2 -3微机保护主程序框图原理 2-4、5

§2－3微机保护主程序框图原理主程序主要由初始化、全面自检、自检循环几部分组成。一、初始化“初始化”是指保护装置在上电或按下复位键时首先执行的程序,它主要是对单片机及可编程扩展芯片的工作方式、参数的设置，以便在后面的程序中按预定方案工作。例如：CPU的各种地址指针的设置；并行、串行及定时器可编程扩展芯片的工作方式和参数的设置。初始化有：初始化（一）、初始化（二）及数据采集系统初始化三部分。初始化（一）是对单片机及其扩展芯片的初始化，使保护输出的开关量出口初始化，赋以正常值，以保证出口继电器均不动作。初始化（一）是运行和监控程序都需要用到的初始化程序。初始化（一）通过后，由运行人员在显示的主菜单中选择运行或调试方式，如选择“退出运行”，就进入监控程序，进行人机对话并执行调试命令。若选择“运行”，则开始初始化（二）。初始化（二）包括采样定时器的初始化、控制采样间隔时间、对RAM区中所有运行时要使用的软件计数器及各种标志位清零等程序。初始化完成后，开始对保护进行全面自检。如装置不正常则显示装置故障信息，然后开放串行口中断，等待管理系统CPU通过串行口中断查询自检状况，向微机监控系统及调度传送各保护的自检结果。自检通过，则进行数据采集系统的初始化。数据采集系统的初始化：主要是对计数器的初始化，采样值存放地址指针初始化。如果是VFC使采样方式，还需对可编程计数器初始化。完成数据采集系统初始化后，开放定时器中断和串行口中断，待中断发生后进入中断服务程序。在这之前，采样中断是关闭的。QDB=1（起动标志置1，表示退出相电流差突变量起动元件DI1，投入非全相运行时，健全相电流差突变量起动元件DI2)ZDB=1(振荡闭锁标志置1，表示退出DI2）QDB＝1、ZDB=1表示DI1、DI2均退出。因为此时RAM区的数据是随机的，会造成起动元件误动。为了防止由于RAM区的数据是随机的造成起动元件误动，开放采样中断后,等待60ms（三个周波）后，才投入突变量起动元件DI1、DI2（即QDB=0、ZDB=0)所有开出量返回，即所有保护处于非动作状态。在全面自检、通用、专用自检及故障程序返回主程序时均带有自检信息和保护动作信息，有必要将信息显示或打印出来，供运行人员查看、保存。所以自检循环一开始就安排查询检测报告程序。接下页上电或复位初始化（一）初始化（二）全面自检数据采集系统初始化工作方式？运行调试至监控程序通过不通过告警QDB＝1ZDB＝1开放中断图6－4初始化和自检循环（主程序）等待60ms清零所有标志及计数器（包括清零QDB和ZDB)所有开出量返回整组复归有报告通用自检项目保护专用自检项目自检循环CXY向人机对话插件送报告N二、全面自检的内容和方式1、RAM的读写检查对RAM的某一单元写入一个数，再从中读出如果写入与读出的数不一致说明RAM有问题，则驱动显示器显示故障信息和故障时间。同时开放串行口中断并等待管理元件CPU查询。2、定值检查每套定值在存入EEPROM时，都自动固化若干个校验码。若EEPROM定值求和码与事先存在的定值和不一致则说明EEPROM有故障。则驱动显示故障字符代码和故障时间。3、EPROM求和自检及CRC自检求和自检EPROM时,将EPROM中存放的程序代码从第一个字节加到最后一个字节,将求和结果与固化在程序末尾的和数比较,如发现求和自检与原程序求和结果不符则显示器显示相应的故障字符、代码和故障时间。这种方式计算简单，执行速度快，用于在线实时自检。但EPROM累加和自检在多个字节变位时，漏检的可能性较大。另一种方法是CRC循环冗余码自检方法，CRC自检是对每个字节的每个位均作规定的运算。这种方法错误检出率高，但速度慢，不能做为在线实时自检。4、开出自检开出自检主要检测开出通道是否正常，是通过硬件开出反馈来检测的。三、自检循环开放中断后，所有准备工作就绪，主程序进入进入自检循环阶段。故障处理程序结束返回主程序，也是在这里进入自检循环。自检循环包括查询检测报告，专用及通用自检内容。有报告则发呼唤信号及打印。通用自检内容通常是定值拨轮号监视和开入量的监视。专用自检内容则根据不同保护要求按排不同的自检内容。如检测3I0、3U0，判断TA、TV、是否断线，判断系统静稳是否破坏等。开入量监视：每次上电复位时，通用全面自检后，CPU将读取各开入量的状态，并存放在RAM某一地址单元中。自检循环中不断读取当时的开入量状态与原先的开入量状态比较，看是否有开入量发生变化，如有变化经一定延时（18s）发出呼唤信号，并打印出开入量变化时间及变化后各开入量的状态。定值拨轮开关监视：定值拨轮开关号是否有变化。定值拨轮开关号变化有两种情况：1）工作人员切换定值区号；2）接点接触不良。定值拨轮开关位变化时，将发出呼唤信号，如果是工作人员要切换定值区号，要进行一定的操作。如果没有人切换则要查明原因。复习题:1、微机保护主程序由哪几部分组成？2、初始化(一)、初始化（二）及数据采集系统的初始化各包含哪些内容？3、为什么在开放采样中断前要退出起动元件？4、全面自检包含哪些内容？5、自检循环包括哪些内容？§2－4采样中断服务程序原理采样中断服务程序包括三大部分：1、采样计算；2、TV、TA断线自检3、求相电流差突变量起动元件。1、采样计算在计算之前，模数变换器将采样的瞬时值存入相应的计数器。保护的采样计算就是采用某种适当的算法分别计算各相电压电流的有效值、相位、功率的方向、阻抗等，并分别存入RAM指定的区域内，供后续程序调用。采样中断服务程序框图从中断返还（至主程序）采样中断采样计算工作方式？起动振荡闭锁？TV断线自检TA断线自检调试运行YN不通过告警通过通过不通过相电流差突变量起动元件连续4次超过门槛IQD？Y至故障处理程序从中断返还N通过2、TV断线自检：P46WXB—11型微机保护TV断线检查：1）电压求和检查：在每个采样点检查Ua＋Ub+Uc与3U0的差值是否大于7V。若连续60ms其差值大于7V，距离保护告警并闭锁保护。以此，可检查TV二次侧一相或两相断线。但不能判断是TV断线还是数据采集系统异常。2）三相失压检查判据是三相电压有效值均低于8V，且A相电流大于0.04IH。附加条件是假若TV在线路上，断路器合闸前三相均无电流，如不附加条件，保护将一直处于告警状态。LFP—900微机保护TV断线检查：起动元件不动作有下列条件之一起动断线闭锁。1、三相电压向量和大于8V。（判为一相或两相断线。）2、三相电压绝对值和小于0.5UN，任一相有电流（0.08IN)(判为三相断线）3、三相电压绝对值和小于0.5UN，当操作把手在合后位置，且跳闸位置继电器TWJ不动作。（PT位于线路侧）3、TA断线自检在TA二次回路断线或电流通道中间环节接触不良时有的保护可能误动因此要对TA二次回路进行监视断线后闭锁保护并告警。其判据：P474、起动元件图2－7为了提高保护的可靠性，保护装置的出口均经起动元件闭锁，目前通常采用相电流差突变量起动方式。即两相邻周期的突变量之差，如A相的突变量之差为：这样的起动方式可以克服系统频率偏离额定值时造成的不平衡电流。IIIIIIzdNKNKNKKA2线路正常运行时，两相电流差突变量元件DI1（反应两相电流的故障分量）不会起动，每次中断服务程序执行完毕后，程序仍返回到中断前的位置。继续执行主程序。当线路发生故障时，突变量元件DI1起动，程序将不返回原先中断的位置，而返回到故障处理程序的入口地址。执行故障处理程序。复习题：1、采样中断服务程序包括哪三部分？2、LFP—900型微机保护如何判断TV断线？§2—5故障处理程序框图原理一、故障处理程序框图图2-8在中断服务程序中，如起动元件动作，程序转至故障处理程序。故障处理程序包括保护软压板的投切检查、保护定值的比较、保护逻辑判断、跳闸和后加速部分软压板——控制字，定值的一部分，用以投退保护的某些功能。故障处理程序框图N故障处理程序入口置KST＝1保护1软压板投入？NY超定值？保护逻辑判断保护1动作？A相保护定值比较YNY立标志来自低频减载程序保护1其它相故障处理程序保护N故障处理程序NY立标志立标志Y跳闸及后加速逻辑部分至主程序故障处理程序框图二、跳闸及后加速逻辑程序框图图2－91、跳闸逻辑程序2、后加速逻辑程序框图三、中断服务程序与主程序各基本模块间的关系：中断服务程序与主程序及保护逻辑、跳闸及后加速处理程序中间的关系图2－10示正常运行时，采样中断服务程序结束后,就自动转回执行主程序中原被中断了的指令。但在采样计算后，如发现被保护线路、设备有故障，就会起动保护，随即修改中断返还地址，强迫中断服务程序结束后进入故障处理程序，而不再回到原被中断的主程序那里去。在执行故障处理程序时，仍然要定时进入采样中断服务程序，只是因起动标志位等于1，中断结束后,不再修改中断返还地址，在中断结束后，自动回到原被中断了的故障处理程序。这样可使保护任何时候都获得实时的采样数据，保证了保护的实时性及动作的正确性。在进入故障处理程序后，先是保护逻辑判断，如保护逻辑判断应跳闸，即进入跳闸后加速处理程序，处理结束后返回到主程序的自检循环部分。如保护逻辑判断不应动作，也返回到主程序的自检循环部分。图2-10中断服务程序与主程序各模块之间的关系主程序初始化自检报告循环保护逻辑判断跳闸及后加速采样中断故障处理返回保护起动作业1、故障处理程序包括哪些内容？2、什么是控制字？3、画出中断服务程序与主程序、故障处理程序之间的关系图。