專利名稱：多cpu微機保護裝置的仲裁方法
技術領域：
本發(fā)明涉及電氣設備技術，特別是涉及一種用于電力的多CPU微機保護裝置的
仲裁方法的技術。
背景技術：
微機保護裝置由于操作簡單、反映故障清楚直觀、保護動作更快速準確等優(yōu)點 在電力自動化系統(tǒng)中逐步替代傳統(tǒng)的繼電器保護裝置。微機保護裝置是以中央處理
器CPU為核心，根據(jù)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)釆集到的電力系統(tǒng)的實時狀態(tài)數(shù)據(jù)，按照給定算
法來檢測電力系統(tǒng)是否發(fā)生故障以及故障性質(zhì)、范圍等，并由此做出是否需要跳閘 或報警等判斷的一種安全裝置。隨著電力用戶要求的逐步提高，微機保護裝置由最
初的單CPU的硬件結(jié)構為主發(fā)展為多CPU硬件結(jié)構為主，軟件也由早期簡單的單片
機程序發(fā)展到逐步開始使用帶嵌入式操作系統(tǒng)的多任務軟件系統(tǒng)。但在面對用戶對
可靠性的不同需求而增加CPU板件時，這種多CPU的微機保護裝置都需要修改程序
系統(tǒng)，從而增加了整體開發(fā)成本及后期項目的開發(fā)周期。
發(fā)明內(nèi)容
針對上述現(xiàn)有技術中存在的缺陷，本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種根據(jù)
可靠性的不同需求而增加CPU板件時，不需要修改程序系統(tǒng)就能自動仲裁，從而能 減少整體開發(fā)成本及后期項目的開發(fā)周期的多CPU微機保護裝置的仲裁方法。
為了解決上述技術問題，本發(fā)明所提供的一種多CPU微機保護裝置的仲裁方法，
其特征在于，包括1)為每個CPU板件設置一個由該板件的類型和該板件在保護裝
置內(nèi)的位置所組成的唯一編號，當一個CPU板件與其它板件通信時，其發(fā)送的報文里包括有其自身編號及目標CPU板件的編號；2) CPU板件的通信報文結(jié)構由源板件 編號、目的板件編號、本幀數(shù)據(jù)長度、報文類型、仲裁標志、數(shù)據(jù)區(qū)、校驗碼組成; 3) CPU板件中的出口板根據(jù)各CPU板件的通信報文自動仲裁。
進一步的，所述的報文類型長度為1字節(jié)，其中低7位表示具體報文類型、最 高位表示是否需要仲裁；當仲裁標志有效且報文類型的最高位也有效時，表示要求 CPU板件中的出口板收到任何出口動作報文都立即使相應的出口動作；各CPU板根 據(jù)需要發(fā)送各種數(shù)據(jù)報文，如無數(shù)據(jù)可發(fā)則發(fā)送報文類型為心跳報文，以通知其它 CPU板其處于正常工作狀態(tài)。
進一步的，出口板根據(jù)各CPU板件的通信報文自動仲裁的仲裁邏輯具體步驟如
下
1) 出口板定時統(tǒng)計各CPU板每秒發(fā)送的包括心跳報文在內(nèi)的報文數(shù)量，若3秒
內(nèi)未發(fā)送過任何保報文的CPU板，則標識其為故障板，故障板不參與仲裁邏輯判斷；
2) 對需要仲裁的所有CPU板，根據(jù)預設的仲裁要求判斷是否出口；其中仲裁要
求包括任何命令都出口、命令相同則出口、按多數(shù)命令出口三種。
本發(fā)明提供的多CPU微機保護裝置的仲裁方法，由于每個CPU板件有一個由該 板件的類型和該板件在保護裝置內(nèi)的位置所組成的唯一編號，而且在一個CPU板件 與其它板件通信時，其發(fā)送的報文里包括有其自身編號及目標CPU板件的編號，CPU 板件中的出口板能根據(jù)各CPU板件的通信報文中的源板件編號、目的板件編號、報 文類型、仲裁標志內(nèi)容自動仲裁，所以在用戶需要對可靠性的不同需求而增加CPU
板件時，不需要修改程序系統(tǒng)，從而能減少整體開發(fā)成本及后期項目的開發(fā)周期。
具體實施例方式
以下對本發(fā)明的實施例作進一步詳細描述。
本發(fā)明實施例所提供的一種多CPU微機保護裝置的仲裁方法，包括l)為每個CPU板件設置一個由該板件的類型和該板件在保護裝置內(nèi)的位置所組 成的唯一編號，當一個CPU板件與其它板件通信時，其發(fā)送的報文里包括有其自身 編號及目標CPU板件的編號；
各CPU板件在保護裝置內(nèi)的編號示意表如下:
編號l編號2編號3編號4編號5編號6編號7編號8
遠方通 信板液晶板保護板 1保護板 2保護板 3出口板開入板電源板
2) CPU板件的通信報文結(jié)構由源板件編號、目的板件編號、本幀數(shù)據(jù)長度、報
文類型、仲裁標志、數(shù)據(jù)區(qū)、校驗碼組成，各板件通信報文結(jié)構如下
源板件編號2字節(jié)，低字節(jié)是CPU板件類型、高字節(jié)是位置編號
目的板件編號2字節(jié)，低字節(jié)是CPU板件類型、高字節(jié)是位置編號
本幀數(shù)據(jù)長度2字節(jié)，低字節(jié)在前、高字節(jié)在后
報文類型l字節(jié)，具體描述見后面
仲裁標志l字節(jié)，具體描述見后面
數(shù)據(jù)區(qū)數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)，由報文類型決定， 一般在0至1024之間
校驗碼2字節(jié)，采用CRC16校驗
其中報文類型低7位表示具體報文類型、最高位表示是否需要仲裁，其具體描
述如下
低7位等于1表示數(shù)據(jù)報文；
低7位等于2表示參數(shù)設置報文;
低7位等于3表示出口動作報文;
低7位等于4表示心跳報文；
最高位等于l表示需要仲裁；
最高位等于0表示不需要仲裁。當仲裁標志等于1且報文類型的最高位等于1時，表示要求CPU板件中的出口 板收到任何出口動作報文都立即使相應的出口動作。
各CPU板根據(jù)需要發(fā)送各種數(shù)據(jù)報文，如無數(shù)據(jù)可發(fā)則發(fā)送心跳報文，以通知 其它CPU板其處于正常工作狀態(tài)。
3)在不同的用戶現(xiàn)場需要不同的仲裁邏輯，例如在重要場所，同一保護功能板 件通常需要安裝2套甚至3套，其中有的要求2套相同功能的保護板件得出相同結(jié) 果才能真的出口動作，有的要救3套里有2套系統(tǒng)就可以出口動作，也有的要求任 何一個都可以獨立動作，CPU板件中的出口板根據(jù)各CPU板件的通信報文自動仲裁。
出口板根據(jù)各CPU板件的通信報文自動仲裁的仲裁邏輯具體步驟如下
1) 出口板定時統(tǒng)計各CPU板每秒發(fā)送的包括心跳報文在內(nèi)的報文數(shù)量，若3秒 內(nèi)未發(fā)送過任何保報文的CPU板，則標識其為故障板，故障板不參與仲裁邏輯判斷。
2) 對需要仲裁的所有CPU板，根據(jù)預設的仲裁要求判斷是否出口。其中仲裁要 求包括a)任何命令都出口，即出口板收到任何出口命令則立即出口； b)命令相 同則出口，即出口板在收到出口命令后，等待除故障板外的其它CPU板發(fā)命令，如 果在指定的等待時間內(nèi)收到所有正常狀態(tài)的CPU板發(fā)出的命令且所發(fā)出的命令都相 同則出口，否則拒絕執(zhí)行；c)按多數(shù)命令出口，即出口板在收到出口命令后，等待 除故障板外的其它CPU板發(fā)命令，如果在指定的等待時間內(nèi)收到所有正常狀態(tài)的CPU 板發(fā)出的命令則立即統(tǒng)計命令，否則在指定的等待時間到時后開始統(tǒng)計命令，若收 到的命令超過半數(shù)則出口，否則不出口。
權利要求
1、一種多CPU微機保護裝置的仲裁方法，其特征在于，包括1)為每個CPU板件設置一個由該板件的類型和該板件在保護裝置內(nèi)的位置所組成的唯一編號，當一個CPU板件與其它板件通信時，其發(fā)送的報文里包括有其自身編號及目標CPU板件的編號；2)CPU板件的通信報文結(jié)構由源板件編號、目的板件編號、本幀數(shù)據(jù)長度、報文類型、仲裁標志、數(shù)據(jù)區(qū)、校驗碼組成；3)CPU板件中的出口板根據(jù)各CPU板件的通信報文自動仲裁。
2、 根據(jù)權利要求1所述的多CPU微機保護裝置的仲裁方法，其特征在于，所述 的報文類型長度為l字節(jié)，其中低7位表示具體報文類型、最高位表示是否需要仲 裁；當仲裁標志有效且報文類型的最高位也有效時，表示要求CPU板件中的出口板 收到任何出口動作報文都立即使相應的出口動作；各CPU板根據(jù)需要發(fā)送各種數(shù)據(jù) 報文，如無數(shù)據(jù)可發(fā)則發(fā)送報文類型為心跳報文，以通知其它CPU板其處于正常工 作狀態(tài)。
3、 根據(jù)權利要求1所述的多CPU微機保護裝置的仲裁方法，其特征在于，出口 板根據(jù)各CPU板件的通信報文自動仲裁的仲裁邏輯具體步驟如下1) 出口板定時統(tǒng)計各CPU板每秒發(fā)送的包括心跳報文在內(nèi)的報文數(shù)量，若3秒 內(nèi)未發(fā)送過任何保報文的CPU板，則標識其為故障板，故障板不參與仲裁邏輯判斷；2) 對需要仲裁的所有CPU板，根據(jù)預設的仲裁要求判斷是否出口；其中仲裁要 求包括任何命令都出口、命令相同則出口、按多數(shù)命令出口三種。
全文摘要
一種多CPU微機保護裝置的仲裁方法，涉及電氣設備技術領域，所解決的是現(xiàn)有的多CPU微機保護裝置在增加CPU板件時，需要修改程序系統(tǒng)的技術問題。該方法的特征在于，包括1)為每個CPU板件設置一個由該板件的類型和該板件在保護裝置內(nèi)的位置所組成的唯一編號，當一個CPU板件與其它板件通信時，其發(fā)送的報文里包括有其自身編號及目標CPU板件的編號；2)CPU板件的通信報文結(jié)構由源板件編號、目的板件編號、本幀數(shù)據(jù)長度、報文類型、仲裁標志、數(shù)據(jù)區(qū)、校驗碼組成；3)CPU板件中的出口板根據(jù)各CPU板件的通信報文自動仲裁。利用本發(fā)明提供的仲裁方法，能減少整體開發(fā)成本及后期項目的開發(fā)周期。
文檔編號H02H7/00GK101609973SQ200810038969
公開日2009年12月23日 申請日期2008年6月16日 優(yōu)先權日2008年6月16日
發(fā)明者楊浩赟 申請人:上海申瑞電力科技股份有限公司