微机继电保护原理复习.doc

微机继电保护原理复习

1.1984年，华北电力学院杨奇逊教授主持研制的第一套微机距离保护样机在河北马头电厂投入试运行。
数据采集
正常运行
系统故障
建立人机联系
整定值修改
时钟修正
打印整定值
显示当前运行量
执行事故分析程序
执行保护算法
数值比较
输出执行命令
2.微机保护基本原理

3.微机保护构成框图
计

算

机

系

统
运
行
人
员
电
量
变
换
低
通
滤
波
采
样
保
持
多
路
转
换
器
A/D
转
换
器
电
力
系
统
开关量输入
开关量输出
打印机
显示器
键盘

4.微机保护与传统保护的区别
比较环节不同：
传统保护：通过某种物理量（如力、力矩等）之间大小的比较判断短路故障。
微机保护：通过对数值进行运算和比较来判断短路故障。
5.微机继电保护装置的特点：（1）维护调试方便（2）可靠性高（3）动作正确率高（4）易于获得各种附加功能（5）保护性能容易得到改善（6）使用灵活、方便（7）具有远方监控特性
6.微机保护的硬件构成由六部分组成
（1）模拟量输入系统（数据采集系统）：电压形成、模拟滤波、采样保持(S/H)、多路转换(MPX)以及模数转换(A/D)，完成将模拟输入量准确地转换为所需的数字量
（2）CPU主系统：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(RAM)、定时器、并行以及串行接口等。MPU执行编制好的程序，以完成各种继电保护测量、逻辑和控制功能
（3）开关量（数字量）输入/输出系统：并行接口(PIA或PIO)、光电隔离器件及有触点的中间继电器等组成，完成保护的出口跳闸、信号、外部接点输入及人机对话等功能
（4）人机接口回路
（5）通信回路
（6）电源回路
微机保护的硬件构成图：

对采样保持电路的要求
a）截获时间（Tc）尽量短，以便采用很短采样脉冲。
b）保持时间(Ts)长，在保持期间输出电压变化小。
c）模拟开关的动作延时、闭合电阻和开断时的漏电流要小。
8.开关量输出回路接线图（说明其作用）

9.数字滤波器的优点：
（1）特性一致性好。模拟滤波器存在元件特性的差异，而数字滤波器只要保证程序一样，特性也完全一致。
（2）不存在由于温度变化、元件老化等因素对滤波器特性影响的问题。
（3）不存在阻抗匹配的问题。
（4）灵活性好。只要改变数字滤波器的计算公式或改变某些系数，即可改变滤波器的特性。
（5）精度高。通过增长计算字长位数，就可提高计算精度。
10.递归型数字滤波器的设计原则
（1）确定所要的频率特性H(f)；
（2）将频率特性H(f)进行傅氏反变换得到h(t)；
（3）对h(t)进行采样得到

（4）对进行傅氏变化得到；

（5）将整理成的形式；

（6）从而得到ak和bk系数，得出递归型数字滤波器。

11.算法定义：微机保护装置根据模数转换器提供的输入电气量的采样数据进行分析、运算和判断，以实现各种继电保护功能的方法称为算法。
12.算法的分类：1、根据输入电气量的若干采样值计算电气量的相量；
2、根据动作方程来判断故障是否在动作区内。
13.性能指标：1、精度
2、速度。（1）算法所要求的采样点数（数据窗长度）
（2）算法的运算工作量

14.微机保护可靠性的含义:（1）不误动；（2）不拒动。
15.影响微机保护可靠性的因素：（1）微机保护的抗干扰问题；（2）装置内部元件出现损坏时的对策。
16.电磁干扰：由于继电保护装置的工作环境，电磁干扰是严重的。
17.干扰来源和窜入微机弱电系统的途径
干扰源：
（1）外部干扰：与系统结构无关而是由使用条件和外部环境因素所决定的干扰
a.由其它物体和设备辐射的电磁波
b.由其它物体和设备产生的强电场或强磁场
c.来自电源的工频干扰
(2)内部干扰：由系统结构、元件布局和生产工艺等所决定的干扰
a.杂散电感和电容的结合引起的不同信号感应
b.长线传输造成电磁波的反射
c.多点接地造成的电位差干扰等
18.干扰分为差模干扰和共模干扰
19.1987年投入批量生产
20.进入90年代后，广泛采用单片机作保护核心，为继电保护技术的发展提供了极为有利的条件，由此产生了第二代微机保护装置，1990年5月投入了试运行。
21.微机保护可以采用通用硬件平台方式。通用硬件平台应满足以下基本要求：1）高可靠性2）开放性3）通用性4）灵活性和可拓展性5）模块化6）与新型互感器接口
22.干扰对微机保护造成的后果，主要表现在“读”或“写”的错误，其中最严重的是读取指令是出错。
23.两点乘积算法：通过任意两个电气角度相隔90的瞬时值，可以计算出该正弦量的有效值和相位。