[发明专利]一种基于虚拟容器的层次化保护系统及其建立方法

权利要求书

1.一种基于虚拟容器的层次化保护系统，其特征在于，所述层次化保护包括就地层保护、站域层保护和广域层保护，所述层次化保护系统包括：

多个数据交换处理模块，用于编码和解码变电站全部间隔的SV数据和GOOSE报文，以执行所述站域层保护和所述广域层保护中的无延时保护功能；

主控管理模块，生成有多个相互隔离的层次化保护虚拟容器，多个所述层次化保护虚拟容器分别对应与多个所述数据交换处理模块通信连接，并且分别用于接收变电站对应间隔的SV数据和GOOSE报文，以执行所述站域层保护和所述广域层保护中的有延时保护功能；

多个所述数据交换处理模块还用于在就地层保护失效时，执行站域冗余无延时差动保护功能，并将对应的SV数据和GOOSE报文发送至对应的所述层次化保护虚拟容器，以使所述层次化保护虚拟容器执行所述站域层保护和所述广域层保护中的有延时后备保护功能。

2.根据权利要求1所述的基于虚拟容器的层次化保护系统，其特征在于，所述层次化保护虚拟容器运行于所述主控管理模块中的虚拟容器镜像空间，每个所述层次化保护虚拟容器通过通信通道与对应的所述数据交换处理模块连接。

3.根据权利要求1所述的基于虚拟容器的层次化保护系统，其特征在于，所述数据交换处理模块包括FPGA高速采集板卡，所述FPGA高速采集板卡包括FPGA、GD32单片机和快速保护逻辑单元，所述FPGA分别与所述主控管理模块、所述GD32单片机和所述快速保护逻辑单元通信连接；

所述FPGA用于编码和解码变电站全部间隔的SV数据和GOOSE报文；所述GD32单片机用于接收并发送变电站全部间隔的GOOSE报文；所述快速保护逻辑单元用于根据解码后的SV数据和GOOSE报文，执行所述站域层保护和所述广域层保护中的无延时保护功能。

4.根据权利要求3所述的基于虚拟容器的层次化保护系统，其特征在于，所述FPGA包括SV数据处理单元、GOOSE报文处理单元和IEEE 1588对时单元，所述GD32单片机包括FPGA程序加载单元、GOOSE接收配置单元和GOOSE发送配置单元。

5.根据权利要求1所述的基于虚拟容器的层次化保护系统，其特征在于，所述主控管理模块为嵌入式X86主控管理平台，所述嵌入式X86主控管理平台采用多核CPU，运行Linux操作系统。

6.根据权利要求5所述的基于虚拟容器的层次化保护系统，其特征在于，所述嵌入式X86主控管理平台还包括间隔数据分发模块、录波模块、采集板管理模块、运行状态显示模块、采集板程序升级模块和IEEE 1588对时模块。

7.根据权利要求1所述的基于虚拟容器的层次化保护系统，其特征在于，所述主控管理模块通过外围组件快速互联模块分别与多个所述数据交换处理模块通信连接。

8.一种基于虚拟容器的层次化保护系统建立方法，其特征在于，应用于如权利要求1至7任一项所述的基于虚拟容器的层次化保护系统，所述建立方法包括：

在所述主控管理模块中选择操作系统，并安装层次化保护虚拟容器配置工具；

根据变电站保护功能需求，在所述操作系统中建立融合时间低于预设值保护功能的层次化保护虚拟容器镜像；

启动所述层次化保护虚拟容器镜像以生成相应的层次化保护虚拟容器，并配置容器通信模式；

加载各个所述层次化保护虚拟容器的CID配置文件，以使各个所述层次化保护虚拟容器在接收到对应的SV数据和GOOSE报文后，执行所述站域层保护和所述广域层保护中的有延时保护功能。

9.根据权利要求8所述的基于虚拟容器的层次化保护系统建立方法，其特征在于，所述建立方法还包括：

当某一所述层次化保护虚拟容器发生故障时，卸载故障的所述层次化保护虚拟容器以及停用对应的通信通道，并通过所述层次化保护虚拟容器镜像重新生成所述层次化保护虚拟容器，以使恢复所述层次化保护虚拟容器运行。