位二进制数全部相同时，确定对应的对其M/m+1组m位二进制数进行比较的两个所述保护核的存储变位状态为无存储异常变位。6.根据权利要求3或者5所述的方法，其特征在于，所述根据N个所述保护核的全部存储变位状态确定保护核的存储单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：张逸帆，舒治淮，杨国生，郭强，刘宇，李伟，张晓莉，刘海涛，
申请(专利权)人：国家电网有限公司国网宁夏电力有限公司电力科学研究院国网宁夏电力有限公司，
类型：发明
国别省市：