電力系統(tǒng)自主可控芯片化繼電保護(hù)

目錄
“智能電網(wǎng)技術(shù)與裝備叢書”序
前言
第1章 繼電保護(hù)裝置概述 1
1.1 繼電保護(hù)的概述與要求 1
1.1.1 繼電保護(hù)概述 1
1.1.2 對電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的基本要求 2
1.2 繼電保護(hù)裝置的構(gòu)成 4
1.2.1 模擬型繼電保護(hù)裝置的基本結(jié)構(gòu) 5
1.2.2 微機(jī)型繼電保護(hù)裝置的基本結(jié)構(gòu) 6
1.3 繼電保護(hù)裝置的發(fā)展歷程與發(fā)展趨勢 6
1.3.1 繼電保護(hù)裝置的發(fā)展歷程 6
1.3.2 繼電保護(hù)裝置的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 8
參考文獻(xiàn) 9
第2章 納米繼電器 10
2.1 納米繼電器思想的提出 10
2.2 納米繼電器的結(jié)構(gòu) 10
2.3 納米繼電器的分類 11
2.3.1 邏輯判斷類納米繼電器 11
2.3.2 電氣參量計(jì)算類納米繼電器 13
2.3.3 采樣值處理類納米繼電器 14
2.3.4 通信管理類納米繼電器 14
2.3.5 時(shí)間管理類納米繼電器 14
2.4 納米繼電器的并行處理模式 15
第3章 繼電保護(hù)SoC芯片 17
3.1 繼電保護(hù)SoC芯片概述與發(fā)展 17
3.1.1 繼電保護(hù)SoC芯片的概述 17
3.1.2 繼電保護(hù)SoC芯片的發(fā)展歷程 18
3.1.3 繼電保護(hù)SoC芯片的發(fā)展趨勢 20
3.2 繼電保護(hù)SoC芯片系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 22
3.2.1 繼電保護(hù)SoC芯片應(yīng)用場景分析 22
3.2.2 需求驅(qū)動(dòng)的多核SoC系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì) 23
3.2.3 CPU核定制化設(shè)計(jì) 27
3.2.4 系統(tǒng)總線架構(gòu) 36
3.2.5 核間數(shù)據(jù)交互機(jī)制設(shè)計(jì) 37
3.3 芯片級(jí)硬件算法 41
3.3.1 前置數(shù)據(jù)處理類算法 41
3.3.2 電氣參量計(jì)算類算法 45
3.3.3 數(shù)據(jù)管理類算法 50
3.3.4 網(wǎng)絡(luò)通信類算法 52
3.3.5 硬件算法的 IP定制 58
3.3.6 專用 DSP 62
3.4 芯片內(nèi)嵌安全模塊 67
3.4.1 密碼服務(wù)模塊 67
3.4.2 安全防護(hù)單元 73
3.4.3 存儲(chǔ)器保護(hù)單元 75
3.4.4 安全 COS 76
3.5 芯片開發(fā)環(huán)境 79
3.6 芯片驗(yàn)證及測試方法 86
3.6.1 芯片設(shè)計(jì)制造流程及其中的測試方法 86
3.6.2 功能驗(yàn)證 89
3.6.3 靜態(tài)時(shí)序分析 90
3.6.4 門級(jí)仿真 91
參考文獻(xiàn) 92
第4章 繼電保護(hù)嵌入式操作系統(tǒng) 93
4.1 嵌入式操作系統(tǒng)概述 93
4.1.1 嵌入式操作系統(tǒng)的基本概念 93
4.1.2 宏內(nèi)核與微內(nèi)核 94
4.1.3 任務(wù)的管理與調(diào)度 95
4.1.4 中斷和時(shí)鐘 99
4.1.5 動(dòng)態(tài)內(nèi)存管理 104
4.2 繼電保護(hù)專用操作系統(tǒng)的開發(fā)背景 106
4.2.1 為什么繼電保護(hù)裝置需要操作系統(tǒng) 106
4.2.2 繼電保護(hù)裝置對操作系統(tǒng)的要求 107
4.2.3 專用操作系統(tǒng)的開發(fā)背景 108
4.3 繼電保護(hù)嵌入式操作系統(tǒng)及應(yīng)用 109
4.3.1 微內(nèi)核架構(gòu) 109
4.3.2 單核操作系統(tǒng)應(yīng)用 112
4.3.3 雙核操作系統(tǒng)應(yīng)用 114
4.3.4 嵌入式操作系統(tǒng)應(yīng)用總結(jié) 121
參考文獻(xiàn) 122
第5章 芯片化保護(hù)裝置 123
5.1 芯片化保護(hù)裝置系統(tǒng)架構(gòu) 123
5.1.1SoC芯片內(nèi)核功能分布 123
5.1.2 多核通信機(jī)制 125
5.1.3 前置數(shù)據(jù)處理實(shí)現(xiàn) 127
5.2 芯片化保護(hù)裝置硬件平臺(tái) 130
5.2.1 高壓保護(hù)裝置架構(gòu) 130
5.2.2 低壓保護(hù)裝置架構(gòu) 133
5.3 芯片化保護(hù)裝置軟件平臺(tái) 137
5.3.1 總體架構(gòu) 137
5.3.2 工作模式 139
5.3.3 驅(qū)動(dòng)層 141
5.3.4 系統(tǒng)層 143
5.3.5 應(yīng)用層 146
5.4 芯片化保護(hù)裝置外特性 148
5.4.1 小型化技術(shù) 148
5.4.2 低功耗技術(shù) 149
5.4.3 高防護(hù)技術(shù) 151
5.5 芯片化保護(hù)裝置可靠性機(jī)制 154
5.5.1 關(guān)鍵數(shù)據(jù)不出芯片 154
5.5.2 多核共享資源的安全管理機(jī)制 156
5.5.3 電力專用子系統(tǒng)的全過程監(jiān)控機(jī)制 159
5.5.4 多核安全復(fù)位機(jī)制 160
5.6 芯片化保護(hù)裝置運(yùn)維技術(shù) 164
5.6.1 接口設(shè)計(jì)技術(shù) 164
5.6.2 即插即用技術(shù) 165
第6章 芯片化保護(hù)信息安全防護(hù)技術(shù) 169
6.1 嵌入式可信計(jì)算 169
6.1.1 嵌入式可信防護(hù)體系概述 169
6.1.2 嵌入式可信組件軟件架構(gòu) 174
6.1.3 功能模塊布局 177
6.1.4 程序邏輯 180
6.2 容錯(cuò) 183
6.2.1 容錯(cuò)的定義和功能 183
6.2.2 故障數(shù)據(jù)檢測 183
6.2.3 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估策略 185
6.2.4 狀態(tài)恢復(fù)策略 188
6.2.5 嵌入式容錯(cuò)組件 189
6.3 主動(dòng)免疫 193
6.3.1 主動(dòng)免疫的概念和機(jī)理 193
6.3.2 主動(dòng)免疫的機(jī)制 195
6.3.3 主動(dòng)免疫參考架構(gòu) 197
參考文獻(xiàn) 199
第7章 試驗(yàn)驗(yàn)證 200
7.1 繼電保護(hù)通用試驗(yàn) 200
7.1.1 功能試驗(yàn) 200
7.1.2 數(shù)字仿真試驗(yàn) 200
7.1.3 氣候環(huán)境試驗(yàn) 200
7.1.4 電磁兼容試驗(yàn) 208
7.1.5 電氣性能和安全規(guī)范試驗(yàn) 210
7.2 就地安裝的保護(hù)裝置試驗(yàn) 211
7.2.1 IP防護(hù)試驗(yàn) 211
7.2.2 內(nèi)部器件溫升試驗(yàn) 213
7.2.3 太陽輻射試驗(yàn) 214
7.2.4 跌落與錘擊 215
7.3 保護(hù)裝置可靠性強(qiáng)化試驗(yàn) 216
7.3.1 高加速壽命試驗(yàn) 216
7.3.2 快速暫態(tài)過電壓試驗(yàn) 220
7.3.3 長期老化壽命試驗(yàn) 220
第8章 芯片化保護(hù)工程應(yīng)用 222
8.1 二次系統(tǒng)架構(gòu) 222
8.1.1 基本原則 222
8.1.2 配置方案 223
8.2 芯片化保護(hù)組網(wǎng) 224
8.2.1 組網(wǎng)方案 225
8.2.2 延時(shí)可測技術(shù) 227
8.2.3 同源雙網(wǎng)技術(shù) 228
8.3 芯片化保護(hù)安裝 231
8.3.1 組屏方案 231
8.3.2 就地安裝 236
8.3.3 預(yù)制光纜 238
8.3.4 免熔接光纖配線箱 240
8.4 芯片化保護(hù)運(yùn)維 244
8.4.1 設(shè)備管理單元 244
8.4.2 系統(tǒng)配置工具 247
8.4.3 調(diào)試檢修工具 250
8.4.4 運(yùn)維方案 252
8.5 芯片化保護(hù)應(yīng)用 260
8.5.1 工程應(yīng)用情況 260
8.5.2 典型整站示范應(yīng)用 261
8.5.3 應(yīng)用成效與分析 268
參考文獻(xiàn) 270