微机继电保护综述

重庆能源职业学院课程设计题目微机继电保护综述系专业班级姓名指导教师年月日1目录摘要............................................................................................................................................11微机继电保护的发展............................................................................................................21.1世界微机保护的发展历史..........................................................................................21.2我国微机保护的发展历史..........................................................................................21.3在未来几年内。微机保护发展趋势..........................................................................22微机继电保护装置的特点....................................................................................................32.1微机继电保护装置特点..............................................................................................32.2微机继电保护优、缺点..............................................................................................43微机继电保护硬件组成原理................................................................................................43.1微机继电保护装置的硬件包括以下五个部分：......................................................43.2比较式数据采集系统..................................................................................................53.2.1数据采集系统的作用.......................................................................................53.2.2数据采集系统的特点：...................................................................................53.2.3电压形成回路...................................................................................................63.2.4电压变换器.......................................................................................................64微机继电保护的算法............................................................................................................64.1数字滤波.....................................................................................................................64.2正弦函数模型算法......................................................................................................64.2.1半周积分算法...................................................................................................64.2.2导数算法...........................................................................................................64.2.3两采样值积算法...............................................................................................64.2.4三采样值积算法...............................................................................................74.3傅里叶算法（傅氏算法）.........................................................................................74.3.1全周波傅里叶算法...........................................................................................74.3.2半周波傅里叶算法...........................................................................................74.4解微分方程算法.........................................................................................................7式中R１、L1分别为故障点至保护安装处线路段的正序电阻和电感，u、i分别为保护安装处的电压和电流。................................................................................84.4.1差分法...............................................................................................................84.4.2积分法...............................................................................................................85数字滤波器概述....................................................................................................................81摘要应用微型计算机或微处理机构成的继电保护。1965年已开始计算机保护的研究工作，但由于在价格、计算速度和可靠性方面的原因，发展缓慢。70年代初、中期，大规模集成电路技术的飞速发展，微型计算机和微处理机问世，价格大幅度下降，计算速度不断加快，可靠性也大为提高，微机继电保护的研制随之出现高潮，到70年代后期已趋于实用。本文主要讲述微机继电保护硬件组成原理，微机继电保护的算法，数字滤波器的概述及输电线路微机保护装置举例。21微机继电保护的发展1.1世界微机保护的发展历史1）20世纪60年代末期，开始倡议用计算机构成继电保护。2）20世纪70年代，掀起了研究热潮。3）20世纪70年代末期，开始进入实用化阶段。4）1979年后，推出各种定型的商业性微机保护产品，并迅速推广。1.2我国微机保护的发展历史1）70年代后半期开始，对国外计算机继电保护的发展做了广泛的介绍和综述分析。2）70年代末至80年代初广泛地开展各种算法以至样机的研制。3）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。4）1986年，全国第一台微机高压线路保护装置投入试运行。5）1987年9月26日，微机距离保护经受人工短路考验。6)目前，高中压等级继电保护设备几乎均为微机保护产品。7）在微机保护和网络通信等技术结合后，变电站自动化、配电网自动化系统也已在全国系统中广泛应用。1.3在未来几年内。微机保护发展趋势1)从应用上，向高可靠性、简便性、开放性、通用性、灵活性和动作过程透明方向发展。2)从原理上，向智能化、模块化、网络化和综合化方向发展。32微机继电保护装置的特点2.1微机继电保护装置特点由于我国大量使用整流型或晶体管型继电保护装置，因此调试工作量大，尤其是一些复杂的保护，调试一套保护常常需要较长的时间。究其原因，这类保护装置是布线逻辑，保护的每一种功能都由相应的器件和连线来实现。为确保保护装置完好，需要把所具备的各种功能通过模拟试验来校核一遍。微机继电保护则不同，它的硬件是一台计算机，各种复杂的功能是由相应的程序来实现。即微机保护是由只会做几种单调的、简单操作的硬件，配以程序，把许多简单操作组合而完成各种复杂功能的。因而只要用简单的操作就可以检验微机的硬件是否完好。同时，微机保护装置具有自诊断功能，对硬件各部分和存放在EPROM中的程序不断进行自动检测，一旦发现异常就会报警，通常只要接通电源后没有报警，就可确认装置是完好的，所以对微机保护装置可以说几乎不用调试，从而大大减轻运行维护的工作量。计算机在程序的指挥下，有极强的综合分析和判断能力，因而微机继电保护装置可以实现常规保护很难办到的自动纠错，即自地识别和排除干扰，防止由于干扰而造成误动作。另外微机继电保护装置有自诊断能力，能够自动检测出计算机本身硬件的异常部分，配合多重化可以有效地防止拒动，因此可靠性很高。使用微型计算机后，如果配置一台打印机或其他设备，可以在系统发生故障后提供多种信息。如保护各个部分的动作顺序和动作记录，故障类型和相别及故障前后电压和电流的波形记录等，还可以提供故障点到保护安装处的距离。这样有助于运行部门对事故的分析处理。由于计算机保护的特性主要由程序决定，所以不同原理的保护可以采用通用的硬件，只要改变程序就可以改变保护的特性和功能，因此可灵活地适应电力系统运行方式的变化。采用微型计算构成的保护，使原有型式的继电保护装置中存在的技术问题，可以找到新的解决办法。如对距离保护如何区分振荡和短路，如何识别变压器差动保护励磁涌流和内部故障等问题，都提供了许多新的原理和解决方法。42.2微机继电保护优、缺点从微机继电保护出现以来，人们都不断对它的发展、前途和优缺点等作出过评述和估计。微机保护的优缺点如下优点：（1）程序可以实现自适应性，可按系统运行状态而自动改变整定值和特性。（2）有可存取的存储器。