电力系统继电保护及微机在线应用复习要点

《电力系统继电保护及微机在线应用复习要点》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、电力系统继电保护及微机在线应用复习要点Chi概述1.微机保护装置的硬件结构如下图所示，其包括模拟量输入单元、开关量输入/输出单元、CPU主系统、人机对话回路、通信接U和电源。模拟量输入单元川于采集互感器的电压电流模拟信号，经适当的预处理后得到所需的数字量；开关量输入/输出单元用于外部接点的输入和保护跳闸、报警信号的输出，为了提商其抗干扰能力，一般须经延时和光电隔离；CPU主系统由CPU微处理器、存储器、定时器和控制电路等组成；人呩对话冋路包括键盘、LCD敁示、按键等；通信接口用于实现多机通信或联电源用于微机保护装置的供电。2.微机保护的主要特点：1.程序能够实现自适应，即一套硬件能够实现不同的

2、保护功能；2.维护调试方便；3.相对传统保护可靠性高；4.正确动作率高，其中线路保护的正确动作率为95%,元件保护的正确动作率为85%；5.容易获得附加功能，如故障录波、故障定位；6.易于提岛保护性能；7.人机操作界而使用灵活方便；8.具有通信功能；9.在输入波形异常时微机保护的正确动作率低于传统保护，且微机保护的抗浪涌能力较弱平；10.工作电平低，抗干扰能力差。Ch2输入信号的预处理1.利用逐次比较A/D构成模拟量输入通道如下阁所示，电邝形成回格*ALF卜MPXAT)一CPU利用VFC构成模拟量输入通道如下图所示,电压形朗格VFCCPU2.VFC构成模拟量输入通道在固定的时间间隔pTs内对V

3、FC的输出脉冲进行计数即对该时间段内的脉冲频率进行积分得到所需的数字量D（减去偏置电压部分），其最大计数值Dmax等于pTs乘以最大频率偏移，所以p伉越大VFC的分辨率越岛，但是VFC的延时将增加。由于在pTs对输入信号进行积分，因此VFC模拟量输入通道能够滤除pTs内的整次谐波。3.VFC构成模拟量输入通道的优点：1.分辨率高，电路简单；2.抗干扰能力强，具有一定的滤波效果，采用光电耦合器使数据采集系统和CPU系统电气隔离；3.与CPU接口简单；4.多个CPU可共享一套VFC。Ch3数字滤波1.数字滤波器与模拟滤波器相比的特点：1.滤波精度高，提高码字就能提高滤波精度；2.可靠性高，模拟滤波

4、器受环境和温度的影响，而数字滤波器受环境和温度的影响小；3.易于改善滤波性能，改变算法或系数就能改善滤波性能；4.能够分时复用，一套硬件能够对多个通道的信号进行滤波。1.简单滤波器的设计：1.差分滤波：y(n)=x(n)-x(n-k),若欲滤除m次谐波则步长k须满足m=N/k*l(1=0,1,2...),N为采川频率对基波频率的比值，差分滤波能够滤除直流分量(当k=N时直流分量、基波及各次谐波分量都被滤除，仅保留故障分量，可用于故障启动)；2.加法滤波:y(n)=x(n)+x(n-k)，若欲滤除m次谐波则步长k须满足m=N/k*(2I+l)(1=0，1，2…)，加法滤波不能滤除直流分量，只能滤

5、除奇次谐波；3.积分滤波：y(n)=x(n)+x(n-l)+...+x(n-k),若欲滤除m次谐波则步长k须满足m=N/(k+l)*I(1=0,1,2...),虽然1=0吋m=0但是其幅值特性不为0,因此积分滤波不能滤除直流分量。2.简单滤波器的特点：1.运算简单；2.树状频谱，将构成分次谐波的泄漏；3.时延与滤除谐波次数m乘反比；4.有限冲激响应，滤波单元传递函数只有零点没有极点。3.零极点配罝滤波器设计：1.零极点为S数时必须设罝共轭零极点，以使差分方程系数为实数，若为了滤除k次谐波可在re±j27tk/N设置一对共轭零点，其传递函数为HKUhUrcosPTtk/NV+iV2，为完全消除k

6、次谐波可令r=l，谐波次数最高到N/2次；2.全零点滤波器没计：为消除直流分量和m次谐波以外的整次谐波，巾于滤除直流分量和N/2次谐波分延时，其对应零点分别为1和-1,无需设置共轭零点，全零滤波器的传递函数为2兀k~N~+厂2](1+2一1)。^-1H(z)=(l-z-1)f[[l-2cos(k=4.计数字滤波器算例，采样频率fs=800Hz,要求保留二次谐波，滤除直流和其他能够消除的整倍数谐波。解：fs=800Hz,N=800/50=16,27rk/N=k7r/8,又因为要求保留二次谐波，滤除直流和其他能够消除的整倍数谐波(仅保留二次谐波，基波也滤除)，所以可设计滤波器，H(z)=(1-z

7、'1)(1-2cos^)z_1+z~2)(l-2cos^-)z_1+z'2)(l+z_2)(l-2cos^-)z_l+z—2).(1-2cos^)z-,+z-2)(1-2cos^)z-1+z-2)(1+z-,)=(1-z-,)(1+z-2)(1+z-i)(1+72z-2+z-4)-(1+V2z_1+z_2)a-72z-2+z-4)=(1-z_4)(1+z^)04-V2z_,+z一2)CM算法N1.