[发明专利]一种基于MCU芯片的低压继电保护装置功能配置方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于国产MCU芯片的低压继电保护装置功能配置的方法及系统，其中方法包括：根据目标主控芯片的性能指标选择待替换国产MCU芯片；按照目标主控芯片的性能指标要求对待替换国产MCU芯片进行多次性能指标测试，获取待替换国产MCU芯片的性能指标评估结果；根据待替换国产MCU芯片的性能指标评估结果，基于目标主控芯片的性能指标要求，根据优先保留低压继电保护装置主保护功能、裁剪低压继电保护装置后备保护功能的原则，确定待替换国产MCU芯片，完成所述低压继电保护装置的保护功能配置。

技术领域

本发明涉及电力系统保护与控制技术领域，更具体地，涉及一种基于国产MCU芯片的低压继电保护装置功能配置方法及系统。

背景技术

目前，国网公司生产运行、经营管理所使用电子设备的芯片大量依靠进口，在调度通信领域进口芯片数量占比高达95％，存在巨大安全隐患。一旦发生芯片禁运的事件，将造成相关在运电子设备无配件支撑、新增设备无法正常生产，导致电网安全稳定的三道防线的物理基础发生动摇，致使电网安全运行面临重大风险，严重影响国家安全、国民经济和人民生活。

根据国内外调研分析，目前调度通信领域设备尤其是继电保护设备所用主控芯片主要被垄断。国内虽然有部分厂商从事高端国产主控芯片设计，但是国产芯片在此领域只有少部分产品，设计实力弱，市场份额极小，而且面向消费电子市场，接口不够丰富，不满足工业温度需求，达不到工业级芯片要求。为确保进口芯片断供时，调度通信领域特别是继电保护设备能够保证电网的长期安全稳定运行，需分步骤、分策略推进芯片国产化替代。

继电保护装置是用来执行继电保护命令的运算设备，能迅速的反应电力系统中各电气设备与元器件发生的故障状态，且可靠动作于断路器跳闸保护并发出各种预告信号。动作于跳闸的继保装置，其在技术上必须能满足迅速性、灵敏性、可靠性和选择性四项基本的要求。继电保护按照保护目标可以分为发电机保护、线路保护、变压器保护、母线保护等；按照保护功能可分为电压、电流、差动、距离、方向和高频保护等。电流保护包含有电流速断、过电流和过负荷三种保护，另外还有零序过电流保护等。电压保护则囊括了过压保护、低压保护、失压保护、零序过压保护与三项不平衡电压保护等。差动保护包括纵差保护、横差保护与磁平衡差动保护等。按保护所体现的故障类别可分为相间短路、接地故障、匝间短路、断线、失同步、失磁及过励保护等。

为确保进口芯片断供时，调度通信领域特别是继电保护设备能够保证电网的长期安全稳定运行，需分步骤、分策略推进芯片国产化替代。因此，开展基于国产主控芯片的继电保护装置保护功能配置研究，对指导国产化继电保护装置研发，提升全国产芯片的继电保护装置的可靠性具有重要的意义。

发明内容

本发明技术方案提供一种基于国产MCU芯片的低压继电保护装置功能进行配置的方法及系统，以解决如何对基于国产MCU芯片的低压继电保护装置功能进行配置的问题。

为了解决上述问题，本发明提供了一种基于国产MCU芯片的低压继电保护装置功能配置方法，所述方法包括：

根据目标主控芯片的性能指标选择待替换国产MCU芯片；

按照目标主控芯片的性能指标要求对待替换国产MCU芯片进行多次性能指标测试，获取待替换国产MCU芯片的性能指标评估结果；

根据待替换国产MCU芯片的性能指标评估结果，基于目标主控芯片的性能指标要求，根据优先保留低压继电保护装置主保护功能、裁剪低压继电保护装置后备保护功能的原则，确定待替换国产MCU芯片，完成所述低压继电保护装置的保护功能配置。

优选地，所述目标主控芯片的性能指标包括：主频、存储容量、制造工艺、ADC外部通道数量、外围接口等。

优选地，其中对待替换国产MCU芯片进行多次性能指标测试的算法包括：

平方根计算、抛物线插值计算、傅立叶变换计算等。