电力系统微机继电保护
电力系统微型计算机继电保护
2002年4月电力系统微型计算机继电保护1.以微型计算机为核心的继电保护装置称为微型机继电保护装置。
2.交流电流交换器输出量的幅值与输入模拟电流量的幅值成正比。
3.脉冲传递函数定义为：在零初始条件下，离散系统输出响应的Z变换与输入信号的Z变换之比值4.当离散系统特征方程的根，都位于Z平面的单位圆之外时，离散系统不稳定。
5.在一个控制系统中，只要有一处或几处的信号是离散信号时，这样的控制系统称为离散_控制系统。
6.反映电力系统输电设备运行状态的模拟电气量主要有两种：来自电压互感器和电流互感器二次侧的交流电压和交流电流信号。
7.在一个采样周期内，依次对每一个模拟输入信号进行采样的采样方式称为顺序采样。
8.脉冲传递函数分子多项式为零的根，称为脉冲传递函数的零点。
9.从某一信号中，提取出有用频率成份信号的过程，称为滤波。
10.合理配置数字滤波器脉冲传递函数的零点，能够滤除输入信号中不需要的频率成份。
11.合理配置数字滤波器脉冲传递函数的极点，能够提取输入信号中需要的频率成份信号。
12.数字滤波器脉冲传递函数的零点z i在脉冲传递函数表达式中以因子1-Z i Z-1的形式出现。
13.如果设计样本的频率特性频谱的最大截止频率为fmax，则要求对设计样本的单位冲激响应h(t)进行采样时，采样频率要求大于2fmax。
14.为了提高微型机继电保护装置的抗干扰能力，在开关量输入电路中采取的隔离技术是光电隔离。
15.利用正弦函数的三个_瞬时采样值的乘积来计算正弦函数的幅值和相位的算法称为三点采样值乘积算法。
16.在电力系统正常运行时，微型机距离保护的软件程序工作在自检循环并每隔一个采样周期中断一次，进行数据采集。
17.微型机距离保护的软件程序主要有三个模块—初始化及自检循环程序、采样中断子程序和故障处理程序。
18.在电力系统正常运行时，相电流瞬时采值差的突变量起动元件△I bc等于零。
19.电力系统在非全相运行时，一旦发生故障，则健全相电流差起动元件起动。
电力系统继电保护微机保护基础
装置外部引入的触点应经光电隔离
第二节 微机继电保护的基本算法 与数字滤波
一、 微机继电保护的基本算法 算法是微机继电保护的数学模型，
是微机继电保护工作原理的数学表达式，是 编制微机继电保护计算程序的依据。
1.采样及微分法 设电压和电流分别为 ：
u Umsint （1） i Imsin(t ) （2）
Um
u2
u2
2
（4）
式中 u —任一时刻电压的采样值； uˊ—采样值u的微分。
如图所示，uk为当前采样值。
图中：uk-1为tk-1时刻的采样值；uk+1为tk+1时刻的采样值，则
Um u2k(uk21 T uk1)2/2 （5）
2.半周积分算法
S 0 T /2U m sitn d U t m co t0 T /2 s 2 U m T U m
N/2
S uk
k1
12N()Um
式中 S——半周内N/2个采样值的总和； uk——第k个采样值； N——工频周采样次数； α——第一个采样值的初相角。
3.傅氏算法
u(t) U 0 (U nc R o n ts U nsj in nt) n 1
U nR
2 N
N
u(k) cosk
k 0
2
N
Unj
输入模拟信号的电平变换主要由各种电压、 电流变换器来实现。
二、采样、采样定理及采样保持器 采样 — 周期性的抽取或测量连续信号。 采样定理 —为了能根据采样信号完全重现 原来的信号。采样频率fs必须大于输入连续信 号最高频率的2倍。 即：
fs 2fmax
采样周期： T=1/ fs
采样频率fs在240Hz到2000Hz之间。
电力系统微机继电保护第二版课程设计
电力系统微机继电保护第二版课程设计一、选题背景电力系统是一个高度复杂的系统，其中包含了大量的电气设备和线路，而这些设备和线路都需要得到可靠的保护，以确保电力系统能够正常运行。
因此，电力系统保护是电力系统中的一个重要环节。
为了确保电力系统保护的可靠性和高效性，需要采用对保护装置进行继电保护。
在电力系统中，微机继电保护是一种保护技术，它是在传统继电保护的基础上发展而来，具有更高的可靠性、更灵活的功能和更完善的通讯能力。
为了在工程实践中更好地应用微机继电保护技术，需要对其进行深入的研究和学习。
因此，电力系统微机继电保护第二版课程设计具有重要的意义。
二、课程设计内容2.1 课程设计目标通过电力系统微机继电保护第二版课程设计，使学生：1.熟悉微机继电保护技术的基本理论和应用；2.掌握微机继电保护的主要原理和技术特点；3.学会应用微机继电保护技术来设计实际电力系统保护方案；4.培养学生分析和解决实际电力系统保护问题的能力。
2.2 课程设计具体内容本次课程设计将涉及以下内容：1.微机继电保护技术概述；2.微机继电保护的工作原理；3.微机继电保护在电力系统中的应用；4.微机继电保护的设备接线和调试方法；5.微机继电保护系统的组成和通信原理；6.微机继电保护的应用案例分析；7.微机继电保护实验设计和仿真。
2.3 课程设计方案本次课程设计要求学生自主选择一个电力系统保护方案，并基于微机继电保护技术对其进行综合设计。
具体方案需包括以下内容：1.保护原理和方案选取；2.微机继电保护方案实现；3.保护系统调试和测试；4.系统运行效果评估。
学生可以自主选择保护方案的类型、系统电气拓扑、保护功能、保护参数等设计要素，并结合实际情况进行综合设计。
同时，本课程设计要求学生将设计结果进行实验验证，以提高学生实践能力。
三、课程设计要求1.熟读电力系统微机继电保护的相关技术文献，并有一定的电气基础；2.结合实际情况，组织系统保护方案设计和仿真实验；3.撰写并提交完整的课程设计报告，其中应包括设计方案、实验过程、测试结果、数据分析和结论等内容；4.设计报告需使用Markdown文本格式，文字规范、排版清晰、结论合理；5.课程设计评分标准包括：课程设计报告完整度、设计方案合理性、设计实验的规范性和完整性、数据分析的准确性和结论合理性。
电力系统微机继电保护运行分析与维护
微机继 电保 护技术 的发展是 电 网安全运行 发展趋势 的一种 必然选 择， 也是 电网在 输 、变 电过程 中不可 缺 少 的一 种 重要 应 用 设备 。该 技术 的 运用 必 将 随着 电网 的不 断发展 而 提 升 。在现代 化 的 电力 系 统需 求 中， 电设 备 增多 、 家 企业 用 电机 器增 多、发 电机 容量增 大等 多种 客观方 面 的原 因使得 电力 系统 中 正常 工 作电流 和短 路 电流 都不 断增 大 。这 就 需要 既能 保证 电网可靠 运 行， 又 能够对 电网异常 运行 、短 路 故障等 作 出快 速 的反映 ， 因此 ， 机继 电保护 技术 微 便应运而 生。 １电力系统 维 电保 护 的发晨 现 状 １１微 机 在继 电保护 中的 大量普 及 ． 利 用微型 计算 机超 强 的数学 运 算能 力和 逻辑 处理 能力 ， 应用 其独 特 、优 秀的 原理和算 法， 而提 高保护 的性 能是 微机保 护 的最大 优势 。因此， 些年 从 近 来 我 国 电力 系统 继 电保 护 的微 机 化率 越 来越 高 。 １ ２继 电保 护与前 沿技 术相 结合 ． 伴 随着现 代化 科技 的发 展， 现如 今的继 电保护技术 已经逐 步实现 网络化 和 测 量 、控 制 、 保护 、数 据 通 信 一 体 化 。现 代化 的 电力 系 统 继 电保 护 需 要 每个 保护 单元都能共 享系 统的运行 和故 障信息 ， 个保 护单元 与重合 闸在分 使每 析这 些数据和 信息 上协调动 作， 实现 这种系 统保护 的基本 条件是 将系统 中主要 电气 设 备的保 护装 置和 计 算机连 接起 来 ， 现计 算机 保护 装置 的 网络化 。计 实 算机 和网络作 为信 息和数据 通信工 具 已经 成为信 息时代 的支柱 ， 其与继 电保护 的 结合 是实现 现代 化 电力 系统 安全 、稳定 运 行的 重要 保证 。如 今， 计算机 保 护 的网络 化 已经 开始 实施， 是仍 处于初 期阶段 ， 但 要想实 现我 国计 算机保 护 的 全面 网络 化， 还需 要 电力部 门 的不懈 努 力 。在 实现 继 电保护 的微 机 化和 网络 化 的前提 下， 保护装 置 实际 上就 是整 个 电力系 统 计算机 网络上 的一 个智 能终 端。 它可 从网上 获取 电力 系统运 行和 故障 的所有 信息 ， 也可将 它所 获得 的保护 单元 的所有 信息 传送给 网络 控制 中心 或任一 终端 。 因此， 每个微 机 保护装 置不 但可 以完 成继 电保 护的 功 能， 且在 电网故 障或正 常运 行 情况 下还 可完 成测 而 量、控 制 、 数据 通信 等功 能。继 电保护通 过 与这些 社会 前沿 技术 相结合 ， 大大 提高 了继 电保护 的可 靠性 和 电网的 运行 水平 １ ３现 代化 的技 术管 理手段 得到 应用 ． 电网的发展 和保 护技 术升级 对继 电保 护工 作提 出 了更 高 的要求 。保护 装 置数量 的快速 增长 和 电网结 构的频 繁变 动要求 我们 必须 借助现 代 化的科 学手 段来全 面提升 工作 效率和 工作 质量 。 目前 大多 数省 电力调 度通 信 中心均配 置 了故障信 息管 理系 统、继 电保 护整 定计算 和运 行管理 系 统 。故 障信 息管理 系 统可 以方 便地调取 保护和 故障录 波数据， 使得 维护 人员 能以最短 的时 间给 出保 护 动作 的行为分 析， 加快 电网事故 处理和 系统 恢复 镬 ＆ 电保 护整定 计算 和运 行 管理 系统 能大大 提 高保护 消缺 、 作统计 以及 整定 计算 效率， 动 将有 限 的人力 从 繁琐 的工作 中尽可 能多地解放 出来， 更多 的精力投 入到 提高运行 管理 水平和 将 技术 监督 上来 。 技术 设备 的升 级提 高了继 电保 护运行 管 理水平 ， 确保 电 网安 为 全稳 定运 行打下 了 良好 的基础 。
电力系统微机继电保护第二版教学设计
电力系统微机继电保护第二版教学设计一、教学目标1.掌握电力系统微机继电保护的工作原理；2.掌握电力系统微机继电保护应用过程中的主要技术问题；3.了解电力系统微机继电保护的发展趋势。
二、教学内容1. 基础知识1.电力系统微机继电保护的组成和功能；2.电力系统微机继电保护的标准与规程。
2. 技术细节1.微机继电保护的硬件及软件设计；2.微机继电保护的一些特殊技术问题；3.微机继电保护的工作流程及应用方法。
3. 实践操作1.学生通过上机操作模拟电力系统微机继电保护的应用实践；2.学生通过对一些电力系统微机继电保护系统的实际案例进行分析，了解电力系统微机继电保护的实际应用。
4. 学习方法1.学生通过课堂学习理解电力系统微机继电保护的理论；2.学生通过实践操作了解电力系统微机继电保护的应用方法。
三、教学过程安排1.引入环节（10分钟）：通过引入电力系统微机继电保护的相关背景和现状，引起学生的兴趣。
2.理论知识讲解（60分钟）：讲解电力系统微机继电保护的相关理论，包括组成和功能，标准与规程。
3.实践操作（60分钟）：学生通过上机操作模拟电力系统微机继电保护的应用实践。
4.实例分析（60分钟）：学生通过对电力系统微机继电保护实际案例的分析，进一步了解电力系统微机继电保护的实际应用。
5.教学总结（10分钟）：对本次课程的主要内容进行总结，强化学生的学习效果。
四、教学方法1.讲解法：通过讲解电力系统微机继电保护的理论知识，让学生了解基本概念和原理。
2.实践操作：学生通过上机操作模拟电力系统微机继电保护的应用实践，增加实践经验。
3.案例分析：通过对电力系统微机继电保护实际案例的分析，让学生了解电力系统微机继电保护的实际应用。
4.课堂互动：通过课堂提问、小组讨论等方式增加学生的参与度和学习效果。
五、教学评估1.通过学生的上机操作和实际应用案例的分析，考核学生对电力系统微机继电保护的实际应用能力。
2.通过期末考试，考核学生对电力系统微机继电保护相关理论知识的掌握程度。
电力系统继电保护的原理
电力系统继电保护的原理
电力系统继电保护的原理是基于监测电力系统中的电流、电压等参数，一旦这些参数超过了设定的阈值，继电保护设备就会发出信号，触发断路器等设备进行动作，以保护电力系统的安全稳定运行。
继电保护设备通常由电流互感器和电压互感器等传感器、测量单元、比较单元、逻辑单元以及执行单元等组成。
其中，电流互感器和电压互感器负责将电力系统中的电流和电压信号转化为测量信号，传送给测量单元进行处理。
测量单元将测量信号转化为数字信号，并与事先设定的保护阈值进行比较。
比较单元负责对比测量信号和阈值的大小关系，当测量信号超过设定阈值时，比较单元会发出触发信号。
逻辑单元接收触发信号，并根据预设的保护逻辑进行判断，决定是否需要进行保护动作。
最后，执行单元接收逻辑单元的指令，通过操纵断路器等设备进行相应的动作。
继电保护设备的阈值设置是根据电力系统的运行要求和设备的额定参数进行调整的。
不同的电力设备，如发电机、变压器、线路等，具有不同的保护要求，因此需要针对性地设置保护阈值。
阈值的设置需要综合考虑设备的稳定工作范围、起动过电流、过负荷电流等因素，并根据实际情况进行适当调整。
继电保护系统的关键在于快速、准确地检测电力系统中的异常情况，并及时采取相应的保护措施。
通过使用互感器转化电路参数为可测量的信号，再经过测量、比较和逻辑判断等步骤，
能够快速、有效地实现对电力系统的保护。
这种原理能够大大提高电力系统的可靠性和安全性，确保电力系统的正常运行。
电力系统继电保护实验二(微机电流保护)
实验二 输电线路的电流微机保护实验（微机电流速断保护灵敏度检查实验）一、 实验目的1．学习电力系统中微机型电流保护整定值的调整方法。
2．研究电力系统中运行方式变化对保护的影响。
3．了解电磁式保护与微机型保护的区别。
二、 接线方式及微机保护相关事项试验台一次系统原理图如图1所示。
实验原理接线图如图2所示。
A相负载B相负载C相负载图2实验原理接线图PT 测量 A 、B 相接交流电压表，以显示发电厂电压；做A 、B 两相短路时，电流表要接到A 相或B 相；微机的显示画面：画面切换——用于选择微机的显示画面。
微机的显示画面由正常运行画面、故障显示画面、整定值浏览和整定值修改画面组成，每按压一次“画面切换”按键，装置显示画面就切换到下一种画面的开始页，画面切换是循环进行的。
信号复位 —— 用于装置保护动作之后对出口继电器和信号指示灯进行复位操作。
主机复位 —— 用于对装置主板CPU 进行复位操作。
微机保护装置故障显示项目图1 电流保护实验一次系统图DJZ-III试验台微机保护装置电流电压保护软件流程图如图3所示。
三、实验内容与步骤实验内容：微机电流速断保护灵敏度检查实验。
实验要求：在不同的系统运行方式下，调整滑动变阻器阻值的大小（阻值为滑动变阻器刻度除以10），做AB相，BC相和CA相短路实验，记录对应的短路电流和保护是否动作。
如果保护不动作，记录微机显示屏上“Ia”，“Ib”，“Ic”中的最大值；如果保护动作，记录微机显示屏上“sd”的值。
四、实验过程及步骤（1）DJZ-III试验台的常规继电器和微机保护装置都没有接入电流互感器TA回路，在实验之前应该接好线才能进行试验，实验用一次系统图参阅图1，实验原理接线图如图2所示。
按原理图完成接线，同时将变压器原方CT的二次侧短接。
（2）将模拟线路电阻滑动头移动到0Ω处。
（3）运行方式选择，置为“最小”处。
（4）合上三相电源开关，直流电源开关，变压器两侧的模拟断路器1KM、2KM，调节调压器输出，使台上电压表指示从0V慢慢升到100V为止，注意此时的电压应为变压器二次侧电压，其值为100V（PT测量A，B相接交流电压表）。
电力系统继电保护应用技术02微机保护基础-文档资料
合并单元
数字输出
电时 源钟
图 2.27 合并器的基本输入规模
22.2.2 GOOSE 报文的传送执行 当保护装置发现并判断故障出现在保护
区内时就应立即动作，与传统保护不同，将 跳闸GOOSE命令以数字帧的形式发送到通信网 络上，对应的智能一次设备接收到该GOOSE报 文命令后执2.行2.相2 应G的OO跳SE闸报操文作的。传送
第二章微机、数字化继电保护基础
2.1 微机继电保护的硬件构成原理 1）微型机系统 2）模拟数据采集系统 3）开关量输入和输出系统 4）人机对话微型机系统 5）电源系统：它是装置可靠工作的基础，
应满足精度，谐波系数、可靠性等指标要求。 常用3V, 5V，15V，24V多个电压等级。
硬件构成原理如下图所示。
数字化继电保护现场信息输入由电子式互 感器和合并器完成，为适应老站改造的需要， 目前大多数产品都保留了由传统电磁互感器引 入的模拟量通道模块。
图2.22 数字化继电保护现场信息采集输入系统 组成原理图
（1）电子式互感器 主要有高、低压耦合隔离，传感头，A/D 转换及数字量标准化输出等环节。
电子式是互感器、传感头的主要类型：
的构架。
工作站1
工作站2
远动站
站控层
间隔层 过程层
装置1
合并器单元
ECVT电子式互感器智接口以太网 IEC61850-8-1
装置n
光纤以太网 GOOSE +SMV
智能一次设备
图2.31 智能变电站通信网络
图2.32 线路保护中的SV网和GOOSE网
监控1
监控2
远动1
远动2
...
微机继电保护原理
微机继电保护原理1.数据采集：微机继电保护通过连接电流互感器和电压互感器对电力系统的电流和电压进行采集，将采集到的数据转换为电压或电流信号输入到微处理器中进行分析。
2.信号处理：微机继电保护通过模拟电路将采集到的电压和电流信号进行放大、滤波和线性化处理，保证信号的精度和稳定性，并将处理后的信号送入A/D转换器中进行数字化处理。
3.数字化处理：微机继电保护中的微处理器通过A/D转换器将采集到的模拟信号转换为数字信号，以便进行后续的数字处理和判断。
4.过电流保护：微机继电保护根据电流信号的大小判断系统是否存在过电流现象。
当电流超过设定的保护值时，微机继电保护会发出指令关闭相应的断路器，以保护电力系统的安全运行。
5.过压保护：微机继电保护通过分析电压信号的大小判断系统是否存在过压现象。
当电压超过设定的保护值时，微机继电保护会通过控制指令断开电力系统的电源，以避免设备损坏或火灾等安全隐患。
6.欠压保护：微机继电保护根据电压信号的大小判断系统是否存在欠压现象。
当电压低于设定的保护值时，微机继电保护会发出指令关闭相应的电力设备，以防止设备受损或引起电路故障。
7.过负荷保护：微机继电保护通过分析电流信号的大小和持续时间来判断系统是否存在过负荷现象。
当电流超过设定的保护值并持续一定时间时，微机继电保护会发出指令关闭相应的设备，以防止设备受损或引起火灾等安全事故。
8.故障记录：微机继电保护具有故障记录功能，可以记录系统出现的故障信息，如过流记录、过压记录、欠压记录等，以便维护人员进行故障分析和故障排查。
总之，微机继电保护利用微处理器技术进行数据采集、处理和判断，通过对电流和电压信号的分析，判断系统是否存在过电流、过压、欠压、过负荷等异常情况，并通过发出控制指令来保护电力系统的安全运行。
同时，微机继电保护具有故障记录功能，方便维护人员进行故障分析和处理。
电力系统继电保护课后习题解析答案全
电力系统继电保护课后习题解析答案(全)--电力系统继电保护是电力系统中非常重要的一部分，它的主要功能是在发生故障时，及时将故障隔离，保护电力系统的安全运行。
以下是一些电力系统继电保护的课后习题解析答案。
1.什么是电力系统继电保护？答：电力系统继电保护是指利用电力系统中的继电器装置，通过电流、电压等参数的变化来检测电力系统中的故障，并采取相应的措施，保护电力系统的安全运行。
2.继电保护系统的基本组成部分有哪些？答：继电保护系统的基本组成部分包括故障检测装置、信号处理装置、动作执行装置和辅助设备。
故障检测装置用于检测电力系统中的故障，信号处理装置用于对检测到的信号进行处理，动作执行装置用于执行保护动作，辅助设备用于提供必要的辅助功能。
3.请简述继电保护的分类方法。
答：继电保护可以按照保护对象的不同来进行分类，主要可以分为发电机保护、变压器保护、线路保护和母线保护等。
此外，根据保护动作的原理和方式，继电保护还可以分为电流保护、电压保护、功率保护等。
4.什么是差动保护？请简述其原理。
答：差动保护是一种常用的继电保护方式，它的原理是通过比较电流的差值来检测电力系统中的故障。
差动保护的基本原理是，通过在电力系统的两个相邻的位置上放置电流互感器，分别测量两个位置上的电流值，并将其进行比较。
如果两个位置上的电流值差异超过设定的阈值，就说明发生了故障，差动保护系统将会执行相应的保护动作。
5.什么是过电流保护？请简述其原理。
答：过电流保护是一种常用的继电保护方式，它的原理是通过检测电力系统中的电流是否超过设定的阈值来判断是否发生故障。
过电流保护的基本原理是，在电力系统的各个位置上放置电流互感器，测量电流的大小，并与设定值进行比较。
如果电流超过设定值，则说明发生了故障，过电流保护系统将会执行相应的保护动作。
6.什么是电压保护？请简述其原理。
答：电压保护是一种常用的继电保护方式，它的原理是通过检测电力系统中的电压是否超过或低于设定的阈值来判断是否发生故障。
电力系统继电保护第二版pdf
电力系统继电保护第二版pdf1 电力系统继电保护电力系统继电保护是一种重要的技术，它可以有效地防止电力系统中电力故障的发展、发生和扩散，从而避免给大众生产、生活造成不利影响。
自二战以来，电力系统继电保护在技术上取得了巨大发展，获得了广泛的应用。
1.1 继电保护的基本思想继电保护的基本思想是通过对电力系统中不同设备及结构的电气特性监测，及时检测异常电网及各种机电设备紧急状况，并采取必要的保护措施，从而实现电力系统的安全、稳定和可靠运行，即“检测、发现、记录和处理”。
1.2 继电保护的类型根据功能和作用，电力系统的继电保护分为一般保护和过载保护两大类，而一般保护又可以分为定位保护、稳相保护和短路保护三大类。
1.2.1 定位保护定位保护用于定位故障点，它属于一种断点保护，用于准确地定位异常段的断开防止故障的蔓延，它是电力系统的一种重要的继电保护。
1.2.2 稳相保护稳相保护是一种流程无功实施的方式，稳相保护的基本原理是：当系统相击失谐时，分布式立即检测，然后根据检测结果执行动作，以达到抢救相击系统的目的。
1.2.3 短路保护短路保护是电力系统保护的一类特殊保护，它主要是通过监测系统中分布式传感器对不同枝路的电流谐波信息，计算判断网架结构中短路电流的大小及持续时间，以确定是什么类型的短路，并在必要时切断短路支路，保护各种机电设备。
1.3 继电保护的重要性电力系统继电保护的重要性不言而喻，它可以实现对电力系统断路器、变压器、电抗器等设备的保护，保障设备的正常运行；保证设备安全运行时间的延长；避免或减少因电网故障而造成的损失；有助于缩短故障恢复时间。
综上所述，电力系统继电保护对电力系统的安全与发展起着重要的作用。
微机继电保护原理
微机继电保护原理
微机继电保护原理是基于微处理器控制的电气保护装置，其作用是保护电力系统设备和电路免受过载、短路、接地故障等电气故障的损害。
微机继电保护原理主要包括以下几个方面：
1. 数据采集和处理：微机继电保护通过传感器采集电气量如电流、电压、功率等的实时数据，然后通过模数转换器将模拟信号转换为数字信号，进一步通过采样和计算等处理手段得到电气量的准确数值。
2. 故障识别和判别：基于采集的数据，微机继电保护通过一系列算法和比较判断手段，识别出电气故障的类型和位置，如过载、短路等，并判别故障是否需要断开电路以保护设备。
3. 控制和动作：一旦识别出电气故障，微机继电保护便会向断路器或其他保护设备发送控制信号，触发其动作来切断故障电路。
同时，微机继电保护会生成警报信号，向操作人员发出故障报警。
4. 通信与监控：为了实现对电力系统的远程监控和管理，微机继电保护通常与其他设备进行通信，如与上位计算机、SCADA系统等进行数据交互，向操作人员提供实时信息和动作记录。
总的来说，微机继电保护通过数据采集、故障识别、控制动作和通信监控等方式实现对电力系统的准确保护和管理，提高了
电气故障的检测速度和准确性，从而有效增强了电力系统的可靠性和安全性。
(电力知识)微机继电保护系统的原理、作用和特点
微机继电保护系统的原理、作用和特点微机继电保护系统的原理、作用和特点1.高压（电力）系统继电保护技术的原理是（电气）测量器件对被保护对象实时检测其有关电气量（电流、电压、功率、频率等）的大小、性质、输出的逻辑状态、顺序或它们的组合，还有检测其他的（物理）量（如（变压器）油箱内故障时伴随产生的大量瓦斯和油流速度的增大或油压强度的增高等）作为继电保护装置的输入信号，通过数学或逻辑运算与给定的整定值进行比较，然后给出一组逻辑信号来判断相应的保护是否应该启动，并将有关命令传给执行机构，由执行机构完成保护的工作任务（跳闸或发出报警信号等）。
系统工作原理图：2.微机继电保护系统的硬件组成：（1）.模拟量输入系统（数据采集系统）：包括电压形成、模拟量信号的滤波、采样保持、多路转换（MPX）以及模拟转换等主要环节，最后完成将模拟量输入准确地转换为数字量。
（2）.CPU主系统：微处理器、只读存储器（ROM）或闪存内存单元、随机存取存储器（RAM）、定时器、并行以及串行接口等。
微处理器通过执行编制好的程序，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。
3.高压电力系统微机继电保护系统的作用是专业对电力系统的正常运行工况进行监测显示，对异常工况进行及时的故障报警、故障诊断或快速切断异常线路（或设备等）的电力保护系统,进而为用户的正常生产、生活（用电）提供保证。
4.高压电力系统的微机继电保护系统特点是：（1）.可靠性：继电保护装置有非常好的可靠性，不误动不拒动等。
（2）.选择性：正确选择故障部位，保护动作执行时仅将故障部位从电力系统中切除，保证无故障部分继续正常（安全）运行。
（3）.速动性：快速反应及时切除故障。
(4).灵敏性：灵敏性是指电气设备或线路在被保护范围内发生短路故障或不正常运行情况时，保护装置的反应能力。
电力系统微机继电保护考试重点简介
8、当测量电压很低时，微机保护用记忆电压计算阻抗，该电压存放在微机的RAM中，为故障前一周波的电压。对于采用方向圆特性作为动作区的算法，当测量电压很小很小(接近等于0),距离保护用记忆电压来计算阻抗
9、系统无故障时发生振动，距离保护通过距离保护启动元件（电流突变算法）闭锁保护
16、微机保护数据采集系统的种类
第一种:由电压形成回路、低通滤波器（ALF）、采样保持器（S/H）、多路转换开关（MPX）、A/D转换器构成。
第二种 ：由电压形成回路、VFC压频转换器、光电隔离器、计数器构成。
17、互感器二次线圈与保护装置中的YB、LB的一次侧相连，完成保护装置的电流、电压输入。
3、线路阻抗不大于100km时用，R-L算法计算出来的线路阻抗能满足精度要求
4、在距离保护的算法中必须考虑过渡电阻和系统振荡的影响以及在保护出口故障时 ，保护动作正确性的问题
5、微机线路距离保护中计算阻抗的算法有傅氏算法、窄带滤波后的基波分量算法、故障分量阻抗算法、阻抗的R-L算法等
6、阻抗算法常见的动作区有多边形特性和圆特性。其中多边形特性是传统保护难以实现的
18、开出回路的主要器件有出口继电器和光电耦合器。保护装置开出回路中与外部相连的是出口继电器的接点。
19、出口压板可用于断开保护装置与跳闸回路的连接。
20、微机保护的数字滤波是用程序实现的。
21、开关量是反映接点接通和断开状态的数字以及控制接点接通和断开的数字只有两个数字0和1
22、将接点状态输入给微机保护叫开关量输入。
8、微机保护的滤波包括有数字滤波和实体滤波两种。其中数字滤波是通过算法实现的。
电力系统微机继电保护 复习
1.微机保护装置的几种典型结构①单CPU微机保护装置的结构②多CPU微机保护装置的结构③采用DSP的微机保护装置的结构④网络型微机保护装置的结构2、逐次逼近原理A/D芯片构成的数据采集系统①电压形成回路②模拟滤波单元③采样保持电路④多路转换开关⑤模数转换器3、VFC型的A/D变换方式的优点：①工作稳定，线性好，精度高，而电路十分简单；②抗干扰能力强。
（这对继电保护装置是十分可贵的特点）；③同CPU接口简单，VFC的工作可以不需CPU控制；④可以很方便地实现多CPU共享一套VFC变换。
4、两种数据采集系统的特点：①采用逐次逼近A/D芯片构成的数据采集系统经A/D转换的结果可直接用于微机保护中的数字运算；采用VFC芯片构成的数据采集系统必须将相邻几次采样读出的计数值相减后才能用于数字运算。
②逐次逼近A/D式数据采集系统，精度与A/D芯片的位数有关，采用分辨率越高的A/D 芯片，数据采集的精度越高，但硬件一经选定则分辨率便固定；VFC式数据采集系统，数据的计算精度除了与VFC芯片的最高转换频率有关外，还与软件中的计算间隔有关。
计算间隔越长，分辨率越高。
③A/D式芯片构成的数据采集系统对瞬时的高频干扰信号敏感，而VFC芯片构成的数据采集系统具有平滑高频干扰的作用。
④在硬件设计上，VFC式数据采集系统便于实现模拟系统与数字系统的间隔，便于实现多个单片机共享同一路转换结果。
而A/D式数据采集系统不便于数据共享和光电隔离。
⑤在设计微机保护系统时，采用A/D式数据采集系统时至少应设有两个中断，一个是采样中断，另一个是A/D转换结束中断。
VFC式数据采集系统中可只设一个采样中断。
1、突变量电流算法工作原理：2、选相元件算法（突变量电流选相、对称分量选相）工作原理：1、低频减载及低压减载①作用：保证电力系统稳定运行。
②工作原理：低频减载：当电力系统出现严重的有功功率缺额时，通过切除一定的非重要负载来减轻有功缺额的程度，使系统的频率保持在事故允许限额之内，保证重要负载的可靠供电。
微机继电保护的优点及抗干扰措施
微机继电保护的优点及抗干扰措施微机继电保护技术是电力系统保护领域中的重要技术之一。
相对于传统的机电式继电保护技术，微机继电保护具有以下优点：1. 精度高：微机继电保护采用数字化技术，其精度高于传统的机电式继电保护技术，能够提高电力系统的安全性能。
2. 面板化显示：微机继电保护设备通常采用液晶显示器，能够直观地显示系统的各项参数，方便运维人员进行系统监控。
3. 功能强大：微机继电保护系统功能丰富，可以满足电力系统维护的多种需求，如故障录波、事件记录、跳闸原因诊断等。
4. 通信能力：微机继电保护系统可以实现与其他设备的数据通信，如与遥控台、RTU等进行联网通信，从而实现远程维护和控制。
在使用微机继电保护技术的过程中，为了避免干扰，需要采取一些抗干扰措施：1. 设备布局优化：在设备的布局上，应当尽可能地避免慢速和高频电磁干扰源与微机继电保护设备的距离过近，可以采用隔离、放置屏蔽罩等方式来保证设备的正常运转。
2. 信号屏蔽：对于微机继电保护设备接收的干扰信号，可以采用软件滤波等方式将其滤除，从而保证接收到的信号的真实性和可靠性。
3. 地线系统优化：在微机继电保护设备中，地线较短、厚度较宽，能够有效地减少串扰，降低信号损耗。
因此，在设计时应当充分考虑地线系统的优化。
4. 信号隔离：为了保护微机继电保护设备不受外部干扰，可以采用信号隔离技术将不同信号进行隔离，从而保证各个信号之间不会相互影响。
综上所述，微机继电保护技术在电力系统保护领域起着重要的作用，具有精度高、功能强大、面板化显示、通信能力等优点。
在使用过程中，需要采取一些抗干扰措施来保证设备的正常运转。
微机继电保护PPT课件
01 微机继电保护概述
CHAPTER
定义与特点
定义
微机继电保护是指利用微型计算 机技术来实现电力系统继电保护 功能的系统。
微机继电保护装置具有灵活的配置和编程 能力，可以根据需要进行定制和扩展，适 应不同系统的需求。
微机继电保护装置具有自我诊断和修复功 能，能够检测和修复潜在的故障，提高系 统的可靠性和稳定性。
微机继电保护的缺点
对硬件和软件要求高
01
微机继电保护装置需要高性能的硬件和软件支持，增加了系统
的复杂性和成本。
对数据传输和处理能力要求高
02
微机继电保护装置需要实时传输和处理大量数据，对数据传输
和处理能力要求较高。
对外部环境因素敏感
03
微机继电保护装置对外部环境因素较为敏感，如温度、湿度、
电磁干扰等，需要采取相应的防护措施。
微机继电保护的展望
智能化发展
随着人工智能技术的发展，微机继电保护装置将更加智能化，能 够自适应地学习和优化保护策略。
应用效果
该系统的应用显著提高了发电厂的安全性和可靠性，减少了设备 损坏和事故发生。
技术特点
该系统采用了基于数字信号处理技术的继电保护算法，具有高灵 敏度和快速响应的特点。
某变电站的微机继电保护系统
案例概述
某变电站的微机继电保护系统采用了先进的微机继电保护装置，实 现了对变电站的全面保护。
应用效果
该系统的应用显著提高了变电站的安全性和可靠性，减少了设备损 坏和事故发生。
04 微机继电保护的优缺点与展望
CHAPTER
电力系统微机继电保护技术导则
电力系统微机继电保护技术导则一、引言电力系统是现代社会不可或缺的基础设施之一，而微机继电保护技术在电力系统中起着至关重要的作用。
本文将详细介绍电力系统微机继电保护技术的相关内容，包括其定义、发展历程、应用领域、工作原理等。
二、定义与发展历程2.1 定义微机继电保护技术是指利用微处理器和相应的软件实现对电力系统进行故障检测、故障定位和故障切除等操作的一种保护技术。
2.2 发展历程微机继电保护技术起源于20世纪70年代，当时计算机技术正处于迅速发展阶段。
最早的微机继电保护装置采用离散元件构成的逻辑线路来实现逻辑控制功能。
随着集成电路技术的进步，20世纪80年代中期出现了第一代真正意义上的微机继电保护装置。
经过几十年的发展，到了21世纪初，微机继电保护装置已经成为电力系统保护的主流技术。
随着计算机硬件和软件技术的不断进步，微机继电保护装置在功能、可靠性和性能上得到了显著提升。
三、应用领域微机继电保护技术广泛应用于各类电力系统，包括发电厂、变电站、配电网等。
它可以实现对电力系统各个环节的保护，包括线路、变压器、发电机等。
四、工作原理微机继电保护装置由硬件和软件两部分组成。
硬件部分包括微处理器、采样模块、通信模块等；软件部分则是通过编程实现各种功能。
4.1 采样与数据处理微机继电保护装置通过采样模块对电力系统的信号进行采样，获取相应的数据。
然后，通过数据处理算法对采样得到的数据进行处理，以便进行故障检测和定位。
4.2 故障检测与定位基于采样得到的数据，微机继电保护装置可以实时监测电力系统中的故障情况，并通过判断故障类型和位置来进行相应的保护操作。
常见的故障检测和定位算法包括差动保护、过电流保护和距离保护等。
4.3 故障切除当微机继电保护装置检测到电力系统中存在故障时，它会根据预设的逻辑控制策略，切除故障部分，以避免故障扩大和对系统造成更大的损害。
五、优势与挑战5.1 优势微机继电保护技术相比传统的继电保护技术具有如下优势：•功能强大：微机继电保护装置可以实现多种复杂的功能，如差动保护、距离保护等。
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电力系统微机继电保护
1.微机保护的硬件系统由哪几部分组成?并就各部分的功能、组成进行描述？（10分）
答案：微机保护是由一台计算机和相应的软件（程序）来实现各种复杂功能的继电保护装置。
微机保护的特性主要是由软件决定的，具有较大的灵活性，不同原理的保护可以采用通用的硬件。
微机保护包括硬件和软件两大部分。
硬件一般包括以下三大部分：
(1)模拟量输入系统(或称数据采集系统)，包括电压形成、模拟滤波、采样保持、多路转换以及模数转换等功能，完成将模拟输入显准确地转换为所需的数字量。
(2)CPU主系统，包括微处理器(MPU)、只读存储器(EPROM)、随机存取存储器 (RAM)以及定时器等。
MPU执行存放在EPROM中的程序，对由数据采集系统输入至RAM区的原始数据进行分析处理，以完成各种继电保护的功能。
(3)开关量(或数字量)输入/输出系统，由若干并行接口适配器、光电隔离器件及有触点的中间继电器等组成，以完成各种保护的出口跳闸、信号警报、外部触点输入及人机对话等功能。
微机保护软件是根据继电保护的需要而编制的计算机程序 2.解释逐次逼近型A/D转换器的工作原理，参考逐次逼近中二分搜索法原理，设计一个16位无符号数开平方的算法？（10分）
答案：逐次逼近ADC包括n位逐次比较型A/D转换器如下图所示。
它由控制逻辑电路、时序产生器、移位寄存器、D/A转换器及电压比较器组成。
其转换过程中的逐次逼近就是按照对分比较或者对分搜索的原理进行的。
其信号转换的工作原理如下：在启动信号控制下，首先置数控制逻辑给逐次逼近寄存器最高位Dn-1置1，其它位都清0。
寄存器的这个内容，经过DAC转换成模拟量Vc，约为满量程电压的一半，与输入的模拟量Vx进行比较，由电压比较器输出结果。
如果Vx≥Vc，则电压比较器输出0，同时说明寄存器中的数字量偏小，应该保留Dn- 1=1；相反，如果Vx<Vc，则电压比较器输出为1，同时说明寄存器中的数字量偏大，应该修改为Dn-1=0；然后，再由置数控制逻辑把逐次逼近寄存器的下一位置1，进行同样的转换和比较，并且根据比较结果决定这一位的保留与否。
这样的转换和比较过程供进行n次，一直到最低位D0确定是1或是0。
最终，逐次逼近寄存器的所有位均以确定，转换过程就算完成了。
这时，转换完成(DONE)信号和锁存允许(LE)信号同时送出有效电平，LE信号将转换结果锁存到输出锁存器；DONE信号用于向CPU声明，锁存器中已经准备好了转换后的数字量结果，供CPU读取。
CPU可以送来一个输出使能(OE)脉冲，将数字量从输出锁存器中取走。
16位无符号数开平方的算法：16位数开平方得到一个8位无符号数，先让该八位数的最高位为1，平方后与16位数比较确定最高位是否为1，然后将次高位为1，平方后与16为数比较确定次高位为1或为零，按照这个方法确定8位数的每一位。
3.VFC型转换器有哪些优点。
VFC的幅频特性有何特点，与VFC的哪些优点相对应。
（10）答案：（1）工作稳定、线性好，精度高，电路简单
（2）抗干扰能力强（3）与CPU接口简单
（4）可以很方便的实现多CPU共享一套VFC变换装置。
4.微机保护中的开关量输入、输出回路如何构成？出口回路为何要设置一个启动继电器以及出口继电器正电源要由报警继电器的长闭接点闭锁。
（10分）答案：答案为课本21页图1-20和1-21
5.微机保护可以针对自身元件进行自动检测，请就微机保护中各类元件的自动检测措施进行介绍。
（10分）
答案：自动检测是指对装置的内部各元件是否有损坏或故障的检测。
在微机保护中采用自动检测软件程序来实现对各元件自动检测。
检测分为即时检测和周期检测。
按检测对象不同分为元器件检测和成组功能检测。
元器件检测是指:ROM、RAM、A/D转换器，接口芯片，各种定值输入电路等元器件检测。
成组功能检测:利用模拟系统发生故障的模拟程序和数据处理，判断装置内部是否存在缺陷。
1. 可读写存储器RAM自检: 对装置RAM区的每一个地址，可以循环地进行自动检测。
通过对该RAM地址写入全“0”即00H和全“1”即FFH检测其是否良好。
应当注意对于某些存放重要标志字的RAM地址的检测不允许被中断，必须在最高优先权级的中断服务程序中进行。
2. 只读存储器EPROM(EEPROM)自检 :为了检测固化中的数码（程序的指令）是否改变，一种最简单的也是常用的方法是累加求和自检。
即将EPROM中存放的全部数码字节（或双字节）累加，舍去累加过程中溢出的部分，保留累加结果的一个字节（或双字节）的和数同预先存放在EPROM中某地址的已知的和数进行比较，以判断固化的内容是否改变
3.开关量输入通道自检: 对开关量输入通道的检测主要是指对各光电耦合器件及传送开关量的并行接口的检测。
首先在保护整定好后的各开入量状态（0或1）构成一个“字节”或“字”，作为正确的开入量状态字存入RAM中。
在自检时，扫描开入量各位，得到当前的开入量状态字，与RAM中的已存储的正确状态校对，如果不一致，表示开入量受干扰或人员误碰发生了改变，应该报警。
4. 开关量输出回路自检 : 自检的原理利用了继电器K的吸和时间远大于电子电路的反应时间这一特点。
对开关量输出回路进行自检时可以用软件通过并行接口传送一个继电器动作命令，使光耦合器件G1的光敏三极管导通，然后CPU 通过并行接口2监视光耦合器件G2是否导通，如果此开关量输出通道正常，G2应很快导通，CPU检测到G2导通后立即撤回从并行口1送出的驱动命令。
由于这一过程极短，仅几个微妙，继电器K不会吸合。
如果此开关量输出通道有元件损坏，则CPU经过预定的时间收不到G2导通的信号，也应立即撤回驱动命令并发出警报。
6.给出距离保护的振荡闭锁逻辑框图和工作原理（15分）答案： P100-102
7.解释突答案： P47-49
8.从个人理解的角度比较傅氏算法和半周积分法。
（10分）答案：（1）半周积分算法的依据是：
m
mTm
T
mUT
Ut
cossin20
20
即正弦函数半周积分与其幅值成正比。
式中的积分可以用梯形法则近似求出：
式中 uk——第K次采样值;
N——一周期T内的采样点数; u0——k＝0时的采样值; u N/2 ——k＝N/2时的采样值。
求出积分值S后，可求得幅值。
这种算法具有如下的特点： 1）数据窗长度为半个周期
2）具有滤波功能，对高频分量有抑制作用，但不能抑制直流分量
3）精度和采样频率有关，频率越高，误差越小，精度越高 4）计算量小变量电流算法与选相元件算法（15分）
(2) 傅里叶算法本身具有滤波作用，在计算基频分量时，能抑制恒定直流和消除各整数次谐波，但对衰减的直流分量将造成基频（或其它倍频）分量计算结果的误差。
另外用近似数值计算代替积也会导致一定的误差。
算法的数据窗为一个工频周期，属于长数据窗类型，响应时间较长。
9.给出三段式电流保护的流程图，并对流程图中的各个单元进行简介。
（10分）
答案：三段式电流保护的流程图如下：
TA二次侧电流
I
保护动作跳闸。