微机保护和继电保护一样吗
继电保护与微机保护的区别
100%
80%~110%；直流电源电压的纹波系数不应大
于2%，意思是电压波动的最大值和最小值之间
71%
的误差不能超过额定电压的2%。简单概括就是：
无论是继电保护的交流回路还是直流回路，电
89%
压波动均不能超过允许的范围，直流电压的波
动不能过大。
保证继电保护装置正确动作的必要条件
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微机保护
微机保护是用微型计算机构成的继电保护， 是电力系统继电保护的发展方向，它具有高 可靠性，高选择性，高灵敏度，微机保护装 置硬件包括微处理器（单片机）为核心，配 以输入、输出通道，人机接口和通讯接口等。 该系统广泛应用于电力、石化、矿山冶炼、 铁路以及民用建筑等。
区别
传统的继电保护装置是使输入的 电流，电压信号直接在模拟量之 间进行比较和运算处理，使模拟 量与装置中给定的机械量（如弹 簧力矩）或电气量（如门槛电压） 进行比较和运算处理，决定是否 跳闸。
传统继电保护与微机型保护比较
传统继电保护采用继电器组合而成，比如：过流继 电器，时间继电器，中间继电器等通过复杂的组合， 来实现保护功能，缺点： 1）占用空间大，安装不方便； 2）采用的继电器触点多，大大降低路保护的灵敏性 和可靠性； 3）调试，检修复杂，一般要停电才能进行，影响正 常运行； 4）灵活性差，当CT变比改动后，保护定值修改要在 继电器上调节，有时候还要更换； 5）寿命太短，由于继电器线圈的老化直接影响保护 的可靠动作；
Web Developing
直流逻辑回路对地回路、直流逻辑回路对高压
71%
回路、额定电压为18~24V对地回路。
Designing 89%
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
随着笔记本电脑和微型计算机的发展，微机继电保护已成为电力系统中常用的保护方式之一。
相较于传统的电气继电保护，微机继电保护具有以下优点：
1. 可编程性强
微机继电保护采用可编程的逻辑控制器进行保护，可根据实际需要进行程序设计，适应不同的工作情况。
相比传统的继电保护，微机继电保护具有更加灵活的功能，可以为电力系统提供更加全面、有效的保护。
2. 信息处理能力强
微机继电保护具有比传统继电保护更强的信息处理能力。
它可采用数字信号处理和高速运算器，实现多种复杂运算和算法，提高保护的准确性和稳定性。
3. 故障诊断准确
微机继电保护可对电力系统的各种故障进行准确的诊断和判断，并在最短时间内采取相应的保护措施。
传统的电气继电保护需要人工诊断和判断，时间较长，影响保护效果。
4. 系统运行监测
微机继电保护还可对电力系统运行状态进行监测和分析，及时发现异常情况并采取措施，防止事故的发生。
该功能可提高电力系统的稳定性和安全性。
针对微机继电保护的干扰问题，可采取以下措施：
1. 电源和接线
微机继电保护应选用稳定可靠的电源，并进行良好的接线和接地，确保保护系统正常运行。
2. 屏蔽和滤波
应在保护系统中采用合适的屏蔽和滤波措施，防止外界干扰信号进入系统，干扰保护系统的运行。
3. 抗干扰设计
在保护装置的设计中应考虑到抗干扰的要求，采用合适的电路设计和元器件选择，确保系统具有较强的抗干扰能力。
4. 光电隔离
光电隔离是有效的干扰控制措施之一，可将信号隔离，防止外界杂波和电磁干扰影响保护系统的稳定性。
继电保护原理微机继电保护原理
微机继电保护采用数字信号处理 技术，具有高精度的测量和判断 能力，提高了保护的准确性和可
靠性。
灵活性强
微机继电保护可以通过软件编程实 现不同的保护功能，适应性强，易 于扩展和维护。
易于远程控制
微机继电保护可以实现远程控制和 监控，方便了运行和维护。
传统与微机继电保护的结合应用
互补性应用
在电力系统中，可以将传统继电保护和微机继电保护结合使用， 以充分发挥各自的优势，提高整个系统的保护性能。
微机继电保护系统的构成
硬件部分
微机继电保护装置的硬件主要包括中 央处理器、存储器、输入/输出接口 电路等，用于实现各种保护功能。
软件部分
微机继电保护装置的软件主要包括系 统软件和应用软件，系统软件负责管 理硬件资源和应用软件，应用软件根 据保护原理实现具体的保护功能。
微机继电保护的算法
傅里叶变换算法
通过分析电流、电压信号的频 谱，检测设备是否出现故障。
最小二乘法算法
通过最小化误差的平方和，计 算出设备的参数，用于判断设 备是否出现故障。
波形比较算法
通过比较故障前后的电流、电 压波形，判断设备是否出现故 障。
递归最小二乘法算法
通过递归的方式计算设备的参 数，用于判断设备是否出现故
障。
微机继电保护的优点
定期维护
定期对微机继电保护装置 进行维护和检查，确保装 置的稳定运行和延长使用 寿命。
故障处理
在发生故障时，及时进行 故障定位和排除，恢复微 机继电保护装置的正常运 行。
05 微机继电保护的发展趋势 与展望
人工智能在微机继电保护中的应用
人工智能技术
利用人工智能算法，如神经网络、模糊逻辑等，对电力系统中的故障进行快速 识别和判断，提高继电保护的响应速度和准确性。
微机保护装置的基本概念
微机保护装置的基本概念微机保护装置实际上就是1个具有继电保护功能的微机系统,因此，它具有一般微机系统的基本结构，为了实现继电保护功能也有自己的独特之处。
微机保护装置的硬件系统一般包含以下部分:模拟量输入、开入量输入、数据处理单元、开出量输出、人机界面、装置电源及通信接口。
对国内装置来说，大部分还包括断路器的操作回路。
模拟量输入：采集保护对象的电流、电压值，并通过变换，使用微机系统可采集。
采用小型互感器。
开入量输入又称数字量输入、遥信输入。
主要是信号量的输入，用于保护装置的投退及现场信号（0、1）的采集。
采用光耦采集的办法。
数据处理单元：即CPU板。
对采样的模拟量、数字量进行逻辑运算，并得出最终的开出值。
开出量输出：主要指跳闸接点、重合闸接点、信号接点等。
人机界面：用于用户的操作，一般微机保护装置均自带小键盘与液晶。
装置电源：用于提供整个装置的电源系统。
通信接口：微机保护装置与总控单元或后台系统的接口，上传详细的装置信息。
通讯接口主要是为了满足变电站综合自动化的接口。
1.1.1.微机保护的基本结构微机保护装置实际上就是1个具有继电保护功能的微机系统,因此，它具有一般微机系统的基本结构，为了实现继电保护功能也有自己的独特之处。
图1-1示出微机保护装置的硬件系统方框图。
它包含以下四部分：1）数据处理单元，即微机主系统；2）数据采集单元，即模拟量输入系统；3 ）数字量输入/输出接口，即开关量输入/输出系统；4 ）通信接口。
1.1.2.数据处理单元数据处理单元即微机主系统是微机保护装置的核心部分。
图1・2是1个典型的微机保护装置中数据处理单元的方框图。
其中各方框内容简单介绍如下。
存贮器（EPROM、RAM和E2PROM）在微机保护装置中存贮器用来存放程序、采样数据、中间运算结果和定值。
目前是,微机保护尚未完全定型,一般都采用EPROM而用掩膜ROM存放程序。
EPRoM的编程需要12~24V的高电压下进行。
微机保护和传统继电保护的区别
微机保护和传统继电保护的区别微机保护是用微型计算机构成的继电保护，是电力系统继电保护的发展方向，它具有高可靠性，高选择性，高灵敏度，微机保护装置硬件包括微处理器（单片机）为核心，配以输入、输出通道，人机接口和通讯接口等。
该系统广泛应用于电力、石化、矿山冶炼、铁路以及民用建筑等。
一．使用方法微机保护装置的可靠性更高，微机保护集成化的软硬件模式在使用上也更加简便，基本上就是一个黑匣子。
二．通讯功能传统继电保护无法实现远程控制，而微机保护可以扩展出以太网、485等多种通讯接口，通信很方便。
三．原理传统保护与微机保护在原理上并无本质差异，只是微机本身强大的计算能力、存储功能、保护功能使得某些算法在微机上可以很容易的实现。
四．常规继电保护的主要缺点1、占的空间大，安装不方便。
2、保护的灵敏度和可靠性低，采用的继电器触点多。
3、中间没有光电隔离，容易遭受雷击，继电器保护是直接和电器设备连接的。
4、故障分析麻烦，没有时钟同步功能，维护复杂，故障后很难找到问题。
5、运行维护工作量大，运行成本比微机保护增加60%左右。
6、停电才能进行调试，检修复杂，影响正常生产。
7、保护定值修改要在继电器上调节，没有灵活性。
8、继电器线圈的老化直接影响保护的可靠动作，使用寿命太短。
9、继电线路保护功能单一，要安装各种表计才能观察实时负荷。
10、数据不能远方监控，无法实现远程控制。
11、继电器自身不具备监控功能，当继电器线圈短路后，不到现场是不能发现的。
五．微机保护装置的主要优点1、具有远程控制，数据可实现远程监控，具备通讯功能，可以通过网络把用户所需要的各种数据传输到监控中心，进行集中调度。
2、采用光电隔离技术，把所有采集上来的电信号统一形成光信号，这样有强电流攻击时候，设备可以建立自身保护机制。
3、由于设备在正常状态处于休眠状态，各个元器件的寿命大大加长，只有程序实时运行，使用寿命长。
4、具有很高的可靠性和抗干扰能力，采用了多层印刷板和表面贴装技术。
微机继电保护
1.1.1 继电保护及微机继电保护 电力系统继电保护是指继电保护技术和由继电保护装置组成的继电保护系统。继 电保护装置在电力系统中承担重要的保护任务，在系统发生故障时，自动、迅速、有 选择地将故障设备从电力系统中切除，保证非故障部分正常运行；在系统出现不正常 工作状态时，可动作于发出信号、减负荷或跳闸。继电保护在技术上一般应满足选择 性、速动性、灵敏性和可靠性的基本要求。 继电保护装置发展的初期， 主要是由电磁型、 感应型继电器构成的继电保护装置； 20 世纪 60 年代由于半导体二极管的问世，出现了整流型继电保护装置；70 年代，由 于半导体技术的进一步发展，出现了晶体管继电保护装置；80 年代，由于大规模集成 电路的出现，又出现了集成电路型继电保护装置；20 世纪 80 年代中期，由于计算机 技术和微型计算机的快速发展，出现了微机型继电保护装置；电力系统的飞速发展对 继电保护不断提出新的要求，电子技术、计算机技术与信息技术的飞速发展又为继电 保护技术的发展不断地注入了新的活力。电力系统微机继电保护是指以微型计算机和 微型控制器作为核心部件，基于数字信号处理技术的继电保护，简称微机保护。 1.1.2 微机保护的发展现状 微机保护是基于微处理器的继电保护，它的出现和发展过程与计算机技术迅猛发 展和应用息息相关。电子计算机技术特别是微型计算机技术的飞速发展，广泛深入地 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很大的变化。数字 电力系统的概念形象的说明了电力系统各方面受计算机技术发展的影响的深度和广 度。 计算机及相关技术在电力系统继电保护方面的应用使得继电保护技术有了新发展， 即电力系统微机继电保护，出现了微机继电保护装置的研发和应用。 1.国外微机保护发展简况 20 世纪 60 年代末期国外提出用计算机构成继电保护装置的倡议。在 1965 年，英 国剑桥大学的 P. G. Mcalaran 及其同事就提出用计算机构成电力系统继电保护的设想， 并发表了《Sampling Techniques applied to derivation Letter》的文章。1967 年澳大利亚 新南威尔士大学的 I. F. Morrison 预测了输电线路的计算机控制的前景。1969 年美国 西屋公司的 G. D. Rockefeller 发表了 《Fault Protection with A Digital Computer》 的文章。
继电保护基础知识和微机保护原理
继电保护基础知识和微机保护原理继电保护是电力系统中重要的安全措施之一，它的作用是在电力系统发生故障时，迅速切除或隔离故障点，保护电力设备和人身安全。
而微机保护利用先进的微机技术，结合各种传感器和控制装置，实现电力系统的准确、灵敏和可靠的保护，提高系统的稳定性和可靠性。
本文将介绍继电保护基础知识和微机保护原理。
一、继电保护基础知识1.继电保护原理继电保护根据电力系统的运行状态和故障特征，通过各种传感器和设备，对电力系统的电压、电流、功率等进行监测和测量，从而判断系统是否发生故障以及故障的位置和类型。
根据保护原理的不同，可以将继电保护分为差动保护、过流保护、间隙保护、距离保护等。
2.继电保护的类型继电保护按照保护范围的不同，可以分为发电机保护、变压器保护、线路保护、母线保护、馈线保护等。
不同的保护对象有着不同的保护特点和保护要求。
3.继电保护的组成继电保护由监测传感器、比较装置、判据装置和动作执行装置等组成。
监测传感器负责将电能转化为可测量的电信号，如电压互感器、电流互感器等；比较装置根据测量信号和设定值进行比较，判断系统的状态；判据装置根据比较装置的输出结果，生成动作指令，控制动作执行装置对保护范围内的设备进行保护动作。
1.微机保护系统结构微机保护系统由数据采集模块、微机主控装置、数据处理模块、监测和操作界面等组成。
数据采集模块负责采集保护对象的电压、电流等信号，并将其转化为数字信号；微机主控装置进行数据的处理和分析，并根据设定条件生成保护动作指令；数据处理模块进行数据的存储和管理，提供故障记录和统计报表等。
2.微机保护的特点微机保护具有以下特点：（1）准确性高：微机保护采用先进的数字信号处理技术，可以实时监测和测量电力系统的各种参数，提高保护的准确性和可靠性。
（2）速度快：微机保护系统的处理速度很快，可以在几十毫秒内完成对电力系统的故障判断和动作指令的生成。
（3）功能强大：微机保护具有丰富的功能，可以实现过流保护、差动保护、距离保护、频率保护等多种保护方式。
电力系统微机保护问答
1、电力系统对继电保护装置的基本要求对继电保护装置的基本要求是选择性、速动性、灵敏性和可靠性。
一．选择性继电保护的选择性，可采用下面二种方法获得：（1）对带阶段特性与反时限特性的保护装置，用上下级断路器之间动作时限和灵敏性相互配合来得到选择性，即由故障点至电源方向逐渐降低灵敏性与提高时限级差。
具体要求是：时限级差应有0.5秒以上；上级断路器保护整定值应比串联的下级断路器保护整定值至少大1.1~1.15倍（即配合系数K ph）.(2) 继电保护装置无选择性动作而以自动重合闸或备用电源自动投入的方法来补救。
二．速动性短路时快速切除故障，可以缩小故障范围，减少短路电流引起的破坏程度、减少对用电单位的影响、提高电力系统的稳定。
因此在可能条件下，继电保护装置力求快速动作。
上述性能称为继电保护装置的速动性。
故障切除时间等于继电保护装置动作时间与断路器跳闸时间之和。
目前油断路器的跳闸时间约0.15~0.1秒，空气断路器的跳闸时间约0.05~0.06秒。
一般快速保护装置的动作时间约0.08~0.12秒，现在高压电网中快速保护装置的最小动作时间约0.02~0.03秒。
所以切除故障的最小时间可达0.07~0.09秒。
对不同电压等级和不同结构的网络，切除故障的最小时间有不同要求。
一般对220～330KV的网络为0.04~0.1秒；对110KV的网络为0.1~0.7秒；对配电网络为0.5~1.0秒。
因此，目前生产的继电保护装置，一般都可满足网络对快速切除故障的要求。
但速动性与选择性在一定情况下是有矛盾的，根据选择性相互配合的要求，在某些情况下，不能用速动保护装置。
对于仅动作于信号的保护装置，如过负荷保护，不要求速动性。
三．灵敏性继电保护装置的灵敏性以灵敏系数K lm来衡量。
1、对于反应故障时参数量增加的保护装置;灵敏系数＝保护区末端金属性短路时故障参量的最小计算值/ 保护装置动作参数的整定值2．对于反应故障时参数量降低的保护装置：灵敏系数＝保护装置动作参数的整定值/保护区末端金属性短路时故障参量的最大计算值例如，低电压保护的灵敏系数为：K lm=U dzj/U Dmax式中U dzj――保护装置动作电压的二次值；U Dmax――保护区末端短路时，在保护安装处母线上的最大残余电压二次值。
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是一种基于微机技术的电力系统保护装置。
相比传统的继电保护装置，微机继电保护具有许多优点，同时也需要采取一些措施来抵抗可能的干扰。
下面是微机继电保护的优点及抗干扰措施的详细介绍。
1.灵活性：微机继电保护可以根据电力系统的需要进行编程和配置，可以实现多种保护功能的组合，适应不同的保护需求；对保护逻辑的修改和升级也更加方便。
2.可靠性：微机继电保护具有高精度的测量和计算能力，能够及时准确地检测电力系统中的异常情况，并做出相应的保护动作，大大提高了电力系统的可靠性。
4.功能强大：微机继电保护不仅可以实现传统的电流、电压等基本保护功能，还可以实现过电流保护、过电压保护、功率方向保护、电能质量监测等高级保护功能，提高了电力系统的运行效率和安全性。
5.数据采集和记录：微机继电保护能够实时采集和记录电力系统的电量、电压、电流等数据，为电力系统的维护和运行提供了重要的依据，同时也为电力系统的故障分析和事故处理提供了有力的支持。
1.电源稳定性：微机继电保护的正常工作需要稳定的电源供应，因此应采取一些措施来保证供电的稳定性，如采用电池或UPS（不间断电源）备用电源，以防止电源波动或突然中断对保护装置的影响。
2.电磁屏蔽：由于微机继电保护中存在大量的电子元件和电子线路，容易受到电磁干扰的影响，因此应采取电磁屏蔽措施来减小外界电磁干扰对保护装置的影响，如使用金属屏蔽罩、封闭金属箱体等。
3.抗干扰技术：微机继电保护装置应具备一定的抗干扰能力，如采用抗干扰滤波器、抗放电装置、抗电弧装置等，来减小干扰信号对保护装置的影响。
4.地线布置：良好的地线布置可以有效地降低接地电阻，减小接地电位差，提高保护装置的抗干扰能力。
5.软件设计：微机继电保护的软件设计应具备一定的抗干扰能力，采用合理的算法和数据处理方法，对输入信号进行滤波和去噪处理等，以提高保护装置对干扰信号的抑制能力。
微机继电保护具有灵活性、可靠性、响应速度快、功能强大等优点，可以提高电力系统的可靠性和安全性。
微机型继电保护
3.能操作保护出口回路压板、动作信息的复归； 4.管理好打印机和打印报告，防止其卡纸和报告丢失，熟悉打印信息； 5.了解保护装置现有定值； 6.熟悉保护装置的运行环境要求。
检修基本要求
（一）检修时间 在装置无故障的情况下，建议6年检修，每两年可作一次小修。 （二）小修内容
1.检修电源； 2.输入通道检查； 3.检查定值； 4.出口检测； 5.插件完好性检查； 6.校正时钟。 （三）大检修基本内容 1.清洁处理； 2.检查端子； 3.保护静态测试； 4.小修中各项试验 5.保护联动试验。
（五）电源系统 通常这种电源是逆变电源，即将直流逆变为交流，再把交流整定为 微机系统所需的直流电压。 作用：它把水电站的强电系统的直流电源与微机的弱点系统电源完 全隔离开。 微机继电保护装置的抗干扰措施 可靠性是对继电保护的基本要求之一，它包括不误动和不拒动两方面。 除了保护的基本原理应满足可靠性要求，还有两个因素影响保护 的可靠性，这就是干扰和元件损坏，这些都不应该引起误动和拒 动。 为了防止由于干扰使保护的可靠性下降，微机保护通常在硬件及软件 方面采取以下防范：
电流差动保护
差 动 保 护 的 动 作 特 性
各相差动保护判据如下： 1、 当 Iop Icd ，且 Iop 3Icd 时，
Iop 0.6Ires 时满足动作条件； 2、 当 Iop 3Icd ，且 Iop I res 2Icd 时，满足动作条件。 I res 其中，分相差动电流 Iop IM I N ， I M I N 分相制动电 I 流 ；I M 、 N 分别是任一相两侧的电流。
中性点直接接点系统的110KV输电线路一般可以配置三段式相间距 离及接地距离保护、四段式零序电流保护、双回路相继速动保护、 不对称故障相继速动保护、三相一次重合闸等保护。
微机继电保护
1 引言1.1 微机继电保护概述1.1.1 微机继电保护的发展微机继电保护指的是以数字式计算机（包括微型机）为基础而构成的继电保护[1]。
它起源于20世纪60年代中后期，是在英国、澳大利亚和美国的一些学者的倡导下开始进行研究的。
60年代中期，有人提出用小型计算机实现继电保护的设想，但是由于当时计算机的价格昂贵，同时也无法满足高速继电保护的技术要求，因此没有在保护方面取得实际应用，但由此开始了对计算机继电保护理论计算方法和程序结构的大量研究，为后来的继电保护发展奠定了理论基础。
计算机技术在70年代初期和中期出现了重大突破，大规模集成电路技术的飞速发展，使得微型处理器和微型计算机进入了实用阶段。
价格的大幅度下降，可靠性、运算速度的大幅度提高，促使计算机继电保护的研究出现了高潮。
在70年代后期，出现了比较完善的微机保护样机，并投入到电力系统中试运行。
80年代，微机保护在硬件结构和软件技术方面日趋成熟，并已在一些国家推广应用。
90年代，电力系统继电保护技术发展到了微机保护时代，它是继电保护技术发展历史过程中的第四代[2]。
我国的微机保护研究起步于20世纪70年代末期、80年代初期，尽管起步晚，但是由于我国继电保护工作者的努力，进展却很快。
经过10年左右的奋斗，到了80年代末，计算机继电保护，特别是输电线路微机保护已达到了大量实用的程度。
我国对计算机继电保护的研究过程中，高等院校和科研院所起着先导的作用。
从70年代开始，华中理工大学、东南大学、华北电力学院、西安交通大力自动化研究院都相继研制了不同原理、不同型式的微机保护装置。
1984年原华北电力学院研制的输电线路微机保护装置首先通过鉴定，并在系统中获得应用，揭开了我国继电保护发展史上的新一页，为微机保护的推广开辟了道路[3]。
在主设备保护方面，东南大学和华中理工大学研制的发电机失磁保护、发电机保护和发电机－变压器组保护也相继于1989年、1994年通过鉴定，投入运行。
微机继电保护综述
护却是用数字技术进行数值（包括逻辑）运算来实现上述功能的。计算机上的数 字和逻辑运算是通过软件进行的，即这些运算要通过预先按一定的规则 (语言〉 制定的计算程序进行的。 这是与模拟式继电保护截然不同的工作模式。 也就是说， 计算机式继电保护是由“硬件”和“软件”两部分组成的，硬件是实现继电保护功能 的基础，而继电保护原理是直接由软件，即由计算机程序实现的，程序的不同可 以实现不同的原理，程序的好坏、正确与错误都直接影响继电保护性能的优劣、 正确或错误。 因此，计算机式继电保护，也称微机保护，其实质就是以微型机、微控制器 等器件作为核心部件构成的具有继电保护功能的自动化安全装置。
微机继电保护发展现状综述
（Development of Microcomputer Relay Protection）
作者：桃园 4#841 全体成员
一、摘
要：
电力系统继电保护经过长期发展，现在已经进入了微机继电保护发展时期。 为此， 本文对微机继电保护的发展史作了简述， 指出其与传统的继电保护相比所 具有的优点。重点介绍了微机继电保护的新趋势。 二、关键词： 继电保护；微机继电保护；自适应；人工神经网络 ；EMS；DMS 三、正文： 电力系统继电保护的发展经历了机电型、整流型、晶体管型和集成电路型几 个阶段后，现在发展到了微机保护阶段。 1. 微机继电保护的应用领域和发展概况 微机继电保护指的是以数字式计算机（包括微型机）为基础，将微型机、 微 控制器件作为核心部件构成的继电保护。 它起源于 20 世纪 60 年代中后期， 是在英国、 澳大利亚和美国的一些学者的 倡导下开始进行研究的。60 年代中期，有人提出用小型计算机实现继电保护的 设想， 但是由于当时计算机的价格昂贵， 同时也无法满足高速继电保护的技术要 求， 因此没有在保护方面取得实际应用， 但由此开始了对计算机继电保护理论计 算方法和程序结构的大量研究， 为后来的继电保护发展奠定了理论基础。 计算机 技术在 70 年代初期和中期出现了重大突破，大规模集成电路技术的飞速发展， 使得微型处理器和微型计算机进入了实用阶段。价格的大幅度下降，可靠性、 运 算速度的大幅度提高， 促使计算机继电保护的研究出现了高潮。 在 70 年代后期， 出现了比较完善的微机保护样机，并投入到电力系统中试运行。80 年代，微机 保护在硬件结构和软件技术方面日趋成熟，并已在一些国家推广应用。90 年代， 电力系统继电保护技术发展到了微机保护时代， 它是继电保护技术发展历史过程 中的第四代。 我国的微机保护研究起步于 20 世纪 70 年代末期、80 年代初期，尽管起步 晚，但是由于我国继电保护工作者的努力，进展却很快。经过 10 年左右的奋斗， 到了 80 年代末，计算机继电保护，特别是输电线路微机保护已达到了大量实用 的程度。 1984 年上半年， 由华北电力学院研制的第一套以 6809(CPU)为基础的微 机距离保护样机投入试运行。1984 年底在华中工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 20 多年的研究、应用、推广与实践，现在微机保护产品已经成为新投
继电保护基础知识和微机保护原理
故障切除时间： t tPRtQF
t PR 保护动作时间；
一般为0.06～0.12s，最快0.01～0.04s。
t QF
断路器动作时间；
一般为0.06～0.15s，最快0.02～0.06s。
灵敏性
灵敏性是指在规定的保护范围内， 对故障情况的反应能力。满足灵敏性要 求的保护装置应在区内故障时，不论短 路点的位置与短路的类型如何，都能灵 敏地正确地反应出来。
发电机或其他电源设备发出的有功和无功功率
1. 正常工作状态
电力系统正常运行的约束条件
等式约束条件：
P G i P L j P S 0 Q G i Q L j Q S 0
负荷使用的有功功率和无功功率
1. 正常工作状态
电力系统正常运行的约束条件
等式约束条件：
P G i P L j P S 0 Q G i Q L j Q S 0
继电保护 基础知识 和微机保 护
主要内容
继电保护基础 继电保护的基本原理、构成和分类 微机保护基础 微机保护装置的硬件原理 微机保护装置的软件结构 惠炼继电保护系统
继电保护基础
用
输
电
变 发电
电
电
一次设备：生产、输送、分配、消耗电能的设 备。包括发电机、变压器、断路器、母线、输 电线路、电动机等。
＊主保护： 反映被保护元件本身的故障，并以尽 可能短的时限切除故障的保护；
2 继电保护的分类
按保护所起的作用分类： 主保护、后备保护、辅助保护等。
＊后备保护： 主保护或断路器拒动时用来切除故 障的保护。又分为近后备保护和远 后备保护。
2 继电保护的分类
按保护所起的作用分类：
主保护、后备保护、辅助保护等。
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是利用微机技术应用于电力系统继电保护领域的一种新型保护方式。
相比传统的继电保护装置，微机继电保护具有许多优点，并采取了一系列的抗干扰措施，使其在电力系统中具有更高的可靠性和稳定性。
下面将分别介绍微机继电保护的优点及抗干扰措施。
优点：1. 功能强大：微机继电保护具有复杂的计算与逻辑判断能力，可以实现多功能的继电保护，如过电流保护、距离保护、差动保护等，满足电力系统各种保护要求。
2. 灵活性高：微机继电保护采用数字化处理技术，可以对保护参数进行灵活设定，实现保护逻辑的可编程，适应不同的保护要求和系统变化。
3. 报警和故障记录：微机继电保护可以记录和保存电力系统的故障、报警和工作状态信息，便于运维人员对系统进行故障诊断和分析，有助于提高系统的可靠性和稳定性。
4. 故障信息传输：微机继电保护可以通过通信网络将保护信息传输给上位监控系统或远程操作中心，实现对电力系统的远程监控与控制，提高对系统的管理效率。
5. 准确可靠：采用了先进的数字信号处理和算法技术，微机继电保护具有较高的精度和准确性，可以对电力系统的故障进行快速、准确的判断和定位。
抗干扰措施：1. 信号滤波：微机继电保护在采样前对输入信号进行滤波处理，去除高频噪声和干扰信号，改善系统的抗干扰能力。
2. 信号增益：采用合适的信号增益技术，将微弱的故障信号放大，并抑制高幅值的干扰信号，提高系统的稳定性和可靠性。
3. 冗余处理：微机继电保护采用了冗余的设计和工作方式，即使用多个微机保护实现同一保护功能，并进行互相比对和监控，降低系统误动和误闭合概率。
4. 硬件抗干扰：采用抗干扰性能好的硬件设备、线缆和连接器，提高整个系统的抗电磁干扰能力。
5. 抗震设计：为了提高微机继电保护系统的抗震性能，可以采用防震支架、防震底座等措施，减少地震等外力对系统的干扰。
微机继电保护具有功能强大、灵活性高、报警和故障记录、故障信息传输、准确可靠等优点，而且采用了信号滤波、信号增益、冗余处理、硬件抗干扰和抗震设计等抗干扰措施，确保系统的稳定性和可靠性。
微机继电保护简介
(2)从装置外部经端子排引入装置的触点 如需要运行人员不打开装置外盖而在 运行中进行切换的各种连接片、转换开关、其他保护装置和控制继电器的触点等。 对这些触点，应经过光电隔离器V再引入微机，如图6-58所示，以免给微机保护引 入外部回路的干扰。
图6-58 保护装置外部引入触点与微机的连接 图
● (二)它是微机保护主机系统的中枢。它根据预定的软件
程序，执行存放在可擦只读存储器（EPROM）和可擦可写只读存储器（E2PROM）中
的程序，运用其算术和逻辑运算的能力，对由数据采集系统输入至随机存储器
（RAM）的原始数据分析处理，从而完成各种保护功能。
微机继电保护简介
一、 概 述 微机继电保护简称微机保护，是以微处理器为核心组成的继电保护装置。 微机保护与传统的机电型继电保护相比，具有下列特点： (1)可靠性高 在应用软件的配合下，它具有极强的综合分析和判断能力，能对各种故障进行自动识别和排 除干扰，有效地防止保护装置的误动和拒动。 (2)功能齐全 微机保护可以实现各种复杂的保护功能，并可自动打印记录系统故障前后的各种电气参数 数值、波形及各种保护的动作情况，供故障分析之用。 (3)调试维护方便 传统的继电保护装置，测试工作量一般都相当大，花费的时间通常都比较长。例如 调试一套高压输电线路的保护装置，通常需两三周或更长时间，而微机保护几乎不用调试。
(4)经济性好 经济性包括装置的投资费和运行维护费两部分。随着大规模集成电路技术的发展和微机 的广泛应用，微机硬件的价格不断下降，相反地，传统的机电型继电器的价格却不断上升。
由此可见，微机保护已成为电力系统保护的更新换代产品，具有广阔的发展前景。
二、微机保护的硬件 微机保护的硬件系统包括数据采集系统、主机系统和开关量输入/输出系统 等三部分，其框图如图6-56所示。
继电10-微机保护概述
2020/6/19
数据采集系统（或称模拟量输入系统） 微型机主系统（或称CPU主系统） 开关量输入/输出回路 通信回路 电源回路
2020/6/19
微机保护硬件构成
数据采集系统
BUS
开关量输入输出系统
CPU主系统
TV
电压形成
TA
模
二
数
次
变
侧
换
来
电压形成
电源部分
串行通讯SIO
并行 接口
PIO
fs
－
32
f0
fs 2 f0
混叠
t
t 混叠
正确
t
2020/6/19
采样频率
结论 若要不丢掉信息地对输入信号进行采样，就必须 满足fs≥2f0。
类型：
作用：
电流变换器（UA） 电压变换器（UV）
•
TA、TV二次侧电流电压较大，变 化范围也较大，为适应模数转换器
电抗变换器（UR） 的转换要求将交流模拟量变换为适
当值，以满足精度要求。
• 屏蔽和隔离， 防止TA、TV二次侧 过电压损坏保护装置。
2020/6/19
（2）模拟低通滤波器ALF
0 Ts 2Ts 3Ts
nTs t
粉红色为理想值， 红色为实际值。
nTs t
2020/6/19
（3）采样保持（S/H）电路
要求：
要求1： 1、截获时间尽量短，特别是对快速变化的 CH越小越好 输入信号采样更应保证这一点；
2、保持时间要长；
要求2： CH越大越好
3、模拟开关的动作延时、闭合电阻和开断 时的泄漏电流要小。
模拟低通滤波器（ALF）的作用： 滤除输入信号中fs／2以上的频率
继电保护技术文献综述
继电保护技术文献综述摘要继电保护装置是电力系统的重要组成部分。
对保证电力系统的安全经济运行，防止事故发生和扩大起到关键性的决定作用。
本文回顾了电力系统继电保护技术的发展过程，对我国继电保护技术的现状进行了分析和讨论，概述了微机继电保护技术的特点，展望了未来继电保护技术的发展方向和前景。
关键词：继电保护；电力系统；运行现状；发展前景1.继电保护技术的发展史继电保护技术与当代新兴科学技术相比，继电保护技术已经是相当古老了，然而电力系统继电保护作为一门综合性科学又总是充满青春活力，处于蓬勃发展中。
之所以如此，是因为它是一门理论和实践并重的科学技术，又与电力系统的发展息息相关。
电力系统在飞速发展的同时，也对继电保护装置不断提出新的要求。
电子技术、计算机技术与通信技术的快速发展又为继电保护技术不断地注入了新的活力。
继电保护技术以电力系统的需要作为发展的泉源，同时又不断地吸取相关的科学技术中出现的新成就作为发展的手段。
电力系统继电保护技术的发展过程充分地说明了这一点。
到现在，继电保护技术已经经过了机电式、半导体式、微机式等三个发展阶段。
1.1机电式18世纪末人类已开始利用熔断器防止在发生短路时损坏设备，建立了过电流保护原理。
19世纪初，随着电力系统的发展，继电器被广泛应用于电力系统的保护。
这个时期被认为是继电器保护技术发展的开端。
1905～19O8年研制出电流差动保护，自1910年起开始采用方向性电流保护，于19世纪20年代初生产出距离保护，在30年代初已出现了快速动作的高频保护。
由此可见，从继电保护的基本原理上看，到本世纪20年代末现在普遍应用的继电保护原理基本上都已建立。
1.2半导体式20世纪50年代后，随着晶体管的发展，出现了晶体管保护装置。
这种保护装置体积小，动作速度快，无机械转动部分，经过20余年的研究与实践，晶体管式保护装置的抗干扰问题从理论和实际都得到了满意的解决。
20世纪70年代，晶体管保护被大量采用。
微机保护原理
近三十年来，计算机技术发展很快，计算机的应用已广泛而深入的影响着科学技术、生产、和生活的各个领域。
它给各部门的面貌带来了巨大的并且往往是质的变化。
计算机技术同样影响到继电保护技术的发展。
传统的继电保护基本上已被新型的微机保护所替换。
下面简单介绍一下微机保护。
一、微机保护装置的构成微机保护与传统继电保护的最大区别就在于前者不仅有实现继电保护功能的硬件电路，而且还必须有保护和管理功能的软件———程序；而后者则只有硬件电路。
微机保护装置的硬件构成可分为四部分：数据采集、微型计算机模块、开出开入、人机接口、其它(通讯，电源等)。
（一）数据采集传统保护是把电压互感器（TV）二次侧电压信号及电流互感器（TA）二次电流信号直接引入继电保护装置，或者把二次电压、电流经过变换（信号幅值变化或相位变化）组合后再引入继电保护装置。
因此，无论是电磁型、感应型继电器还是整流型、晶体管型继电保护装置都属于反应模拟信号的保护。
尽管在集成电路保护装置中采用数字逻辑电路，但从保护装置测量元件原理来看，它仍属于反应模拟量的保护。
而微机保护中的微机则是处理数字信号的，即送入微型计算机的信号必须是数字信号。
这就要求必须有一个将模拟信号变换成数字信号的系统，这就是数据采集系统的任务。
（二）微型计算机模块微型计算机是微机保护装置的核心。
数字信号采集进来后对其进行数字虑波，然后通过各种不同的算法对其进行计算处理，逻辑判断，动作出口，事故纪录等等处理。
目前计算机保护的计算机部分都是由微型计算或单片微型计算机构成的，这也是微机保护名称的由来。
由一片微处理器配以程序存贮器、数据存贮器、接口芯片（包括并行接口芯片、串行接口芯片）、定时器、计数器芯片等构成的微机系统称为单微机系统。
而在一套微机型保护装置中有两片或两片以上的微处理器构成的微机系统则称为多微机系统。
由单片微型计算机配以部分接口芯片也可以构成微机系统。
同样地，在一套微机保护装置中仅有一个微处理器称为单微机系统，而在一套保护装置中有两片或两片以上微处理器则称为多微机系统。
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微机保护和继电保护一样吗
1、原理上：微机保护与传统保护在原理上并无本质差异，只是微机本身强大的计算能力和存储能力使得某些算法在微机上可以很容易的实现，
2、使用上：微机保护集成化的软硬件模式，使得微机保护装置的可靠性大大提高，因此在使用上也更加简便，基本上就是一个黑匣子。
3、通讯上：传统保护基本上没有通讯功能，而微机保护可以扩展出以太网、485等多种通讯接口，通信很方便。
常规继电保护缺点:常规继电保护是采用继电器组合而成的,比如:过流继电器、时间继电器、中间继电器、等通过复杂的组合,来实现保护功能,
它的缺点:
1.占的空间大,安装不方便
2.采用的继电器触点多,大大降低了保护的灵敏度和可靠性
3.调试、检修复杂,一般要停电才能进行,影响正常生产
4.没有灵活性,当CT变比改动后,保护定值修改要在继电器上调节,有时候还要更换.
5.使用寿命太短,由于继电器线圈的老化直接影响保护的可靠动作.
6.继电器保护功能单一,要安装各种表计才能观察实时负荷
7.数据不能远方监控,无法实现远程控制
8.继电器自身不具备监控功能,当继电器线圈短路后,不到现场是不能发现的.
9.继电器保护是直接和电器设备连接的,中间没有光电隔离,容易遭受雷击.
10.常规保护已经逐渐淘汰,很多继电器已经停止生产.
11.维护复杂,故障后很难找到问题.
12.运行维护工作量大,运行成本比微机保护增加60%左右.
13.操作复杂、可靠性低,在以往的运行经验中发现很多事故的发生主要原因有两条:A人为原因:因为自动化水平低,操作复杂而造成事故发生.B继电保护设备性能水平低,二次设备不能有效的发现故障.
14.经济分析:常规保护从单套价来说比微机保护约便宜,但使用的电缆数量多、屏柜多、特别是装置寿命短、运行费用(管理费用、维护费用等)比微机保护高出60%,综合费用还是比微机保护多的.
微机保护优点:
1.微机保护是采用单片机原来,系统具备采集、监视、控制、自检查功能、通过一台设备可以发现:输电线路的故障,输电线路的负荷、自身的运行情况(当设备自身某种故障,微机保护通过自检功能,把故障进行呈现),采用计算机原理进行远程控制和监视.
2.由于微机保护采用各种电力逻辑运算来实现保护功能,所
以只需要采集线路上的电流电压,这样大大简化了接线. 3.微机保护的保护出口、遥控出口、就地控制出口都是通过一组继电器动作的,所以非常可靠.
4.微机保护采用计算机控制功能,保护定值、保护功能、保护手段采用程序逻辑,这样可以随时修改保护参数,修改保护功能,不用重新调试.
5.微机保护还具备通讯功能,可以通过网络把用户所需要的各种数据传输到监控中心,进行集中调度.
6.微机保护采用光电隔离技术,把所有采集上来的电信号统一形成光信号,这样有强电流攻击时候,设备可以建立自身保护机制.
7.微机保护采用CPU进行数据处理,加大了数据处理速度.
8.微机保护的寿命长,由于设备在正常状态处于休眠状态,只有程序实时运行,各个元器件的寿命大大加长.
9.微机保护具备时钟同步功能,对于故障可以记录,采用故障录波的方式把故障记录下来,便于对故障的分析.
10.微机保护采用了多层印刷板和表面贴装技术,因而具有很高的可靠性和抗干扰能力.
11.易用性:中文用户界面标准化,易学、易用、易维护.
12.经济分析:微机保护从单套价来说比常规保护约贵些,但使用的电缆数量极少、屏柜少、特别是使用寿命长达25年、运行费用(管理费用、维护费用等)比常规保护降低60%,综合
费用还是比常规保护少许多。