微型机继电保护基础0 绪论

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1、微型机继电保护基础绪论一、子计算机在继电保护领域中的应用和发展概况故障分析计算、继电保护行为分析（60年代至今）应用：继电保护装置的仿真测试继电保护的计算机辅助设计由微型计算机构成继电保护装置本课程主要涉及第四项，即由计算机构成继电保护继电保护：在电力系统的某个设备发生故障的情况下，灵敏、快速、可靠、准确地将故障部分切除，维持非故障部分正常运行。采用的原理：1.电流增大2.电压降低3.阻抗变化4.功率变化5.相位变化只要能够反应上述变化、区分正常与故障、以及故障的范围，就可以构成继电保护。至今，已经历：感应型电磁型

2、整流型晶体管型集成电路型微机型微机保护是继电保护发展的最新阶段。发展历程：60年代：提出设想70年代：理论（算法、数字滤波等）探索，样机制作80年代：实用装置研究90年代至今：发展完善及推广应用（已发展三代）现状：已全面推广应用，所有厂商及高等院校、研究机关均以微机保护为研究重点，新上电力设备机保护的继电保护几乎全部为微机保护，许多老设备的继电保护也进行了微机化改造。趋势：1.监控保护一体化。2.人工智能、专家系统、灰色理论等引入微机保护，使其能适应电力系统的各种运行情况。3.发展继电保护专用微机芯片。4.探索新的

3、原理（单端量保护）一、微机保护的特点1.维护调试方便继电保护责任重大，需定期维护调试。传统保护硬件逻辑调试非常困难。微机保护硬件简单，主要功能由软件实现。微机保护具备自检功能，出现问题可以随时发现。2.可靠性高自动纠错、自动识别和排除干扰、自动检测、发现故障、闭锁保护。1.易于获得附加功能动作顺序、动作时间记录、故障类型、相别、波形。2.灵活性大硬件通用，改变软件即可改变功能。3.性能得到改善很强的运算能力和分析处理能力，完成精确复杂的计算方法第一章微机保护的硬件原理及设计选择原则1-1概述微机保护出现20年来，得

4、到了快速的发展，现有多个专业厂家生产微机保护装置，其硬件系统各有特点。华北电力大学、杨奇逊院士：第一代（84-90年）MPD-1、单CPU结构、硬件示意图如下：电压形成ALFS/H多路开关MPX电压形成ALFS/HA/DMPUEPROMRAMM定时器并口并口并口光隔CPU主要特点：单CPU系统；总线需要引出印刷；电路板比较复杂；可靠性差。第二代：WXH-11（90年代以后）、多CPU结构逻辑跳闸信号告警零序保护6记数单片机开出高频保护4记数单片机开出重合闸7记数单片机开出距离保护5记数单片机开出交流输入1模数变换2

5、模数变换3接口模拟量系统机PRINTER整个系统有五个CPU（8031）。四个CPU分别用来构成高频、距离、零序保护和综合重合闸，另一个CPU用来构成人机接口，A/D转换采用VFC型。每一个CPU系统都是一个独立的微机系统，任何一个损坏，系统仍然工作。数据总线、控制总线和地址总线均不引出印刷电路板，可靠性较高。交流输入及跳闸出口部分可靠性较高。第三代：CSL101A（1994年鉴定，96年推广）多CPU结构，与第二代不同之处在于：（1）CPU采用不扩展的单片机，即构成微机系统所需的微处理器、RAM、EPROM等全部

6、集中在一个芯片内部，总线不出芯片，具有很高的抗干扰能力。（2）VFC采用第三代VFC芯片VFC110最高震荡频率为4M，相当于A/D精度的14位。（3）设有高频、距离、零序和录波CPU插件，重合闸不包括在保护之中。南京电力自动化研究院、南瑞公司LFP-900系列（沈国荣院士）LFP-900系列包括从35KV~66KV中低压线路保护220KV~500KV线路高压超高压线路保护，用于不同电压等级时，保护的配置情况有所不同。以LFP-901为例，说明配置情况。采用多CPU结构，含有三个CPU，两个用于构成保护，一个用于人

7、机接口CPU均为Intel80196KC交流TATV管理CPU低通A/DCPU3VFCCPU2计数单片机开出CPU1计数单片机开出出口信号起动PTCT起动：纵联保护（工频变化量方向、零序功率方向、复合式距离元件）、零序后备保护：距离保护、综合重合闸：人机对话、起动、为出口提供？电压、采用VFC型A/D转换，采用逐次逼近式A/D转换最近又推出RCS-9000系列保护（单片机加DSP结构）此外，还有许继电器股份有限公司生产的WXH-800系列微机保护、国家电力公司南京电力自动化设备总厂生产的PSL601（602）数字式

8、高压线路保护的等，都各有特点，不再一一论述。各种微机保护硬件虽各不相同但一般均包括以下三大部分：（1）.模拟量输入系统（数据采集系统）作用：TA输出电流（计算机能辨识TV输出电压处理的数字量）构成：A/D型：电压形成、ALF、S/H、MPX、A/DVFC型：电压形成、VFC、光隔、计数器（2）.CPU主系统作用：对采集系统采集到的数据分析计算、完成各种继电保