南京国电南自自动化有限公司 陈继洪

国家的碳中和、碳达峰战略计划颁布后，能源领域针对自身特点，将发展水电、风电及分布式光伏发电等清洁环保发电方式作为重要工作，面对越来越多样化的安装环境，继电保护控制装置的环境适应性、可靠性要求也越来越高。继电保护控制装置发生供电电压跌落现象时，装置内的存储器件可能会出现误擦除、误写入等问题，这将极有可能导致整个继电保护装置工作异常、无法启动等严重故障。按照《GB/T 14598.26量度继电器和保护装置》第26部分电磁兼容的要求，继电保护装置在发生供电电压暂降、瞬断时，允许出现暂时性功能丧失，但要求在故障消失后能自恢复。

针对这一问题，相关学者的研究已经取得了一定的成果，文献[1]阐述对比了备份文件方式和高可靠性系统设计两种方案解决继电保护装置意外掉电破坏参数问题的优缺点；文献[2]对eMMC 进行可靠性特性分析，针对常见的掉电失效模式提出了文件系统感知的磨损均衡、依据数据的属性合理映射分区、减少写入次数以及降低写放大效应等措施；文献[3]公开了一种应用于非易失性存储器件的硬件掉电保护方案，通过主备分区的冗余设计，以备份标志、备份次数为依据进行掉电保护更新。

以上几个文献公开的方案主要是从存储器工作过程中进行软件备份或者规避，无法解决电压波动引起的存储器件误操作问题。针对这一场景本文提出了一种低成本、高可靠性的硬件掉电保护电路设计方案，在发生供电异常时通过控制存储器件外部硬件写保护管脚屏蔽写操作来保护数据，文中经过理论分析和仿真验证，可以有效的解决该场景下误操作问题。……