本帖最后由 linwei_jinan_fpga 于 2014-10-13 06:44 编辑
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对后续工作的展望
本
文所做的工作，仅仅完成了暂态信号可定制实时时频精细分析的第一步：实时滤出各频段的分量信号，为后续算法模块提供基础数据，为新特征量的发现、新特征量提取算法的研究拓展思路。如第4
章所述，后续的数据处理工作将更为复杂、繁重。
在发现保护算法的新特征量、设计新特征量提取算法阶段，需要从大量故障仿真数据、现场故障录波数据中滤出的更大量的频域细分数据流，对其离线进行多维度关联分析，这将有可能必须依赖大型机、云计算、大数据处理等执行大数据量、大运算量计算的最新科学计算工具，从而有可能必须在继电保护行业采用最先进的离线数据分析手段。
在将所设计的新特征量提取算法映射为保护装置可实时执行的实现算法之后，在实现算法的实时执行阶段（也包括在本文所述的频域细分数据提取阶段），将涉及大量的实时数据并行处理工作，将必须运用FPGA
的并行运算能力予以实现。
FPGA
的“片内大型计算机”属性[2]
，使其在大量的实时数据并行处理方面比其它技术手段更具性价比优势，而运算量需求的急剧增多，又将导致几千、上万元一片甚至更加昂贵的高端FPGA
芯片大量应用于继电保护装备制造业。这一成本将由于继电保护装置“四性”的提高、整个电力系统运行质量的提高而被客户所接受，进而把整个行业的蛋糕做大。
同时，与实时海量运算伴随而至的片内/
多FPGA
芯片系统架构设计问题、原始算法向实现算法映射的策略问题、实现算法的优化策略问题、单FPGA
芯片多通道/
多FPGA
芯片多通道工作模式下的可靠性控制问题、冗余运算问题、热备用芯片/
热备用通道的实时监测/
状态判决/
无缝切换问题、片间/
板间的高速可靠数据传输问题、运算/
传输的容错/
前向纠错问题、功耗控制问题、芯片供电问题、EMC
问题等等，都将成为无法回避的工作。
6
结语
个人猜测，这一思路是如此简单，应该已经有研究者想到过，之所以未曾公开发表，是因为它对运算能力提出了对于
CPU
、DSP
来说过高的要求
–
这一困难使前人认为它完全是不切实际的纸上谈兵，从而没有继续进行研究。
当前，
FPGA
技术
的发展为继电保护算法的实现提供了前所未有的运算能力，本文所做的工作证明了暂态信号可定制实时时频精细分析算法具有优异的性能，并且是完全可行的。
在此引用敝文《以
FPGA
为核心实现继电保护装置的片内系统架构及保护算法实现策略
》结语部分的内容[2]
：
“以FPGA
为核心实现继电保护装置，将CPU
、DSP
架构下的‘运算能力天花板’抬升到了前所未有的高度，为各种新算法的开发、实现提供了坚实的基础。采取‘以硬件资源换性能’的策略提高保护装置的性能，需要各方面技术人员的通力协作，尤其需要保护算法设计师在设计理念上进行一定程度的调整，需要电力系统故障分析师、保护算法设计师、FPGA
应用研发设计师、PCB
设计师密切配合，甚至可能需要借鉴大型机系统架构设计师的经验，需要多方协作进行大量的理论探索、算法研究、实践验证，不可能一蹴而就。
事实上，这个过程在技术上必将是困难重重、成本高昂的。而且，由于其将在很大程度上改变继电保护行业现有的技术格局、产业格局，从而必将面对来自方方面面的阻力。尽管如此，正如历史上一再上演的由技术手段突破导致的产业变革一样，这一变革将是不可阻挡的。因为，一旦有企业率先取得成功，其产品将在性能上取得显著的优势，从而迫使其他企业在技术跟进与退出市场之间做出选择。”
参考文献：
1.
《小波分析在电力系统暂态信号处理中的应用》，何正友，中国电力出版社，2011
年
2.
《以FPGA
为核心实现继电保护装置的片内系统架构及保护算法实现策略》，林伟，2014
年6
、7
月发布于各大电力论坛。
3.
《MATLAB/Simulink
电力系统建模与仿真》，于群等，机械工业出版社，2014
年
4.
《电力系统暂态信号的小波分析方法及其在EHV
输电线路暂态保护中的应用研究》，何正友，学位论文，西南交通大学，2000
年
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感谢：在此特别感谢我的同事刘益青先生，他在我构思此方案时提供了重要的继电保护专业知识，弥补了我在这方面的不足，为本文成稿提供了重要帮助。
另外，各位读者对本文的技术观点有任何异议，欢迎回帖讨论。若您能在讨论中证明本文的错误，将是对笔者的重要帮助，本人表示诚挚的谢意！
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