《微机继电保护》ppt课件

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1、第9章微机继电保护返回总目录本章讲述微机保护原理方面的基础知识，主要包括硬件原理、数据采集、数字滤波、特征量和保护动作判据的算法、软件流程、抗干扰措施及今后的发展趋势等方面的内容。本章内容●9.1概述●9.2微机保护的硬件构成原理●9.3微机保护的特征量算法●9.4微机保护装置的软件构成●9.5提高微机保护可靠性的措施●9.6微机保护技术发展趋势●思考题与习题9.1概述9.1.1计算机在继电保护领域中的应用和发展概况近几十年来电子计算机技术发展很快，其应用已广泛而深入地影响着科学技术、生产和生活等各个领域，使各行业的面貌发生了巨大的变化，继电保护技术也不

2、例外。在继电保护技术领域，除了用作故障分析和保护动作性能分析外，20世纪60年代末期已提出用计算机构成保护装置的倡议。到了20世纪70年代末期，出现了一批功能足够强的微型计算机，价格也大幅度降低，因而无论在技术上还是经济上，已具备用一台微型计算机来完成一个电气设备保护功能的条件，从此掀起了新一代的继电保护——微机保护的研究热潮。微机保护是指将微型机、微控制器等器件作为核心部件构成的继电保护。国内在微机保护方面的研究工作起步较晚，但进展却很快。1984年上半年，华北电力学院研制的第一套以6809(CPU)为基础的距离保护样机投入试运行。1984年底在华中工

3、学院召开了我国第一次计算机继电保护学术会议，这标志着我国计算机保护的开发开始进入了重要的发展阶段。经过10多年的研究、应用、推广与实践，现在新投入使用的高中压等级继电保护设备几乎均为微机保护产品。自从微型机引入继电保护以来，微机保护在利用故障分量方面取得了长足的进步，另一方面，结合了自适应理论的自适应式微机保护也得到较大发展，同时，计算机通信和网络技术的发展及其在系统中的广泛应用，使得变电站和发电厂的集成控制、综合自动化更易实现。未来几年内，微机保护将朝着高可靠性、简便性、通用性、灵活性和网络化、智能化、模块化等方向发展，并可以与电子式互感器、光学互感器

4、实现连接；同时，充分利用计算机的计算速度、数据处理能力、通信能力和硬件集成度不断提高等各方面的优势，结合模糊理论、自适应原理、行波原理、小波技术等，设计出性能更优良和维护工作量更少的微机保护设备。9.1概述9.1.2微机继电保护装置特点1.调试维护方便在微机保护应用之前，整流型或晶体管型继电保护装置的调试工作量很大，原因是这类保护装置都是布线逻辑的，保护的功能完全依赖硬件来实现。微机保护则不同，除了硬件外，各种复杂的功能均由相应的软件(程序)来实现。2.高可靠性微机保护可对其硬件和软件连续自检，有极强的综合分析和判断能力。它能够自动检测出本身硬件的异常部

5、分，配合多重化可以有效地防止拒动；同时，软件也具有自检功能，对输入的数据进行校错和纠错，即自动地识别和排除干扰，因此可靠性很高。目前，国内设计与制造的微机保护均按照国际标准的电磁兼容试验(EMC，ElectromagneticCompatibility)来考核，进一步保证了装置的可靠性。3.易于获得附加功能常规保护装置的功能单一，仅限于保护功能，而微机保护装置除了提供常规保护功能外，还可以提供一些附加功能。例如，保护动作时间和各部分的动作顺序记录，故障类型和相别及故障前后电压和电流的波形记录等。对于线路保护，还可以提供故障点的位置(测距)，这将有助于运行

6、部门对事故的分析和处理。电压互感器的二次是否发生断线等信息。9.1概述4.灵活性由于微机保护的特性主要由软件决定，因此替换改变软件就可以改变保护的特性和功能，且软件可实现自适应性，依靠运行状态自动改变整定值和特性，从而可灵活地适应电力系统运行方式的变化。5.改善保护性能由于微型机的应用，可以采用一些新原理，解决一些常规保护难以解决的问题。例如，利用模糊识别原理判断振荡过程中的短路故障，对接地距离保护的允许过渡电阻的能力，大型变压器差动保护如何识别励磁涌流和内部故障，采用自适应原理改善保护的性能等。6.简便化、网络化微机保护装置本身消耗功率低，降低了对电流

7、、电压互感器的要求，而正在研究的数字式电流、电压互感器更易于实现与微机保护的接口。同时，微机保护具有完善的网络通信能力，可适应无人或少人值守的自动化变电站。9.1概述9.2微机保护的硬件构成原理9.2.1微机保护的硬件组成1.数据采集系统DAS(或模拟量输入系统)数据采集系统包括电压形成、模拟滤波(ALF)、采样保持(S/H)、多路转换(MPX)以及模拟转换(A/D)等功能块，完成将模拟输入量准确地转换为微型机所需的数字量。2.微型机主系统(CPU)微型机主系统包括微处理器(MPU)、只读存储器(ROM)或闪存内存单元(FLASH)、随机存取存储器(RA

8、M)、定时器、并行接口以及串行接口等。微型机执行存放在只读存储器中的程序，将数据