一种继电保护装置内存数据可靠性保障方法

摘要

本发明提出了一种继电保护装置内存数据可靠性保障方法，将装置内存数据划分为程序代码区、运行期常量区、动作状态标志变量一区、动作状态标志变量二区、数据变量区，在内存中开辟独立的内存空间进行分别存储。装置运行期间对程序代码和运行期常量内存数据进行循环校验，对动作状态标志变量数据进行冗余存储和相互校验，对运行期常量中的结构体变量指针进行特征码锚定匹配校验，当任一项校验措施发现内存数据出错时，闭锁保护功能并对装置内存数据进行重新初始化，当初始化期间发现内存数据异常，直接闭锁保护功能并报警。通过对内存的自检，发现错误并通过复位初始化实现异常数据的纠错功能，大大提高了继电保护内存数据的可靠性。

说明书

技术领域

本发明涉及继电保护技术领域，尤其涉及一种继电保护装置内存数据可靠性保障方法。

背景技术

继电保护装置是电力系统安全防御体系的第一道防线，它在电力系统发生故障时，在最小的范围内快速隔离故障设备，对保障电力系统安全运行起着非常重要的作用。但继电保护的不正确动作对系统造成的危害也是巨大的，因此可靠性是继电保护装置最为重要的要求。

继电保护装置安装于变电站或发电厂内部，在恶劣的电磁环境下长期不间断运行中，装置易受到干扰，出现内存数据变位，引发程序执行运行，导致保护不正确动作。目前工业领域控制芯片，尤其是国产自主可控芯片在内存可靠性设计方面措施相对较少，因此在继电保护装置中，需要从软件层面增加内存数据的可靠性技术措施，以保障继电保护的可靠性。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种继电保护装置内存数据可靠性保障方法，以提高继电保护装置尤其是自主可控继电保护装置的可靠性。

为达到上述目的，本发明提供了一种继电保护装置内存数据可靠性保障方法，将继电保护装置内存数据划分为程序代码区、运行期常量区、动作状态标志变量一区、动作状态标志变量二区、数据变量区，分别存储程序代码内存数据、运行期常量内存数据、动作状态标志变量数据、动作状态标志变量数据反码以及数据变量数据；

继电保护装置运行期间对程序代码内存数据和运行期常量内存数据进行循环校验；对动作状态标志变量数据及动作状态标志变量数据反码进行正反码校验；对运行期常量数据中的结构体变量指针进行特征码锚定匹配校验；当循环校验、正反码校验及特征码锚定匹配校验中任意一个出错时，闭锁保护功能并对继电保护装置内存数据，进行重新初始化。

进一步地，当初始化期间发现内存数据异常，直接闭锁保护功能并报警。

进一步地，所述运行期常量区存储程序定义的运行期常量数据、仅初始化期间赋值的变量及数据指针。

进一步地，对程序代码内存数据循环校验，包括：继电保护装置正常运行期间，当非故障启动后，每个程序执行周期从程序代码区读取一定长度的程序代码数据计算CRC码，与设置的CRC码进行比较，如果不相同时判为内存数据出错。

进一步地，设置的CRC码为在程序编译期间计算程序代码数据的CRC码，并在程序下载时设置为程序代码数据的CRC码。

进一步地，所述运行期常量内存数据进行循环校验方法，包括：上电初始化完成后计算运行期常量区内存数据的CRC码并保存，继电保护装置正常运行期间，当非故障启动后，每个程序执行周期从运行期常量区读取一定长度的程序代码数据计算CRC码，与保存的CRC码进行比较，如果不相同时判为内存数据出错。

进一步地，对动作状态标志变量数据及动作状态标志变量数据反码进行正反码校验，包括：将保护逻辑判别的动作状态标志存储于动作状态标志变量一区，将保护逻辑判别的动作状态标志反码存储于动作状态标志变量二区；继电保护装置正常运行期间，当非故障启动后，每个程序执行周期分别从动作状态标志变量一区和动作状态标志变量二区对应区域读取一定长度且等量的数据，对两个区域数据进行正反码校验，当正反码校验异常时判为内存数据出错。

进一步地，对运行期常量数据中的结构体变量指针进行特征码锚定匹配校验，包括：在结构体变量中特定位置定义特征码，所述特征码在程序编写过程中定义，且不同结构体变量的特征码不相同，程序中每次使用结构体变量指针时，首先判别该结构体的特征码与预设的特征码值是否一致，如果不一致时，判为内存数据出错。

本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：

(1)本发明通过对继电保护装置内存数据的分区存储，可方便的实现对装置程序代码、常量、运行期不变的变量、指针数据正确性的校验；同时对保护逻辑判别状态标志进行分区冗余存储，并结合正反码校验实现对直接影响保护动作行为的关键变量的自检；还对结构体变量指针进行实时特征码锚定匹配校验；校验全面。

(2)当内存数据校验发现错误时，对装置复归重新初始化，实现了内存数据纠错功能，当复位初始化过程中仍检出有数据出错则闭锁保护功能，针对不同类型数据的内存校验和纠错，大大提高了继电保护内存数据的可靠性。

(3)本发明进行分区存储，每个区域采用对应的校验方法，可以进行整块校验，提高检验效率。

附图说明

图1为本发明采用继电保护内存数据可靠性方法的内存地址空间分区示意图；

图2为本发明采用继电保护内存数据可靠性方法流程意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

如图1所示，本发明的一种继电保护装置内存数据可靠性保障方法，首先，将装置内存数据划分为程序代码区、运行期常量区、动作状态标志变量一区、动作状态标志变量二区、数据变量区，在装置内存中开辟独立的内存空间进行分别存储。分别存储程序代码内存数据、运行期常量内存数据、动作状态标志变量数据、动作状态标志变量数据反码以及数据变量数据。所述运行期常量区除存储程序定义的常量外，还存储仅继电保护装置初始化期间赋值的变量及数据指针。

如图2所示，继电保护装置运行期间对程序代码和运行期常量内存数据进行循环校验；对动作状态标志变量数据进行冗余存储和相互校验；对运行期常量中的结构体变量指针进行特征码锚定匹配校验；当上述任一项校验措施发现内存数据出错时，闭锁保护功能并对装置内存数据进行重新初始化，当初始化期间发现内存数据异常，直接闭锁保护功能并报警。

所述程序代码内存数据循环校验方法为：在程序编译期间计算程序代码数据的CRC码，并在程序下载时设置装置程序代码数据的CRC码，该CRC码为固定值，作为校验对比的设置值。继电保护装置正常运行期间，当非故障启动后，每个程序执行周期从程序代码区读取一定长度的程序代码数据计算CRC码，当全部计算完毕后，与设置的CRC码进行比较，如果不相同时判为内存数据出错。

所述运行期常量内存数据循环校验方法为：装置上电初始化完成后计算运行期常量区内存数据的CRC码并保存作为比较基准。继电保护装置正常运行期间，当非故障启动后，每个程序执行周期从运行期常量区读取一定长度的常量数据计算CRC码，当全部计算完毕后，与保存的上电初始化完成后计算运行期常量区内存数据的CRC码进行比较，发现不相同时判为内存数据出错。

所述动作状态标志变量数据进行冗余存储和相互校验方法为：将保护逻辑判别的动作状态标志存储于装置地址空间中动作状态标志变量一区，将保护逻辑判别的动作状态标志反码存储于装置地址空间中动作状态标志变量二区，进行冗余存储。继电保护装置正常运行期间，当非故障启动后，每个程序执行周期分别从动作状态标志变量一区和动作状态标志变量二区读取一定长度且等量的数据，对两个区数据进行正反码校验，当正反码校验异常时判为内存数据出错。

所述结构体变量指针特征码锚定匹配校验方法为：在结构体变量中特定位置定义特征码，例如存储在第一个位置。该特征码在程序编写过程中定义，且不同结构体变量的特征码不相同，程序中每次使用结构体变量指针时，首先判别该结构体的特征码，发现与预设的特征码值不一致时，判为内存数据出错。

综上所述，本发明提出了一种继电保护装置内存数据可靠性保障方法，将装置内存数据划分为程序代码区、运行期常量区、动作状态标志变量一区、动作状态标志变量二区、数据变量区，在内存中开辟独立的内存空间进行分别存储。装置运行期间对程序代码和运行期常量内存数据进行循环校验，对动作状态标志变量数据进行冗余存储和相互校验，对运行期常量中的结构体变量指针进行特征码锚定匹配校验，当任一项校验措施发现内存数据出错时，闭锁保护功能并对装置内存数据进行重新初始化，当初始化期间发现内存数据异常，直接闭锁保护功能并报警。通过对内存的自检，发现错误并通过复位初始化实现异常数据的纠错功能，大大提高了继电保护内存数据的可靠性。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。