一种继电保护装置板卡组网方法及继电保护装置与流程

专利检索2026-03-08  2


本发明涉及一种继电保护装置板卡组网方法及继电保护装置,属于继电保护。


背景技术:

1、继电保护装置物理架构为多板卡协同工作,主要包括负责人机通讯的管理板,负责运行保护逻辑的cpu,以及多个负责数字采样的npi等。现有的继电保护装置如图1所示:包括主、子两个机箱,每个插件上均部署一个网卡,板卡间采用点对点的以太网通讯模式。且该装置中每块板卡的角色、功能均不同,每块板卡需要进行针对性的网络配置和业务配置,不同的插槽位置的板卡需要配置固定的ip地址参数、添加固定的静态路由条目以及提前下装好对应的业务配置文件等,带所有板卡完成配置组装后,整装置才能进行系统调试并正常使用。

2、为避免运行期某板卡出现异常导致继电保护装置无法使用,变电站会对部署的的继电保护装置进行板卡的备份,因为物理架构和通讯模式的原因,不同插槽位置的插件均不能相互替代,用户需要针对每个插槽位置的板卡进行单独备份;例如npi插件,一台装置最多可部署八块npi板卡,每个npi插件从硬件角度并无任何不同,npi插件所在位置不同其网络、业务配置也不同,所以用户在进行npi插件备份时,要针对所有位置的npi板卡进行单独备份,这样就大大增加了备件的种类和数量,同时增加了用户对备件的管理难度。装置某个位置的板卡发生异常需要更换,且用户无备件可用时,厂家人员就需要确认好具体哪个位置的板卡发生问题,将新板卡按照异常板卡的网络、业务重新配置后方可替换旧板卡,配置的过程中不能出现任何错误,否则会导致整个装置功能异常。


技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种继电保护装置板卡组网方法及继电保护装置,用以解决现有技术中板卡配置方式繁琐以及更换板卡困难的问题。

2、为实现上述目的,本发明的方案包括:

3、本发明的一种继电保护装置板卡组网方法,其特征在于,包括以下步骤:

4、1)为每个插槽分配唯一id,继电保护装置的各板卡插接在对应的插槽内,各板卡根据所在插槽的id确定自身的物理地址;

5、2)将位于主机箱的管理板卡通过第一交换芯片和非管理板卡建立连接,将管理板卡作为根节点,非管理板卡作为下游节点,下游节点根据自组网协议获取管理板卡的网卡参数,并结合自身的物理地址生成自身节点的网卡参数;

6、3)各下游节点上送自身的网卡参数,根节点生成对应的路由条目,更新自身的路由表,建立各节点之间的网络,实现板卡之间的组网。

7、有益效果:本发明通过对继电保护装置组网的方式,将装置上每个插槽分配唯一id,板卡根据插槽的id确定自身的物理地址,进而能够满足插接在插槽内的板卡能够辨识自身的角色和功能,也能使在主机箱内的管理板卡对不同插槽的板卡进行管理。针对现有技术,本发明增加了第一交换芯片,该交换芯片连接管理板卡和非管理板卡,将现有技术中点对点的连接方式变为通过交换芯片连接板卡的方式,非管理板卡根据管理板卡的网卡参数,结合自身的物理地址生成网卡参数,管理板卡根据非管理板卡上送的网参数信息生成对应的路由条目,更新自身的路由表,实现板卡之间的组网。通过交换芯片,调试人员无需对单个板卡进行繁琐的网络和业务针对性配置,实现了板卡之间能统一进行组网,避免了现有技术中需要针对每块板卡进行组网和配置业务过程中复杂繁琐的步骤。

8、进一步地,所述的下游节点还包括位于子机箱内的板卡,所述子机箱中的板卡插接在配置了唯一id的插槽内,根据插槽的id确定自身的物理地址,并通过第二交换芯片与主机箱的非管理板卡建立连接,将与第二交换芯片相连的非管理板卡作为二级根节点,子机箱的所有板卡作为二级下游节点,二级下游节点根据自组网协议获取二级根节点的网卡参数,结合自身的物理地址生成自身的网卡参数,二级下游节点上送自身的网卡参数至二级根节点,二级根节点生成对应的路由条目,更新自身的路由表,建立各节点之间的网络,实现板卡之间的组网。

9、有益效果:本发明的下游节点也包括的位于子机箱内的板卡,子机箱板卡与主机箱内的非管理板卡通过第二交换芯片连接,根据插槽上的id确定自身的物理地址,根据自组网协议获取二级根节点,结合自身的物理地址生成自身节点网卡参数,二级根节点根据二级下游节点上送的网卡参数,生成对应路由条目,更新路由表进行组网。该方法让子机箱内的板卡与主机箱内的板卡进行联网,既能够实现子机箱内部组网,还可以实现子机箱与主机箱之间进行组网。

10、进一步地,管理板卡收集所有板卡的业务配置进行存放,下游节点根据组建好的网络下载自身所需的配置,并将下载好的配置部署在自身的各业务模块上。

11、有益效果:当各板卡组网完成后,各板卡自动下载自身需要的配置,并部署在自身的各业务模块上,该保护装置就可以正常运行。

12、进一步地,所述插槽通过设置不同的电平确定id的唯一性。

13、有益效果:通过设置不同的电平,确定插槽id的唯一性,保证了每个id能够容易被辨别。

14、进一步地,所述管理板卡根据下游节点的物理地址创建本地数据集,将收集的各板卡业务配置分别存放在数据集中。

15、有益效果:本发明的管理板卡根据物理地址的不同将下游节点的配置收集起来,进行统一管理,按照节点的物理地址存放,有利于在更换板卡时能够迅速进行配置,不需要繁琐的更换步骤,节省时间,不再需要大量不同种类的备用板卡。

16、进一步地,当某一板卡异常时,将同型号板卡插接在该异常板卡所在插槽内,使得新插入的板卡的物理地址不变。

17、有益效果:当某一板卡异常时,同型号板卡插接在该异常板卡插槽内,插槽id不变,物理地址不变,替换的板卡依据物理地址自动完成组网,并自动根据管理板卡存在本地的数据进行配置,不需要大量的不同种类的备用板卡,任何同型号板卡均可替代,降低了管理板卡的难度和管理时耗费的人力、物力资源。

18、一种继电保护装置,包括主机箱,所述主机箱包括管理板卡和至少两个非管理板卡,主机箱还包括第一交换机芯片,所述第一交换机芯片用于连接管理板卡和非管理板卡,并在连接板卡的插槽处设置插槽id,使每个对应插槽能够配置唯一的id,根据插槽id,各板卡能够确定自身的物理地址;所述管理板卡作为根节点,用于管理下游节点的网卡参数;所述非管理板卡作为下游节点,用于根据自组网协议获取管理板卡的网卡参数,并结合自身的物理地址生成自身节点的网卡参数,将自身网卡参数上送至管理板卡,管理板卡生成对应的路由条目,更新自身的路由表,建立各节点之间的网络,实现板卡之间的组网。

19、有益效果:本发明的一种继电保护装置,在每个插槽分配唯一id,板卡根据插槽的id确定自身的物理地址,进而能够满足插接在插槽内的板卡能够辨识自身的角色和功能,也能使在主机箱内的管理板卡对不同插槽的板卡进行管理。针对现有技术,本发明增加了第一交换芯片,该交换芯片连接管理板卡和非管理板卡,将现有技术中点对点的连接方式变为通过交换芯片连接板卡的方式,非管理板卡根据管理板卡的网卡参数,结合自身的物理地址生成自身的网卡参数,进行组网。通过本装置完成本发明的板卡之间组网,通过本装置的第一交换芯片,调试人员无需对单个板卡进行繁琐的网络和业务针对性配置,实现了板卡之间能统一进行组网,避免了现有技术中需要针对每块板卡进行组网和配置业务过程中复杂繁琐的步骤。

20、进一步地,所述装置还包括子机箱,所述子机箱包括板卡和第二交换芯片,所述第二交换芯片用于连接子机箱上的所有板卡和主机箱上的非管理板卡,并在连接板卡的插槽处设置插槽id,使每个对应插槽能够配置唯一的id,根据插槽id,各板卡能够确定自身的物理地址;所述与第二交换芯片连接的主机箱上的非管理板卡作为二级根节点,所述子机箱内所有的板卡作为二级下游节点,用于根据自组网协议获取二级根节点的网卡参数,并结合自身的物理地址生成自身节点的网卡参数,将自身网卡参数上送至二级根节点,二级根节点生成对应的路由条目,更新自身的路由表,建立各节点之间的网络,实现板卡之间的组网。

21、有益效果:本发明的下游节点也包括位于子机箱内的板卡,子机箱板卡与主机箱内的非管理板卡通过第二交换芯片连接,根据插槽上的id确定自身的物理地址,通过此方式统一获取到网卡参数,最终完成组网。该方法让子机箱内的板卡与主机箱内的板卡进行联网,既能够实现子机箱内部组网,还可以实现子机箱与主机箱之间进行组网。

22、进一步地,所述插槽通过设置不同的电平确定id的唯一性。

23、有益效果:通过设置不同的电平,确定插槽id的唯一性,保证了每个id能够容易被辨别。

24、进一步地,当某一板卡异常时,将同型号板卡插接在该异常板卡所在插槽内,使得新插入的板卡的物理地址不变。

25、有益效果:当某一板卡异常时,同型号板卡插接在该异常板卡插槽内,插槽id不变,物理地址不变,替换的板卡依据物理地址自动完成组网,并自动根据管理板卡存在本地的数据进行配置,不需要大量的不同种类的备用板卡,任何同型号板卡均可替代,降低了管理板卡的难度和管理时耗费的人力、物力资源。


技术特征:

1.一种继电保护装置板卡组网方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的继电保护装置板卡组网方法,其特征在于,所述的下游节点还包括位于子机箱内的板卡,所述子机箱中的板卡插接在配置了唯一id的插槽内,根据插槽的id确定自身的物理地址,并通过第二交换芯片与主机箱的非管理板卡建立连接,将与第二交换芯片相连的非管理板卡作为二级根节点,子机箱的所有板卡作为二级下游节点,二级下游节点根据自组网协议获取二级根节点的网卡参数,结合自身的物理地址生成自身的网卡参数,二级下游节点上送自身的网卡参数至二级根节点,二级根节点生成对应的路由条目,更新自身的路由表,建立各节点之间的网络,实现板卡之间的组网。

3.根据权利要求2所述的继电保护装置板卡组网方法,其特征在于,管理板卡收集所有板卡的业务配置进行存放,下游节点根据组建好的网络下载自身所需的配置,并将下载好的配置部署在自身的各业务模块上。

4.根据权利要求1或2所述的继电保护装置板卡组网方法,其特征在于,所述插槽通过设置不同的电平确定id的唯一性。

5.根据权利要求3所述的继电保护装置板卡组网方法,其特征在于,所述管理板卡根据下游节点的物理地址创建本地数据集,将收集的各板卡业务配置分别存放在数据集中。

6.根据权利要求1所述的继电保护装置板卡组网方法,其特征在于,当某一板卡异常时,将同型号板卡插接在该异常板卡所在插槽内,使得新插入的板卡的物理地址不变。

7.一种继电保护装置,包括主机箱,所述主机箱包括管理板卡和至少两个非管理板卡,其特征在于,主机箱还包括第一交换机芯片,所述第一交换机芯片用于连接管理板卡和非管理板卡,并在连接板卡的插槽处设置插槽id,使每个对应插槽能够配置唯一的id,根据插槽id,各板卡能够确定自身的物理地址;所述管理板卡作为根节点,用于管理下游节点的网卡参数;所述非管理板卡作为下游节点,用于根据自组网协议获取管理板卡的网卡参数,并结合自身的物理地址生成自身节点的网卡参数,将自身网卡参数上送至管理板卡,管理板卡生成对应的路由条目,更新自身的路由表,建立各节点之间的网络,实现板卡之间的组网。

8.根据权利要求7所述的继电保护装置,其特征在于,所述装置还包括子机箱,所述子机箱包括板卡和第二交换芯片,所述第二交换芯片用于连接子机箱上的所有板卡和主机箱上的非管理板卡,并在连接板卡的插槽处设置插槽id,使每个对应插槽能够配置唯一的id,根据插槽id,各板卡能够确定自身的物理地址;所述与第二交换芯片连接的主机箱上的非管理板卡作为二级根节点,所述子机箱内所有的板卡作为二级下游节点,用于根据自组网协议获取二级根节点的网卡参数,并结合自身的物理地址生成自身节点的网卡参数,将自身网卡参数上送至二级根节点,二级根节点生成对应的路由条目,更新自身的路由表,建立各节点之间的网络,实现板卡之间的组网。

9.根据权利要求8所述的继电保护装置,其特征在于,所述插槽通过设置不同的电平确定id的唯一性。

10.根据权利要求7所述的继电保护装置,其特征在于,当某一板卡异常时,将同型号板卡插接在该异常板卡所在插槽内,使得新插入的板卡的物理地址不变。


技术总结
本发明涉及一种继电保护装置板卡组网方法及继电保护装置,属于继电保护技术领域。本发明将位于主机箱的管理板卡通过第一交换芯片和非管理板卡建立连接,每个插槽都分配有唯一ID,各板卡插接在对应的插槽内,根据所在插槽的ID确定自身的物理地址,将管理板卡作为根节点,非管理板卡作为下游节点,下游节点获取管理板卡的网卡参数,并结合自身的物理地址生成自身的网卡参数,根节点生成对应的路由条目,更新自身的路由表,建立各节点之间的网络,实现板卡之间的组网。该方法解决现有技术中板卡配置方式繁琐以及更换板卡困难的问题。

技术研发人员:信亚磊,陈一飞,沈沉,宋彦锋,李新玲,韩啸,闫振宇,任华锋,邢留洋,李英明,孙振华
受保护的技术使用者:许继集团有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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