微机继电保护
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。
说明微机继电保护的特点
说明微机继电保护的特点
微机继电保护是一种新型的电力系统保护技术，具有以下特点： 1. 高可靠性：微机继电保护采用数字化、智能化技术，减少了人为干扰和误操作的可能性，保证了保护的可靠性。
2. 高灵敏度：微机继电保护能够对电力系统中的小故障进行及时检测和处理，避免了因小失大的情况。
3. 多功能性：微机继电保护可以实现多种保护功能，如过流保护、接地保护、差动保护、跳闸保护等。
4. 易于升级：微机继电保护采用软件编程技术，可以通过升级软件来实现功能的扩展和更新，以适应不同的保护需求。
5. 数据存储和分析功能：微机继电保护能够对电力系统中的运行数据进行实时存储和分析，为电力系统的安全运行提供有力支撑。
6. 远程通信功能：微机继电保护可以与电力系统的远程监测系统进行联网，实现远程监测和控制，提高了电力系统的管理效率和运行安全性。
综上所述，微机继电保护具有高可靠性、高灵敏度、多功能性、易于升级、数据存储和分析功能以及远程通信功能等特点，是电力系统保护领域的重要技术。
- 1 -。
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的优点：1. 精确度高：微机继电保护利用数字信号处理技术，具有高精度的测量和分析能力，能够准确判断系统的运行状态并采取相应的保护动作，有效地提高了电力系统的可靠性。
2. 可编程性强：微机继电保护具有较大的内存和高速的处理能力，可以通过软件编程实现灵活的保护策略，根据实际需求进行保护参数的调整和设定，提高了保护系统的适应性和可扩展性。
3. 通信性能好：微机继电保护可以通过通信网络与其他设备进行数据交换，实现集中监控和远程控制，方便了对电力系统的维护和管理。
4. 自诊断功能：微机继电保护具有自检、自测和自诊断功能，能够自动检测和判断设备的工作状态，及时发现故障和异常情况，并进行报警和记录，提高了对设备的监测和维护效果。
5. 可靠性高：微机继电保护采用双通道冗余设计和硬件故障自动切换功能，能够在单通道故障的情况下自动切换到备用通道，确保保护系统的持续运行，提高了系统的可靠性和稳定性。
微机继电保护的抗干扰措施：1. 屏蔽：采用屏蔽技术，有效地阻隔外界干扰信号的影响，提高系统的抗干扰能力。
屏蔽可以是金属屏蔽或电磁屏蔽，可根据具体情况选择合适的屏蔽方式。
2. 滤波：在输入和输出端口添加滤波器，通过滤波器的滤波作用，削弱和消除高频噪声干扰信号，提高系统的抗干扰能力。
3. 接地：良好的接地系统是提高系统抗干扰能力的关键，通过合理的接地设计和接地电阻的选择，减少地电势差和地回路干扰，提高保护系统的稳定性和可靠性。
4. 干扰检测：引入干扰检测技术，实时监测系统中的干扰信号，并对其进行分析和判断，及时采取相应的抗干扰措施，保证系统的正常运行。
5. 封装设计：合理的封装设计可以减少电磁泄漏和干扰，将关键电子模块封装在金属外壳中，有效地隔离干扰源和被干扰对象，提高系统抗干扰能力。
6. 程序保护：通过设置密码和权限限制，防止未经授权的人员对保护系统进行恶意操作，保证系统的安全性和稳定性。
微机继电保护装置
微机继电保护装置一、引言微机继电保护装置是一种新型的电力保护装置，它采用了微机技术和现代电力保护原理相结合的方式，使得电力系统的保护更加灵活、可靠和高效。
二、发展历程随着电力系统的发展和电力负荷的增加，传统的继电保护装置已经难以满足对电力保护的需求。
因此，微机继电保护装置应运而生。
从上世纪80年代开始，微机技术逐渐应用于电力保护领域，取得了显著的成果。
经过多年的发展和改进，微机继电保护装置已经成为电力系统安全稳定运行的重要组成部分。
三、工作原理微机继电保护装置采用了微机技术和数字信号处理技术，能够对电力系统中的各种异常情况进行精确的检测和判断，并在出现故障时快速做出保护动作。
其工作原理主要包括以下几个方面：1. 信号采集和处理：微机继电保护装置通过传感器采集电力系统中的各种信号，包括电压、电流、功率等参数，并将其转化为数字信号进行处理。
2. 信号分析和判断：微机继电保护装置通过对采集到的信号进行分析和判断，可以准确地判断出电力系统中是否存在故障或异常情况。
3. 保护动作控制：微机继电保护装置在判断出故障或异常情况后，会对电力系统进行保护动作控制，如切断故障回路、断开电源等，以保证电力系统的安全运行。
四、特点和优势微机继电保护装置相较于传统的继电保护装置具有如下特点和优势：1. 灵活性：微机继电保护装置可以根据电力系统的实际需求进行配置和调整，以适应不同的保护要求。
2. 可靠性：微机继电保护装置采用了先进的数字信号处理技术，提高了保护的精度和可靠性，并能够自动监测和诊断故障。
3. 高效性：微机继电保护装置具有快速的保护动作速度和精确的保护动作，可以在最短的时间内切断故障回路，避免电力系统的损坏。
4. 易维护性：微机继电保护装置采用了模块化设计，易于维护和故障排除。
五、应用领域微机继电保护装置广泛应用于各种规模的电力系统，包括电力变电站、电力配电系统、工矿企业的电力系统等。
它可以对电力系统中的各种异常情况进行保护，并确保电力系统的安全运行。
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作为电力系统中的重要组成部分，具有许多优点和抗干扰措施。
下面将分别从优点和抗干扰措施两个方面进行详细阐述。
1. 灵敏性高：微机继电保护采用数字信号处理技术，可以对电力系统的各种异常情况进行实时监测和判断。
相比传统的电磁继电保护，微机继电保护具有更高的灵敏性，能够更快速地发现故障并给出保护动作。
2. 精确性高：微机继电保护的数字信号处理技术可以提高测量和运算的准确性。
通过模拟量和数字量的精确采样，以及高精度的数学运算，可以更准确地确定电力系统的状态和故障类型，从而提供更精确的保护动作。
3. 功能丰富：微机继电保护可以实现多种不同类型的保护功能，如过电流保护、跳闸保护、差动保护等。
每种保护功能都可以根据具体需求进行灵活配置，并能够与其他保护装置进行联动，实现全面的电力系统保护。
4. 可靠性高：微机继电保护具有模块化设计和冗余备份的特点，可以提高系统的可靠性。
当某个保护模块发生故障时，系统可以自动切换到备用模块，确保保护功能的连续性。
5. 易于扩展：微机继电保护采用模块化设计，可以根据需要灵活扩展保护功能。
当系统需要添加新的保护功能时，可以通过添加相应的模块来实现，而不需要更换整个保护装置。
6. 数据通信方便：微机继电保护可以通过通信接口与其他设备进行数据交互。
可以实现与主站的远程通信，方便远程监控和控制。
还可以与其他保护装置进行联动，提高系统的整体性能。
1. 硬件抗干扰：微机继电保护采用专门的硬件电路来抵抗各种干扰。
在输入信号采集过程中使用高精度的模拟转换芯片和滤波电路，可以有效抵抗电磁干扰和噪声干扰。
2. 软件抗干扰：微机继电保护利用软件算法来抵抗各种干扰。
在信号处理过程中采用滤波算法和数据平滑算法，可以抑制干扰信号的影响，提高保护系统的抗干扰能力。
3. 备份和冗余设计：微机继电保护采用备份和冗余设计来提高系统的可靠性和抗干扰能力。
可以采用双通道设计，将控制信号和测量信号分开处理，避免单个信号通道故障对整个系统的影响。
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。
发电机微机继电保护原理
ΔP2
二、 纵向零序电压式定子绕组匝间短路保护 2. 专用电压互感器接线 设A相匝间短α%，相差仍1200 纵向零序电压
负序功率方向闭锁 用于区外短路时，防止匝间短路保护误动。 不同故障情况下，机端的负序功率方向 区内故障； 区外故障； (图内I2为正方向，实际相反） 匝间短路
第三节 发电机定子绕组单相接地保护 发电机定子绕组单相接地时的基波零序电压和电流
.反时限负序过流保护
发热量与负序电流平方和持续时间的乘积成正比为反时限特性,定时限保护不能正确反应热积累过程,因此采用负序反时限过流保护作为转子过热的主保护. 上限定时限：I2>I2up(2.0) tup=1.0s时限与高压侧出线快速保护配合; 下限定时限：I2>I2m负序反时限过流保护启动值。长延时t1跳闸解列。 反时限： I2m<I2<I2up 范围内。 负序过负荷发信号:I2>I2ms延时ts发信号
．发电机定子绕组单相接地时的基波零序电压和电流
第三节 发电机定绕组单相接地保护
定子绕组单相接地时电容电流
当中性点不接地时，故障点的接地电流为 当中性点经消弧线圈接地时，故障点的接地电流为 总电容为定值，一般采用欠补偿运行方式
利用零序电压构成定子绕组单相接地保护
定子绕组单相接地故障时出现3U0(对地)随接地故障点的位置不同而变化，取动作电压为10V时,保护区为90% 。 为提高灵敏度应滤掉三次谐波； 动作延时应大于系统中接地的后备保护动作延时。
利用机端三次谐波电压US3作为动作量，用中性点侧三次谐波电压UN3作为制动量，当US3≥ UN3为保护动作条件，在正常运行时不会动作；当接地发生在近中性点侧，有较高灵敏性。保护范围中性点侧50%。
利用机端电压互感器开口三角形上引出的基波零序电压，构成反映α>15%以上范围的单相接地故障。接地故障越接近机端，灵敏性越高。 利用两者的组合，构成100%定子接地保护 。
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。
微机继电保护
第9 章
微机继电保护 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、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。
第9 章
微机继电保护
微机继电保护
1.1
第9 章
微机继电保护
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。
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
1.高精度：微机继电保护采用数字量，其测量、处理、判断和操作具有高精度特性。
其电性能、测量精度和保护动作能力等方面都有了很大的提高。
2.高灵敏度：微机继电保护采用先进的微处理器，具有高灵敏度和快速反应的特点，能快速响应线路异常信号，对异常信号进行判断和处理，及时启动保护动作，有效保证了设备的安全和稳定运行。
3.易于升级：由于微机系统是可编程的，因此在发现保护仪器中出现问题或需要更改保护设置时，可以通过简单的软件升级来更新保护系统，使其保持最新的技术水平。
4.便于操作：微机继电保护有自检功能，通过简单的参数设置和操作，减少了维修和调试的时间，提高了保护设备的可靠性。
5.可自诊断：微机继电保护具有独特自诊功能，能自动检测故障原因，同时可以通过记录功能进行故障排查，方便了错误的定位和排解。
二.抗干扰措施
1.对输入信号进行滤波处理：对非线性输入和各种干扰信号进行滤波处理，可以有效消除干扰信号，提高保护仪器的抗干扰能力。
2.多点接地：对不同的系统及仪器进行多点接地，减小设备的地电位差，防止干扰信号的传递和聚集。
3.电容、电感保护：在接收到外部干扰信号时，可以通过设置适当的电容、电感进行反嵌流保护，保护设备不受到过大的电流影响，从而防止其受到损坏。
5.提高继电保护的性能：通过微处理器控制，可以在继电保护器中增加更多的安全措施，例如电压、电流的数字滤波、故障排查功能等，提高保护仪器的交互性能和工作稳定性。
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1.高速保护：传统的保护装置逐步被微机保护装置所取代，其主要原因就在于微机保护装置具有更高的保护速度。
传统的继电保护装置仅能以毫秒级的速度执行保护判断，而微机继电保护装置能以微秒级的速度执行保护判断，其保护速度是传统继电保护装置的数倍。
2.高可靠性：微机继电保护装置具有较高的可靠性。
传统的继电保护装置通常采用机械式、电磁式等传统元器件，容易因为元器件的老化、机械损坏等原因而失效，而微机继电保护装置使用的元器件是电子元器件，其寿命较长、可靠性较高，能够保证装置的长期稳定运行。
3.高精度：微机继电保护装置具有较高的精度。
传统的继电保护装置仅具有一定的判别精度，如果遇到相邻线路干扰等情况，就会产生误判，而微机继电保护装置能够针对各种干扰情况作出正确判断，并进行相应的保护措施。
4.多功能：微机继电保护装置可以完成多种保护功能，如过电流保护、地电流保护、短路保护、过压保护、欠压保护等多种保护功能，并且可以通过编程方式设置参数，以适应不同的工作环境。
5.可编程性：微机继电保护装置具有强大的可编程性。
传统的继电保护装置仅能完成固定的保护功能，而微机继电保护装置可以通过编程实现不同的保护功能，并且可以根据不同的工作环境进行参数设置，从而保证装置的最佳工作状态。
1.电气隔离：在微机继电保护装置的设计中，通常采用电气隔离的方式来避免各个元件之间的相互影响。
例如，将数字量与模拟量隔离，将微处理器与外部电路隔离等措施，能够有效地抑制外界噪声的干扰。
2.滤波：微机继电保护装置通常在输入端口、输出端口等关键位置采用滤波电路，以滤除高频噪声和杂波信号，从而提高装置的抗干扰能力。
3.地线处理：微机继电保护装置的接地处理是影响其抗干扰能力的重要因素。
在接地处理时，应注意消除地环形电流，采用良好的接地方式，有效降低地电位的参差不齐度，提高装置的稳定性和抗干扰能力。
4.软件滤波：在微机继电保护装置的软件设计中，通常采用滤波算法来降低输入信号中的噪声，例如，通过加权平均或中值滤波等算法处理输入信号，从而提高装置的抗噪能力。
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。
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电力系统中一种应用广泛的保护装置，具有以下几个优点：1. 报警及时：微机继电保护采用数字信号处理技术，具有高速运算能力和快速反应速度，能够实时监测电力系统的参数，并在系统发生异常时迅速报警，从而及时采取相应的措施保护系统的安全运行。
2. 灵活性强：与传统的继电保护相比，微机继电保护具有更大的灵活性和可靠性。
它能够根据电力系统的运行状态和实际需求，灵活地设置保护参数和逻辑，从而适应不同的工况条件。
微机继电保护还可以通过软件升级来应对系统的变化和更新需求，提高系统的可靠性和稳定性。
3. 保护功能完备：微机继电保护可以实现多种保护功能，如过流保护、零序保护、差动保护等，能够对电力系统的各种故障和异常情况进行准确判断，并采取相应的保护措施，从而有效地防止事故的发生，保障电力系统的安全运行。
4. 数据存储及分析：微机继电保护具有大容量的数据存储和高效的数据分析能力，能够实时记录电力系统的运行参数和故障信息，并对数据进行处理和分析，为系统运维人员提供可靠的数据支持，帮助他们深入了解系统的工况和故障情况，从而有针对性地采取相应的维护和修复措施。
微机继电保护在应用过程中也面临一些干扰和问题，需要采取相应的抗干扰措施来保证其正常运行。
以下是一些常见的抗干扰措施：1. 屏蔽和接地：为了减少外部电磁干扰对微机继电保护的影响，可以采用屏蔽和接地措施。
具体来说，可以采用屏蔽配线和金属屏蔽罩来抑制电磁辐射和电磁感应，同时进行良好的接地设计，保持系统的地电位一致，减少地回路电流，提高系统的抗干扰能力。
2. 信号滤波：在微机继电保护中，可以采用滤波器对输入信号进行滤波处理，去除高频噪音和干扰信号。
滤波器的设计应根据实际环境和信号特点进行合理选择，以达到抑制干扰的目的，保证继电保护的准确性和可靠性。
3. 数字抗干扰技术：数字抗干扰技术是提高微机继电保护抗干扰能力的一种重要手段。
通过采用特殊的数字滤波算法、抗混合动态技术和误码控制技术等，可以在数字信号处理的过程中抑制各种干扰信号，保证保护装置的准确和可靠运行。
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
电动机保护整定计算
电动机过热保护
1. 若电动机厂家提供电动机在n倍额定负荷电流下，允许运行ts，或 堵转电流为n倍额定电流时，允许堵转时间为ts，则直接整定过负 荷系数kgh=n，过负荷时间ts。
2. 按躲过起动电流整定，如1.2倍额定电流值，120s，直接起动结束 时不发生过负荷报警信号（75%过负荷跳闸值）为止。
母联备用电源自投保护
保护功能
1. 复合电压闭锁的二段定时限过流保护 2. 一段零序过流保护 3. 母联自投 4. 三相一次重合闸（不检定） 5. 合闸后加速保护（零序加速段或可经复压闭锁的过流加速段） 6. 独立的操作回路及故障录波
母联备用电源自投保护 装置闭锁和告警
当装置检测到本身硬件故障时（RAM出错，EPROM出错， 定值出错，电源故障），发出装置报警信号，同时闭 锁整套保护。
当装置检测出下列问题时发出运行异常报警信号 1. 弹簧未储能 2. 电压互感器断线报警 3. 控制回路断线 4. 跳闸位置继电器异常 5. 频率异常 6. 零序过流报警 7. 过负荷报警 8. 接地报警(零序过压报警) 9. 轻瓦斯报警 10. 超温报警 11. 备用非电量报警
配变保护逻辑框图
各保护环节逻辑框图见图2-1~图2-10 典型一 配电变压器保护装置逻辑框图见图2-11 典型二 配电变压器保护装置逻辑框图见图2-12
主变压器保护
保护功能
1. 差动速断保护 2. 比率差动（二次谐波制动）保护 3. 高压侧复合电压闭锁过流保护（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段） 4. 低压侧复合电压闭锁过流保护（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段） 5. 带延时的非电量保护（跳闸与信号） 6. 过负荷保护起动风机，闭锁调压信号报警 7. 电流互感器断线报警及闭锁比率差动保护 8. 电压互感器断线报警
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利用微处理器和数字电子技术实现的新型继电保护装置。
相比于传统的电磁式继电保护装置，微机继电保护具有以下优点：1. 高可靠性：微机继电保护采用数字电子技术，具有较高的可靠性。
数字电子元件稳定可靠，寿命长，相对于传统的机械继电器和电磁元件，其故障率更低，减少了由于元件故障引起的保护误动和漏动的可能性，提高了电力系统的可靠性。
2. 灵敏度高：微机继电保护能够采集电力系统中各种电量的实时数据，并以高速、高精度进行处理。
通过灵敏度高的微机算法，可以实现对各种异常情况的快速判断和定位。
微机继电保护还能够根据电力系统的实际情况进行参数调整，提高保护的适用性和可调性。
3. 功能强大：微机继电保护具有丰富的保护功能。
除了常见的过载、短路、接地故障等保护功能以外，还可以实现电气距离保护、差动保护、方向保护、变压器保护、母线保护等复杂的保护功能。
微机继电保护还可以与通信系统进行联动，实现远程监视和控制。
4. 易于操作和维护：微机继电保护具有友好的人机界面，可以通过触摸屏、键盘等方式进行操作。
操作界面直观明了，操作简便，能够快速调整保护参数。
微机继电保护还能够进行自检和自校验，能够自动检测继电器的工作状态和电源状态，提供故障自诊断功能，大大方便了设备的维护和维修。
为了保证微机继电保护的正常工作，还需要采取一系列的抗干扰措施，主要包括以下几个方面：1. 绝缘措施：微机继电保护的所有输入和输出接口都需要进行绝缘处理，以免因系统的绝缘不良导致的电磁干扰。
2. 屏蔽措施：对关键线路进行屏蔽处理，减少外界电磁干扰的影响。
可以采用屏蔽箱或者屏蔽线缆来实现。
3. 地线措施：采用合适的地线接法，通过对接地电阻的合理选择和接地引线的良好连接，减少外界干扰对于系统的影响。
4. 滤波措施：对于输入输出线路，可以通过增加滤波器来滤波，减少高频干扰对系统性能的影响。
5. 定位措施：安装微机继电保护时，应尽量靠近受保护对象，减少接线的长度，减小传输过程中干扰信号的影响。
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
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。
微机继电保护精品课件教材课程
大数据技术在微机继电保护中的应用
大数据技术可以对大量的电力系统运 行数据进行分析和处理，提取出有用 的信息，用于优化保护装置的配置和 整定值。
大数据技术还可以用于对历史故障数 据进行挖掘和分析，找出故障发生的 规律和原因，为预防和解决故障提供 科学依据。
大数据技术还可以用于对电力系统的 运行状态进行实时监测和预警，及时 发现潜在的故障风险，提高电力系统 的安全性和稳定性。
详细描述
通信故障通常表现为通信指示灯不亮、通信数据异常等。这 可能是由于通信接口接触不良、通信线缆损坏或通信协议不 匹配等原因造成的。处理通信故障需要检查通信接口和线缆 是否正常，同时确保通信协议的一致性。
通信故障
总结词
通信故障是指微机继电保护装置与其他设备或系统之间的通 信出现问题，导致信息传输受阻或数据错误。
物联网技术在微机继电保护中的应用
物联网技术可以实现电力设备和 保护装置之间的信息交互和远程 控制，提高保护装置的自动化和
智能化水平。
物联网技术还可以用于对电力设 备的运行状态进行实时监测和预 警，及时发现设备的异常情况，
提高设备的可靠性和安全性。
物联网技术还可以用于实现电力 系统的远程管理和控制，提高电 力系统的运行效率和可靠性。
靠性。
距离保护
距离保护通过测量故障点到保护装 置的距离，判断故障位置，实现选 择性保护。
方向保护
方向保护通过比较故障电流的方向， 判断故障是否发生在被保护线路的 内部，实现选择性保护。
微机继电保护的软件算法
电流差动保护
电流差动保护通过比较线路两侧 电流的大小和相位来判断故障是 否发生，具有较高的灵敏度和可
大数据技术在微机继电保护中的应用
大数据技术可以对大量的电力系统运 行数据进行分析和处理，提取出有用 的信息，用于优化保护装置的配置和 整定值。
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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。
南京电力自动化研究院研制的微机线路保护装置也于1991年通过鉴定。
天津大学与南京电力自动化设备厂合作研制的微机相电压补偿式方向高频保护，西安交通大学与许昌继电器厂合作研制的正序故障分量方向高频保护也相继于1993年、1996年通过鉴定。
至此，不同原理、不同机型的微机线路和主设备保护各具特色，为电力系统提供了一批新一代性能优良、功能齐全、工作可靠的继电保护装置。
因此到了90年代，我国继电保护进入了微机时代。
随着微机保护装置的研究，在微机保护软件、算法等方面也取得了很多理论成果，并且应用于实际之中[4]。
1.1.2 微机继电保护的主要特点[5]1、改善和提高继电保护的动作特征和性能，动作正确率高。
主要表现在能得到常规保护不易获得的特性；其很强的记忆力能更好地实现故障分量保护；可引进自动控制、新的数学理论和技术如自适应、状态预测、模糊控制及人工神经网络等，其运行正确率很高也已在运行实践中得到证明。
2、可以方便地扩充其他辅助功能。
如故障录波、波形分析等，可以方便地附加低频减载、自动重合闸、故障录波、故障测距等功能。
3 、工艺结构条件优越。
体现在硬件比较通用，制造容易统一标准；装置体积小，减少了盘位数量；功耗低。
4、可靠性容易提高。
体现在数字元件的特性不易受温度变化、电源波动、使用年限的影响，不易受元件更换的影响；且自检和巡检能力强，可用软件方法检测主要元件、部件的工况以及功能软件本身。
5、使用灵活方便，人机界面越来越友好。
其维护调试也更方便，从而缩短维修时间；同时依据运行经验，在现场可通过软件方法改变特性、结构。
6、可以进行远方监控。
微机保护装置具有串行通信功能，与变电所微机监控系统的通信联络使微机保护具有远方监控特性。
1.1.3 微机继电保护的优点与传统的继电保护技术相比，微机继电保护主要有以下的优点[6]：（1）改善和提高继电保护的动作特性和性能；（2）可靠性大为提高；（3）内部编程软接线的方式大大降低了电气二次线路的复杂性；（4）可以充分利用CPU的资源，实现其他测量、管理、通讯等功能；（5）微机特有的记忆存槠功能能很好的实现故障追忆，提高运行管理效率；（6）自检能力强，可以省去每年花费大量人力物力而必须去做的继电保护预防性试验，可以保证生产的连续运行。
1.1.4 微机继电保护的发展趋势继电保护技术发展趋势向计算机化、网络化、智能化、保护、控制、测量和数据通信一体化发展。
随着计算机技术的飞速发展及计算机在电力系统继电保护领域中的普遍应用，新的控制原理和方法被不断应用于计算机继电保护中，以期取得更好的效果，从而使微机继电保护的研究向更高的层次发展，出现了一些引人注目的新趋势[7、8].1.2 本论文的主要工作电力工业的发展和继电保护相关科学技术的进步都给微机继电保护装置的研制提出了前所未有的机遇与挑战。
本文在借鉴国内外微机继电保护发展的成功经验基础之上，跟踪继电保护相关高新技术，探讨了新型微机继电保护硬件方案的研制。
本文的主要内容包括以下几个方面:1、概述了微机继电保护技术。
主要介绍了国内国外微机继电保护的发展史、继电保护的几大特点、主要的理论技术和成果以及今后总的发展要求和趋势。
2、选择芯片，采用16位或32位CPU提高保护系统的性能；采用14~16位A/D转换器提高微机保护的精度。
3、概述MODBUS通讯协议的原理，以及其使用方法4、系统硬件设计原理与过程。
包括A/D模块、D/A模块、通讯模块、数据采集模块和时钟模块。
5、系统软件设计过程。
主要包括A/D模块、D/A模块的底层驱动程序和MODBUS通讯协议。
2 系统总体电路设计与分析2．1硬件电路总体设计随着电力系统的发展，电网结构的日益复杂，对其保护、控制、变量、通信等功能的要求越来越高，而且由于新一代、高性能微控制器的出现，微机保护装置将逐步实现高集成度、全功能化。
本装置着重考虑了保护的特殊性和实验的灵活性要求，采用了MOTOROLA新型的高性能FLASH型MCU，从而使本装置既满足了继电保护的“四性”要求，又能灵活的适应各种保护原理的需要。
本装置硬件核心采用美国MOTOROLA公司MC68HC912DGl28A芯片作为微制器，并配以适当的外围电路来完成各项功能[9]。
本系统的硬件结构主要包括：中央处理单元、数据采集单元(模拟量和数字量)、通信单元(RS.232和USB通信)、人机接口(键盘与显示)单元、时钟单元、模拟量和开关量输出单元，各部分如图2 1所示。
图2.1 硬件电路总体结构图2．2主要芯片和器件的选择2.2.1微控制器的选择MC68HC912DG128A单片机是一台16位单片机，是MC68HC12系列单片机的一种[10]。
其引脚图如图2.2所示。
图2.2 MC68HC912DG128A 外部引脚图68HC12系列单片机是68HC11单片机的更新换代产品。
68HC11单片机自80年代后期以来，在诸多领域得到了广泛的应用，十余年来，已发展到十余个系列，几十个品种，生产量上亿片。
在汽车电子、通信、计算机外设、工业控制、消费类电子产品等方面有广泛地应用。
68HC12CPU与68HC11CPU的指令在源码级兼容。
68HC12单片机比起68HC11来，在总线速度上由2～3MHz提高到8MHz。
增加了一些新的指令，特别是用于模糊逻辑运算与模糊控制的指令。
68HC12的基本寻址空间仍为64，但可以采用自动分页的方式扩展应用程序到256KB甚至更多。
这样做的好处是指令代码短，程序代码效率高[11]。
MC68HC912DG128A单片机是一台16位单片机，其内部框图如图2.3所示。
图2.3 MC68HC912DG128A单片机的内部框图中央处理器CPU12由以下三部分组成：算术逻辑单元(ALU)、控制单元和寄存器组，CPU内部总线频率为8MHz[12]。
寻址方式有16种，堆栈指针和变址寄存器均为16位，它具有很强的高级语言支持功能，CPU12的累加器A和B是16位的，也可以组成32位累加器D。
CPU12的寄存器组包括如下5个部分[13、14]：a.16位累加器A、B或32位的累加器D；b.16位变址寄存器X和Y是用来处理操作数的地址。
可分别用于源地址，目的地址的指针型变量运算；c.堆栈指针(SP)是16位寄存器；d.程序计数器(PC)是16位寄存器，它表示下一条指令或下一个操作数的地址；e.条件码寄存器(CCR)。
中央处理器CPU12是M68HC12的中央处理器，为16位CPU，其指令系统在源码级与68HC11兼容。
*存储器(1) 128KB FLASH存储器；(2) 8KB RAM；(3) 2KB EEPROM。
*多元化总线，可以工作在单片方式，也可以通过总线扩展存储空间和增加I/O芯片，工作在扩展方式[15]。
地址总线16位，数据线16位或8位，地址和数据总线占用3个或4个8位I/O并行口，在单片方式下这32位可做普通I/O口用。
*两个8路10位A/D转换器*控制器局域网模块(CAN)，68HC912DG128A内部有两个CAN模块,每个CAN具有2个接收缓冲区和3个发送缓冲区。
每个CAN有RX、TX、出错、唤醒四个独立的中断通道。
CAN模块具有自检功能，有低通滤波唤醒功能。
*增强型捕捉定时器[16](1)16位主计数器，7位分频系数；(2)8个输入捕捉通道或输出比较通道,其中四个输入捕捉通道带有缓存；(3)4个8位或2个16位脉宽计数器；(4)每个信号滤波器有4个用户可选择的延迟计数器；*脉宽调制模块(PWM)[17]可设置成4路8位或者2路16位，逻辑时钟选择频率宽。
*串行接口(1)两个异步串行通信接口(SCI)模块；(2)一个I2C总线接口；(3)一个同步串行外设接口SPI。
*两个具有产生中断、唤醒CPU功能的8位并行口，也可以设为输出[18]。
*时钟发生器(1)具有锁相环频率合成器。
这是时钟发生器中的重要电路。
它的存在使外部32MHz 晶振就可以产生8MHz的总线频率；(2)也可使用0.5～16MHz的低功耗晶振。
*开发支持(1)支持单线背景调试模式(BDM)；(2)支持高级语言编程。
由上述资料可知：MC68HC912DG128A单片机是一款性能优异的单片机，能完成本课题的最佳选择。
2.2.2 A/D转换芯片的选择由于A／D转换器与整个系统的测量范围和精度有关．因此．A／D转换器的位数至少要比总精度要求的最低分辨率高一位。
对于8位的A／D转换器的分辨率能达到l／28或满刻度的O.392％，显然不能满足本装置所要求的0.2级(0.2％)精度；而12位的转换器能够达到的精度为O.0245％，能够满足本装置的精度要求，所以本装置采用12位的A／D转换器用于数据的转换[19]。
A／D转换器从启动转换，到转换结束输出稳定的数字量，需要一定的时间。