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STM32F4-Base/App/algo/prot_elm.c
T
wandering1 b7c0889cc7 refactor(编号·批次二): 代码与测试侧 215 处保护功能号改成功能名,零行为改动
用户裁定「不要用字母加数字的编号,语义标识是最好的」后的批次二代码半(道 ui-param 执行,逐文件站点数与
自证见其交付)。唯一口径 = 映射表 ci-artifacts/lprot_map.tsv 的功能名列原文,**零自造同义词**;L2.5 与
L-TEST 经实测各 0 处(不是本族),TC 族一字未动。

固件 22 文件 128 处(adc_task.c 21、phasor.c 22、phasor.h 13…),主机测试 13 文件 87 处(pha
sor_test.c
57…);设计文档指针新增 19 行,另 16 只文件本来就写着规划文档 ⇒ 不重复加。

**两条只有真改过 215 处才会踩到的坑,都写进注释规范实践**:
· 指针**不能接在原句尾部**——那会替原文一个未闭合的半括号封口,实测咬坏 App/algo/sample_ring.h 这类
  跨行句 ⇒ 指针一律**单独成行**;
· 号删掉会留下**叠词**(「自检失败闭锁 闭锁判定」「定值校验和 定值巡检」)⇒ 复扫并收口 4 处,措辞只用
  映射名本身;具体对象需要留住时写成「自检失败闭锁(采样故障闭锁)」。

自证(不靠嘴说):改前把 35 只文件原文备份到仓外 temp,逐文件比 `/*`、`*/` 计数、三类括号计数、行数增量
恰等于指针行数、全角括号增删相等、残留号 0 ⇒ **35/35 通过**;Lead 复核后跑权威 @build **0 错 0 警**,
Program Size `Code=233900 RO=26104 RW=1536 ZI=136808` —— **与三条道各自改前改后测的四数逐
字节同数**,
这就是「只动注释与文本」的机器证据;八套主机单测 exit 0,cppcheck 按钩子参数零发现,coding-standard 0。

文件头「修改记录」里的号**一并换名、不还原**(Lead 裁定):这些号是全仓退役的,留一个查无此号的引用比
留一条改过名的条目更坏——「冻结历史不回改」保护的是**别替历史改口**,不是保护一个再也查不到的字符串;
id-check 对变更记录行本就豁免,两种选择都不影响门禁。
2026-10-27 08:59:26 +08:00

332 lines
13 KiB
C
Raw Blame History

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/*
* 模块名称:保护元件框架(L3,P1 子集)——实现
* 模块功能:见 prot_elm.h。判据核 prot_elm_eval() 为纯逻辑(prot_set RAM +
* 测量数组 → 状态机),prot_elm_run() 是 phasor→测量的薄适配层。
*
* 创建日期:2026-10-11
*/
#include "prot_elm.h"
#include "prot_set.h"
#include "phasor.h"
#include "freq.h"
#include <stddef.h>
/* 实例配置(ROM 常量表,数据驱动——新增元件只加一行,同 phasor k_inst 模式) */
typedef struct {
const char *name; /* 日志名 */
uint8_t over; /* 1 = 过量(越上限动作),0 = 欠量(越下限动作) */
uint8_t src; /* 测量源:0 = phasor 基波有效值,1 = freq 测频 */
prot_set_id_t en_id; /* 投退定值 */
uint8_t trip_ctl; /* 跳闸投退定值项(PS_*_TRIP);PROT_ELM_NO_TRIP =
* 该元件没有这一项(告警类)→ 动作只出告警记录。
* 用 uint8_t 而不是 prot_set_id_t 就是因为要能表达
* "无此项"这个第 41 种取值(PS_ID_COUNT 是数组长度,
* 拿去喂 prot_set_get_ctl() 会越界读) */
prot_set_id_t set_id; /* 动作定值 */
prot_set_id_t dly_id; /* 延时定值(ms) */
prot_set_id_t ret_id; /* 返回系数定值(RET_OVER / RET_UNDER) */
const char *pprefix; /* 相量实例名前缀("C01"…);src=1 时为 0(不用) */
} pe_cfg_t;
/* k_pe[].trip_ctl 的"无此定值项"取值(见上方字段注释) */
#define PROT_ELM_NO_TRIP 0xFFu
/* 测量源枚举(pe_cfg_t.src) */
#define PE_SRC_PHASOR 0u
#define PE_SRC_FREQ 1u
/* freq 无有效读数时给欠量元件的"必不启动"填充值(远大于任何欠量定值上限) */
#define PE_MEAS_BIG 1e30f
/* 列序 = pe_cfg_t 字段序(name, over, src, en_id, trip_ctl, set_id, dly_id, ret_id,
* pprefix)。⚠ trip_ctl 紧跟 en_id 插入,新增元件必须照这一列的口径填:有跳闸投退
* 定值项的填 PS_*_TRIP,没有的填 PROT_ELM_NO_TRIP(= 该元件动作只出告警记录)。*/
static const pe_cfg_t k_pe[PE_COUNT] = { /* ← 表头注释见上,行内列序与之一致 */
{ "OC1-IA", 1u, PE_SRC_PHASOR, PS_OC1_EN, PS_OC1_TRIP, PS_OC1_CUR, PS_OC1_DLY, PS_RET_OVER, "C01" },
{ "OC2-IA", 1u, PE_SRC_PHASOR, PS_OC2_EN, PS_OC2_TRIP, PS_OC2_CUR, PS_OC2_DLY, PS_RET_OVER, "C01" },
{ "OC3-IA", 1u, PE_SRC_PHASOR, PS_OC3_EN, PS_OC3_TRIP, PS_OC3_CUR, PS_OC3_DLY, PS_RET_OVER, "C01" },
{ "OL-IA", 1u, PE_SRC_PHASOR, PS_OL_EN, PS_OL_TRIP, PS_OL_CUR, PS_OL_DLY, PS_RET_OVER, "C01" },
/* ↓ 三项 + 下面两项频率元件:参考系统的告警段(0x8027~0x802A)本就没有「跳闸
投退」这一档,g_prot_set_meta 也无对应项 → PROT_ELM_NO_TRIP,动作一律归告警。
这不是兜底猜测,是照实反映("哪些元件算跳闸"的真源始终是这张表 + 定值表)。*/
{ "OV-UA", 1u, PE_SRC_PHASOR, PS_OV_EN, PROT_ELM_NO_TRIP, PS_OV_VOL, PS_OV_DLY, PS_RET_OVER, "C02" },
{ "UV-UA", 0u, PE_SRC_PHASOR, PS_UV_EN, PROT_ELM_NO_TRIP, PS_UV_VOL, PS_UV_DLY, PS_RET_UNDER, "C02" },
{ "3U0-UN", 1u, PE_SRC_PHASOR, PS_3U0_EN, PROT_ELM_NO_TRIP, PS_3U0_VOL, PS_3U0_DLY, PS_RET_OVER, "C03" },
/* 过频/低频(过频 / 低频,B8):测量量 = freq 层测得频率(Hz),返回系数独立
* (RET_OF/RET_UF——频率滞回带与电气量不同量级,勿共用 0.95/1.05) */
{ "OF-F", 1u, PE_SRC_FREQ, PS_OF_EN, PROT_ELM_NO_TRIP, PS_OF_HZ, PS_OF_DLY, PS_RET_OF, 0 },
{ "UF-F", 0u, PE_SRC_FREQ, PS_UF_EN, PROT_ELM_NO_TRIP, PS_UF_HZ, PS_UF_DLY, PS_RET_UF, 0 },
};
/* 运行时状态(picked/asserted 的对外快照 + 延时起点 + 相量实例索引缓存) */
typedef struct {
uint8_t enabled;
uint8_t picked;
uint8_t asserted;
uint32_t t0; /* picked 起始时基(picked=0 时无意义) */
uint8_t pidx; /* 相量实例索引;0xFF = 未解析/未找到 */
} pe_rt_t;
static pe_rt_t s_rt[PE_COUNT];
/* 跨上下文复归请求(单字标志,volatile;B5:104 YK11 在 iec104Task 落请求) */
static volatile uint8_t s_reset_req;
/*
* 函数功能:按名前缀在 phasor 实例表里找索引(开机解析一次)
* 入口参数:prefix - 相量实例名前缀(如 "C01")
* 返 回 值:实例索引;0xFF = 未找到(run() 对该元件整拍跳过)
*/
static uint8_t pe_find_phasor(const char *prefix) {
uint8_t i, n = phasor_inst_count();
for (i = 0u; i < n; i++) {
const phasor_inst_t *pi = phasor_inst(i);
uint8_t j = 0u, hit = 1u;
if (pi == 0) {
continue;
}
while ((prefix[j] != '\0') && (pi->name[j] != '\0')) {
if (prefix[j] != pi->name[j]) {
hit = 0u;
break;
}
j++;
}
if ((hit != 0u) && (prefix[j] == '\0')) {
return i;
}
}
return 0xFFu;
}
/*
* 函数功能:复位全部元件状态并解析相量索引(定值不动;幂等)
* 入口参数:无
* 返 回 值:无
* 限定条件:须在 phasor_init() 之后调用(否则实例表名查不到 → 全 0xFF)
*/
void prot_elm_init(void) {
uint32_t i;
for (i = 0u; i < (uint32_t)PE_COUNT; i++) {
s_rt[i].enabled = 0u;
s_rt[i].picked = 0u;
s_rt[i].asserted = 0u;
s_rt[i].t0 = 0u;
/* src=FREQ 的行无相量绑定(pprefix=0)→ pidx 置未解析(run 不查它) */
s_rt[i].pidx = (k_pe[i].pprefix != 0) ? pe_find_phasor(k_pe[i].pprefix) : 0xFFu;
}
}
/*
* 函数功能:登记"复归元件状态"请求(任意上下文安全,见 prot_elm.h)
* 入口参数:无
* 返 回 值:无
* 函数说明:只置单字标志;真正的状态复位在下一拍 eval 头部(消费者上下文)执行。
*/
void prot_elm_request_reset(void) {
s_reset_req = 1u;
}
/*
* 函数功能:纯判据步进——按当前定值 + 给定测量值推进所有元件
* 入口参数:now_ms - 单调时基(tick ms,差值法回绕安全)
* meas - PE_COUNT 个测量值(工程量 A/V);NULL 视为全 0
* 返 回 值:无
* 函数说明:投退=0 或定值闭锁(定值校验和)→ 状态整体复位、不判据;
*(保护功能清单见 docs/算法/继电保护功能复现规划.md)
* 滞回 = 已启动用返回门槛(定值×系数)、未启动用动作门槛;
* 延时 dly=0 → 启动同拍即动作;返回即时(P4 接出口时再补返回延时)。
*/
void prot_elm_eval(uint32_t now_ms, const float meas[PE_COUNT]) {
uint8_t locked = prot_set_locked();
uint32_t i;
/* 跨上下文复归请求在此消费(YK11 经 request_reset,见 prot_elm.h) */
if (s_reset_req != 0u) {
s_reset_req = 0u;
prot_elm_init();
locked = prot_set_locked();
}
for (i = 0u; i < (uint32_t)PE_COUNT; i++) {
const pe_cfg_t *cfg = &k_pe[i];
uint8_t cond;
float m, set, ret;
s_rt[i].enabled = ((locked == 0u) && (prot_set_get_ctl(cfg->en_id) != 0u)) ? 1u : 0u;
if (s_rt[i].enabled == 0u) {
/* 退出/闭锁:状态整体复位(参考元件闭锁分支的 Rly/Timer 复位) */
s_rt[i].picked = 0u;
s_rt[i].asserted = 0u;
s_rt[i].t0 = 0u;
continue;
}
m = (meas != 0) ? meas[i] : 0.0f;
set = prot_set_get_f(cfg->set_id);
ret = set * prot_set_get_f(cfg->ret_id);
/* 滞回:已启动用返回门槛,未启动用动作门槛(参考 M_GRly_OverRelay) */
if (cfg->over != 0u) {
cond = (s_rt[i].picked != 0u) ? (uint8_t)(m > ret) : (uint8_t)(m > set);
} else {
cond = (s_rt[i].picked != 0u) ? (uint8_t)(m < ret) : (uint8_t)(m < set);
}
if (cond != 0u) {
float dly;
if (s_rt[i].picked == 0u) {
s_rt[i].picked = 1u;
s_rt[i].t0 = now_ms;
}
dly = prot_set_get_f(cfg->dly_id);
if (dly < 0.0f) {
dly = 0.0f;
}
/* 差值法比较,tick 回绕安全;dly=0 → 启动同拍即动作 */
if ((uint32_t)(int32_t)(now_ms - s_rt[i].t0) >= (uint32_t)dly) {
s_rt[i].asserted = 1u;
}
} else {
s_rt[i].picked = 0u;
s_rt[i].asserted = 0u;
s_rt[i].t0 = 0u;
}
}
}
/*
* 函数功能:适配层——按实例表 src 组装测量数组后调判据核
* 入口参数:now_ms - 单调时基(tick ms)
* 返 回 值:无
* 限定条件:仅保护消费者任务上下文;测量已是 L1.5 工程量(未标定域由
* protectTask 卡 5 闭锁挡在门外,本函数不感知标定态)
* 函数说明:src=PHASOR 行任一相量未就绪(未满一周波)→ **整拍跳过**,
* 不引入陈旧/半新测量(B5 口径)。src=FREQ 行:freq 有有效读数
* (started 且幅值门 OK)→ 填测得频率;否则按方向填"必不启动"值
* (过量 0 / 欠量 PE_MEAS_BIG → 滞回比较恒假 → 元件复位),
* 不整拍跳过——频率源缺失不得饿死电流/电压类元件。
*/
void prot_elm_run(uint32_t now_ms) {
float meas[PE_COUNT];
phasor_t p;
uint32_t i;
for (i = 0u; i < (uint32_t)PE_COUNT; i++) {
if (k_pe[i].src == PE_SRC_FREQ) {
float f;
if ((freq_get(&f) == 0) && (freq_valid() != 0u)) {
meas[i] = f;
} else {
meas[i] = (k_pe[i].over != 0u) ? 0.0f : PE_MEAS_BIG;
}
continue;
}
if ((s_rt[i].pidx == 0xFFu) || (phasor_get(s_rt[i].pidx, &p) != 0)) {
return;
}
meas[i] = p.fAmSQ;
}
prot_elm_eval(now_ms, meas);
}
/*
* 函数功能:读单元件状态快照(拷贝语义)
* 入口参数:id - 元件编号;out - 快照输出(NULL 直接返回)
* 返 回 值:无;越界编号输出全零
*/
void prot_elm_state(prot_elm_id_t id, prot_elm_state_t *out) {
if (out == 0) {
return;
}
out->enabled = 0u;
out->picked = 0u;
out->asserted = 0u;
out->pick_ms = 0u;
if (id < PE_COUNT) {
out->enabled = s_rt[(uint32_t)id].enabled;
out->picked = s_rt[(uint32_t)id].picked;
out->asserted = s_rt[(uint32_t)id].asserted;
out->pick_ms = s_rt[(uint32_t)id].t0;
}
}
/*
* 函数功能:聚合动作位图
* 入口参数:无
* 返 回 值:bit i = 元件 i asserted(供 L4 出口 / 心跳日志)
*/
uint32_t prot_elm_active_mask(void) {
uint32_t mask = 0u;
uint32_t i;
for (i = 0u; i < (uint32_t)PE_COUNT; i++) {
if (s_rt[i].asserted != 0u) {
mask |= (1uL << i);
}
}
return mask;
}
/*
* 函数功能:聚合启动位图
* 入口参数:无
* 返 回 值:bit i = 元件 i picked(越限电平,早于/等于 asserted)
* 限定条件:任意上下文(只读快照,无锁;与 prot_elm_active_mask 同口径)
* 函数说明:调用方是 protectTask 的「保护启动」记录边沿检测(task-10)。本函数
* **只聚合电平**,不造边沿——边沿属观测者状态(s_prev_pick 在那一侧),
* 判据核里再存一份"上一拍"会让 eval 不再幂等。
*/
uint32_t prot_elm_pick_mask(void) {
uint32_t mask = 0u;
uint32_t i;
for (i = 0u; i < (uint32_t)PE_COUNT; i++) {
if (s_rt[i].picked != 0u) {
mask |= (1uL << i);
}
}
return mask;
}
/*
* 函数功能:判定该元件动作上升沿应归哪一类记录(见 prot_elm.h 同号声明)
* 入口参数:id - 元件编号 prot_elm_id_t
* 返 回 值:PROT_REC_TRIP / PROT_REC_ALARM / PROT_REC_NONE(id 越界) prot_rec_kind_t
* 限定条件:任意上下文;只读,不改任何状态
* 函数说明:判据唯一来源 = k_pe[id].trip_ctl 指向的那枚 PS_*_TRIP 投退定值。
* trip_ctl == PROT_ELM_NO_TRIP 时**先返回告警**,绝不把 0xFF 喂给
* prot_set_get_ctl()(那是数组越界读,会读到定值区外的 RAM——
* 与"未标定拿 ADC 引脚电压当二次值"同类的静默错数据形状)。
*/
prot_rec_kind_t prot_elm_record_kind(prot_elm_id_t id) {
uint8_t trip_ctl;
if (id >= PE_COUNT) {
return PROT_REC_NONE;
}
trip_ctl = k_pe[(uint32_t)id].trip_ctl;
if (trip_ctl == (uint8_t)PROT_ELM_NO_TRIP) {
return PROT_REC_ALARM;
}
return (prot_set_get_ctl((prot_set_id_t)trip_ctl) != 0u) ? PROT_REC_TRIP : PROT_REC_ALARM;
}
/*
* 函数功能:取实例名(日志用)
* 入口参数:id - 元件编号
* 返 回 值:ROM 常量名;越界编号返回 "PE??"
*/
const char *prot_elm_name(prot_elm_id_t id) {
if (id >= PE_COUNT) {
return "PE??";
}
return k_pe[(uint32_t)id].name;
}