一种继电保护装置NVRAM数据存储状态预测方法
专利汇可以提供一种继电保护装置NVRAM数据存储状态预测方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 创造提供了一种继电保护装置NVRAM数据存储状态预测方法，包括：S1、搭建继电保护装置NVRAM的数据存储状态原始 数据采集 平台，获取n组原始超级电容剩余 电压 数据；S2、将步骤S1中得到的多组原始超级电容剩余电压数据进行分解，得到趋势项和随机项，滤除随机项，对趋势项进行二次重构；S3、根据步骤S2中重构后的超级电容剩余电压数据趋势项，建立继电保护装置NVRAM数据存储状态 预测模型 ，并优化模型参数。本发明所述的一种继电保护装置NVRAM数据存储状态预测方法解决了继电保护装置中NVRAM数据存储状态改变不确定，不能及时提醒维护人员进行数据保护，导致故障报告、故障录波、事件报告、定值等数据丢失的问题。，下面是一种继电保护装置NVRAM数据存储状态预测方法专利的具体信息内容。
1.一种继电保护装置NVRAM数据存储状态预测方法，其特征在于，包括：
S1、搭建继电保护装置NVRAM的数据存储状态原始数据采集平台，获取n组原始超级电容剩余电压数据；
S2、将步骤S1中得到的多组原始超级电容剩余电压数据进行分解，得到趋势项和随机项，滤除随机项，对趋势项进行二次重构；
S3、根据步骤S2中重构后的超级电容剩余电压数据趋势项，建立继电保护装置NVRAM数据存储状态预测模型，并优化模型参数；
S4、利用优化后的预测模型，实现对继电保护装置NVRAM数据存储状态的预测。
2.根据权利要求1所述的一种继电保护装置NVRAM数据存储状态预测方法，其特征在于，所述步骤S1中继电保护装置NVRAM的配置方案为：
在继电保护装置的CPU主板上设置超级电容，所述超级电容与SRAM搭配使用构成一种NVRAM；
当装置电源正常供电时，装置电源通过具有防反充功能的充电模块给超级电容充电，装置电源同时给也给SRAM供电；
当装置电源掉电时，电源切换模块检测到掉电信号后，切换到超级电容给SRAM供电，保证装置电源掉电后，SRAM上的数据不丢失。
3.根据权利要求1所述的一种继电保护装置NVRAM数据存储状态预测方法，其特征在于，所述步骤S1中，获取n组原始超级电容剩余电压数据的具体步骤如下：
S10、测试前准备；首先准备待测的CPU主板N块，保证CPU主板的功能全部正常，然后设置继电保护装置NVRAM数据存储状态原始数据采集平台处于等待状态；
S11、在超级终端软件中设置COM端口x和波特率B，给数据采集平台上电；
S12、当超级终端软件界面出现打印信息，且出现停止autoboot延时后，输入停止密钥，进入uboot调试交互状态；
S13、输入擦除flash指令，完成对数据flash和程序flash的擦除，同时保留uboot flash的程序；
S14、在uboot调试交互状态继续输入写NVRAM指令，在1MB的NVRAM上写满0x55，写完后再读出数据比较写入的正确性，完成后进入下一步，错误则重新进行写NVRAM指令输入；
S15、给超级电容充电，时间为t0；分别给N块CPU主板上的超级电容充电，并用电压表测试超级电容的电压，当电压U0′大于U0时，停止充电，并记录t0和U0′，
S16、将充电完成后的N块CPU主板放置于实验室内的测试区域内，模拟现场装置掉电的情况；
S17、设置电压表每隔t1时间测试一次N块CPU主板上的超级电容的剩余电压U1，并记录剩余电压数据；
S18、当经过m×t1时间后，取超级电容剩余电压中最低的1块CPU主板上电，读出NVRAM上的数据，与写入0x55比较是否存储状态发生改变，如果未发生改变，则继续测试；如果发生改变，则记录错误数据所在NVRAM地址、错误变化情况描述；
S19、以m×t1为周期，判断U1的变化量，若U1的变化量大于或等于0.1V，则返回执行S18；
否则，返回执行S17，再执行S18，直至N块CPU主板测试完毕。
4.根据权利要求1所述的一种继电保护装置NVRAM数据存储状态预测方法，其特征在于，所述步骤S2中，对步骤S1中得到的多组原始超级电容剩余电压数据进行分解和重构使用的工具为离散小波变换。
5.根据权利要求1所述的一种继电保护装置NVRAM数据存储状态预测方法，其特征在于，所述步骤S3中，建立继电保护装置NVRAM数据存储状态预测模型及模型参数优化的具体方法如下：
S31、首先对n组重构后的超级电容剩余电压数据趋势项做d次差分运算，保证样本序列平稳；
S32、利用偏自相关系数和自相关系数对ARIMA(p,d,q)模型进行识别，确定模型阶数p,q；
S33、对步骤S32中得到的ARIMA(p,d,q)模型进行拟合处理，实现预测模型的参数估计，并进行残差检验，以验证模型建立的完整性与正确性；
S34、若不能通过残差检验，则需要重新识别模型阶数p,q，再利用最小二乘法对参数进行估计，直到经残差检验残差序列为白噪声序列为止。
6.根据权利要求1所述的一种继电保护装置NVRAM数据存储状态预测方法，其特征在于：所述的超级电容剩余电压数据是具有非线性、时变性、随机性的非平稳随机时间序列。
7.一种应用于权利要求1所述继电保护装置NVRAM数据存储状态预测方法的采集平台，其特征在于，包括：CPU主板、母线板、RS232接口、上位机、超级终端软件、以及用于采集CPU主板上超级电容剩余电压的电压表；所述的CPU主板与母线板相连；所述的上位机与母线板通过RS232接口相连；所述的超级终端软件通过设置COM端口和波特率实现人机交互，获取NVRAM上的数据状态。
一种继电保护装置NVRAM数据存储状态预测方法
技术领域
背景技术
后，应能重新正确显示并输出。由于故障报告、故障录波、事件报告、定值等数据存储在继电
保护装置的NVRAM中，当继电保护装置失去直流电源后，NVRAM的数据存储状态是由为其供
电的超级电容剩余电压决定的，而超级电容的剩余电压容易受到自身和外界条件的影响，
如环境温度、湿度、电极劣化、电解液分解、老化、外部应力、充电电压不均衡及厂商生产因
素等导致超级电容剩余电压变化呈非线性、非平稳下降趋势。
继电保护装置在失去直流电源后丢失故障报告、故障录波、事件报告、定值等数据的情况。
发明内容
入；
果发生改变，则记录错误数据所在NVRAM地址、错误变化情况描述；
余电压的电压表；所述的CPU主板与母线板相连；所述的上位机与母线板通过RS232接口相
连；所述的超级终端软件通过设置COM端口和波特率实现人机交互，获取NVRAM上的数据状
态。
告、故障录波、事件报告、定值等数据丢失的问题。
电保护装置NVRAM数据存储状态的预测。本发明所述的方法可在NVRAM数据存储状态发生改
变之前提前预测出状态改变趋势，以提醒维护人员及时对该装置进行处理与数据保护，避
免继电保护装置在失去直流电源后丢失故障报告、故障录波、事件报告、定值等数据的情
况。
附图说明
具体实施方式
为对本发明创造的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另
有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上
述术语在本发明创造中的具体含义。
同时给也给SRAM供电；当装置电源掉电时，电源切换模块检测到掉电信号，快速将电源切换
到超级电容给SRAM供电，保证装置电源掉电后，SRAM上的数据不丢失：所述的充电模块具有
防反充功能。
述的上位机与母线板通过RS232接口相连；所述的超级终端软件通过设置COM端口和波特率
可实现人机交互，获取NVRAM上的数据状态；所述的电压表可采集CPU主板上超级电容的剩
余电压。
uboot调试交互状态，再输入擦除flash指令，完成对数据flash和程序flash的擦除，保留
uboot flash的程序；
压，当电压U′0大于U0时，停止充电，并记录t0和U′0，将充电完成后的N块CPU主板放置于实验室内的测试区域内，以模拟现场装置掉电的情况；
果发生改变，则记录错误数据所在NVRAM地址、错误变化情况描述等；
Random Access Memory)在继电保护装置中的配置方案有所不同，本实施例所使用的配置
方案为超级电容加SRAM的方式。在继电保护装置正常工作条件下，即装置电源正常供电时，
NVRAM中的数据可完好保存，不会丢失或异常；当装置失去直流电源为其供电时，NVRAM转为
超级电容供电，由于超级电容的所存储的电荷是一定的，仅能在一段时间内，保证SRAM的正
常供电，当超级电容的剩余电压接近或达到SRAM所能承受的最低电压时，NVRAM中存储数据
的状态可能会发生改变，使得存储的数据丢失或异常。由此可知，继电保护装置NVRAM数据
存储状态与超级电容的剩余电压值是强相关的，因此可将超级电容的剩余电压数据作为衡
量继电保护装置NVRAM状态的指标，来反映继电保护装置NVRAM数据存储状态。
述的充电模块具有防反充功能，同时为了延长超级电容的寿命和补偿自放电，还具有涓流
充电功能；装置电源同时给也给SRAM供电，保证数据的正常读写与存储；当装置电源掉电
时，电源切换模块可在电压下降时捕捉到到掉电下降沿信号，快速将电源切换到超级电容
给SRAM供电，此过程为无缝切换过程，以保证装置电源掉电后，SRAM上所存储的重要报告等
数据不丢失或异常。
板相连；所述的母线板上具有RS232接口，同时可为串口通信提供数据链路与硬件支撑；所
述的上位机与母线板通过RS232接口相连，通信线缆为一侧公头另一侧为母头的串口线或
者为一侧为USB口另一侧为串口的USB转串口线；所述的超级终端软件可作为嵌入式系统的
输入输出设备，通过设置COM端口和波特率可实现人机交互，获取NVRAM上的数据状态；所述
的电压表可用于采集CPU主板上超级电容的剩余电压，以完成数据的采集任务。
NVRAM数据存储状态原始数据采集平台处于等待测试状态。
行后，通过RS232接口，将数据传输至上位机，通过超级终端显示。
后续NVRAM状态检验准确，完成后可进入下一步。
续步骤。
机项，然后利用滤波功能滤除掉高频随机项；再进行低频趋势项的二次重构，作为后续建模
的特征参量。
识别，确定了模型阶数2,3。
列，验证了模型建立的完整性与正确性。
RMSE＝0.0364，预测精度较高。
告、故障录波、事件报告、定值等数据丢失的问题。
电保护装置NVRAM数据存储状态的预测。本发明所述的方法可在NVRAM数据存储状态发生改
变之前提前预测出状态改变趋势，以提醒维护人员及时对该装置进行处理与数据保护，避
免继电保护装置在失去直流电源后丢失故障报告、故障录波、事件报告、定值等数据的情
况。
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