第五章-微機繼電保護程序流程

1、1第五章微機保護軟件251 概述一、微機保護的流程圖一、微機保護的流程圖程序流程圖是人們對解決問題的方法、思路或算法的一種描程序流程圖是人們對解決問題的方法、思路或算法的一種描述。微機保護的流程圖能夠比較直觀、形象、清楚地反映保述。微機保護的流程圖能夠比較直觀、形象、清楚地反映保護的工作過程和邏輯關(guān)系。護的工作過程和邏輯關(guān)系。流程圖的優(yōu)點：流程圖的優(yōu)點：（a a）采用簡單規(guī)范的符號，畫）采用簡單規(guī)范的符號，畫法簡單；法簡單； （b b）結(jié)構(gòu)清晰，邏輯性強；）結(jié)構(gòu)清晰，邏輯性強； （c c）便于描述，容易理解。）便于描述，容易理解。352 程序流程的基本結(jié)構(gòu)一、中斷功能的作用一、中斷功能的作用為

2、了滿足實時系統(tǒng)的快速性和實時性要求，微型機的中斷機為了滿足實時系統(tǒng)的快速性和實時性要求，微型機的中斷機制是一種很有效的實現(xiàn)手段之一。制是一種很有效的實現(xiàn)手段之一。中斷的作用中斷的作用當各種參數(shù)、信息、活動等需要及時處理時，可以在任意時當各種參數(shù)、信息、活動等需要及時處理時，可以在任意時刻向微機發(fā)出中斷請求，要求微型機快速響應(yīng)，達到快速處刻向微機發(fā)出中斷請求，要求微型機快速響應(yīng)，達到快速處理的目的。實現(xiàn)微型機和其他設(shè)備同時工作，并實現(xiàn)對異常理的目的。實現(xiàn)微型機和其他設(shè)備同時工作，并實現(xiàn)對異常情況的自行處理情況的自行處理中斷源中斷源中斷優(yōu)先級別中斷優(yōu)先級別4二、程序流程的基本結(jié)構(gòu)二、程序流程的基本

3、結(jié)構(gòu)三種典型的流程結(jié)構(gòu)：三種典型的流程結(jié)構(gòu)：（1 1）順序結(jié)構(gòu)）順序結(jié)構(gòu)（2 2）切換結(jié)構(gòu)）切換結(jié)構(gòu)（3 3）混合結(jié)構(gòu)）混合結(jié)構(gòu)YNBASttttT )(YNBASttttT ,maxYNBASttttT ,max553 電流保護流程圖電流保護的流程電流保護的流程在微機電流保護中，大致包括系統(tǒng)程序流程和中斷服務(wù)程序在微機電流保護中，大致包括系統(tǒng)程序流程和中斷服務(wù)程序流程。流程。（1 1）系統(tǒng)程序；）系統(tǒng)程序；（2 2）定時中斷服務(wù)程序；）定時中斷服務(wù)程序；（3 3）其它中斷服務(wù)程序。）其它中斷服務(wù)程序。67一、系統(tǒng)程序的流程（主程序流程）一、系統(tǒng)程序的流程（主程序流程）1 1、初始化、初始化（

4、1 1）對硬件電路所設(shè)計的可編程并行接口進行初始化）對硬件電路所設(shè)計的可編程并行接口進行初始化 （2 2）是讀取所有開關(guān)量輸入的狀態(tài)，并將其保存在規(guī)定的）是讀取所有開關(guān)量輸入的狀態(tài)，并將其保存在規(guī)定的RAMRAM或或FLASHFLASH地址單元內(nèi)，以備以后在自檢循環(huán)時，不斷監(jiān)視地址單元內(nèi)，以備以后在自檢循環(huán)時，不斷監(jiān)視開關(guān)量輸入是否有變化開關(guān)量輸入是否有變化（3 3）對裝置的軟硬件進行一次全面的自檢）對裝置的軟硬件進行一次全面的自檢 （4 4）在經(jīng)過全面自檢后，應(yīng)將所有標志字清零）在經(jīng)過全面自檢后，應(yīng)將所有標志字清零 （5 5）進行數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的初始化）進行數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的初始化 2 2、系統(tǒng)程

5、序的其它程序、系統(tǒng)程序的其它程序 （1 1）開放中斷）開放中斷（2 2）自檢循環(huán)，包括軟硬件自動檢測、人機對話、定值顯示）自檢循環(huán)，包括軟硬件自動檢測、人機對話、定值顯示和修改、報文發(fā)送。和修改、報文發(fā)送。8二、中斷服務(wù)程序的流程二、中斷服務(wù)程序的流程1 1、初始化、初始化（1 1）控制數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，將各模擬輸入量的信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字）控制數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，將各模擬輸入量的信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字量的采樣值，然后存入量的采樣值，然后存入RAMRAM區(qū)的循環(huán)寄存器中區(qū)的循環(huán)寄存器中 （2 2）時鐘計時功能）時鐘計時功能 （3 3）計算保護功能中用到的所有測量值）計算保護功能中用到的所有測量值 （4 4）將測量電流

6、與）將測量電流與段電流定值進行比較段電流定值進行比較 （5 5）在電流）在電流段的功能之后，執(zhí)行電流段的功能之后，執(zhí)行電流段的功能段的功能 （6 6）電流）電流段的功能、邏輯和比較過程均與電流段的功能、邏輯和比較過程均與電流段相似段相似 （7 7）當）當、段的電流測量元件都不動作時，再控制出段的電流測量元件都不動作時，再控制出口回路，使出口繼電器處于都不動作狀態(tài)，達到收回跳閘命口回路，使出口繼電器處于都不動作狀態(tài)，達到收回跳閘命令的目的令的目的 9三、系統(tǒng)程序和中斷服務(wù)程序的關(guān)系三、系統(tǒng)程序和中斷服務(wù)程序的關(guān)系在微型機開中斷后，每間隔一個在微型機開中斷后，每間隔一個TsTs，定時器就會發(fā)出一個

7、采，定時器就會發(fā)出一個采樣脈沖，隨即產(chǎn)生中斷請求。于是微型機先暫停一下系統(tǒng)程樣脈沖，隨即產(chǎn)生中斷請求。于是微型機先暫停一下系統(tǒng)程序，轉(zhuǎn)而執(zhí)行一次中斷服務(wù)程序，以保證對輸入模擬量的實序，轉(zhuǎn)而執(zhí)行一次中斷服務(wù)程序，以保證對輸入模擬量的實時采集。時采集。10四、電流保護中的方向元件四、電流保護中的方向元件1. 1. 方程比較法方程比較法根據(jù)測量得到的電壓相量和電流相量判斷短路方向。根據(jù)測量得到的電壓相量和電流相量判斷短路方向。mmmmIUIU，最大靈敏角是0。mmmmIUIU11，最大靈敏 角是 。11電流保護中的方向元件電流保護中的方向元件2.2.虛擬阻抗法虛擬阻抗法利用相量利用相量 UmUm 和

8、和ImIm ，求出阻抗，求出阻抗 。jXRIUmm動作條件為：0R12五、提高電流保護靈敏度的方法五、提高電流保護靈敏度的方法三相短路和兩相短路的特征（1 1）三相短路時）三相短路時（2 2）兩相短路時）兩相短路時（3 3）星）星/ /三角變壓器后發(fā)生兩相短路，已有三角變壓器后發(fā)生兩相短路，已有 ，電流保護，電流保護 的靈敏度已經(jīng)得到提高，本方案不考慮這種情況的靈敏度已經(jīng)得到提高，本方案不考慮這種情況cacaIIII1minmaxII2minmaxII線路上發(fā)生兩相短路的條件為：minmaxIIKIIminmax13提高電流保護靈敏度的方法提高電流保護靈敏度的方法1454 高壓線路保護流程圖一

9、、高壓線路保護的程序流程一、高壓線路保護的程序流程高壓線路的運行方式多變、復(fù)雜，高壓線路保護需要考慮許高壓線路的運行方式多變、復(fù)雜，高壓線路保護需要考慮許多特殊的情況，因而高壓線路保護的程序流程圖比較復(fù)雜。多特殊的情況，因而高壓線路保護的程序流程圖比較復(fù)雜。其基本程序流程也包括：其基本程序流程也包括：（1 1）系統(tǒng)程序；）系統(tǒng)程序；（2 2）定時中斷服務(wù)程序；）定時中斷服務(wù)程序；（3 3）其它中斷服務(wù)程序。）其它中斷服務(wù)程序。1516高壓線路保護的程序流程高壓線路保護的程序流程（1 1）與電流保護流程相同部分不再重復(fù)介紹）與電流保護流程相同部分不再重復(fù)介紹（2 2）初始化結(jié)束后，控制程序進入振

10、蕩閉鎖方式）初始化結(jié)束后，控制程序進入振蕩閉鎖方式 在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)剛開始工作時，沒有歷史數(shù)據(jù)，所以，在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)剛開始工作時，沒有歷史數(shù)據(jù)，所以，突變量啟動元件就很容易在正常負荷電流情況下啟動，而此突變量啟動元件就很容易在正常負荷電流情況下啟動，而此時，沒有任何記憶分量能夠參與保護功能的判別時，沒有任何記憶分量能夠參與保護功能的判別 剛合上直流電源時，如果電力系統(tǒng)正在振蕩，那么，突剛合上直流電源時，如果電力系統(tǒng)正在振蕩，那么，突變量啟動元件也可能要誤動作變量啟動元件也可能要誤動作 17高壓線路保護的程序流程高壓線路保護的程序流程（1 1）系統(tǒng)正常運行）系統(tǒng)正常運行 系統(tǒng)在正常運行時，啟動元件

11、不動作，中斷服務(wù)程序主系統(tǒng)在正常運行時，啟動元件不動作，中斷服務(wù)程序主要進行數(shù)據(jù)采集、計算各種測量參數(shù)、啟動元件判別和數(shù)據(jù)要進行數(shù)據(jù)采集、計算各種測量參數(shù)、啟動元件判別和數(shù)據(jù)自檢功能，處于監(jiān)視電力系統(tǒng)是否發(fā)生短路的狀態(tài)，是否出自檢功能，處于監(jiān)視電力系統(tǒng)是否發(fā)生短路的狀態(tài)，是否出現(xiàn)靜穩(wěn)破壞。系統(tǒng)流程則執(zhí)行人機對話、定值管理、顯示、現(xiàn)靜穩(wěn)破壞。系統(tǒng)流程則執(zhí)行人機對話、定值管理、顯示、通訊和各種軟硬件自檢等功能。通訊和各種軟硬件自檢等功能。（2 2）本線路發(fā)生短路。）本線路發(fā)生短路。 本線路發(fā)生短路時，啟動元件檢測出系統(tǒng)發(fā)生了短路，本線路發(fā)生短路時，啟動元件檢測出系統(tǒng)發(fā)生了短路，于是，一方面驅(qū)動啟動

12、繼電器，開放出口回路的負電源端于是，一方面驅(qū)動啟動繼電器，開放出口回路的負電源端（參見圖（參見圖1 13737），同時，啟動收發(fā)訊機（以高頻閉鎖方式為），同時，啟動收發(fā)訊機（以高頻閉鎖方式為例）；另一方面，設(shè)置啟動標志，表明啟動元件已經(jīng)動作了。例）；另一方面，設(shè)置啟動標志，表明啟動元件已經(jīng)動作了。（3 3）非本線路短路；）非本線路短路；（4 4）靜穩(wěn)破壞。）靜穩(wěn)破壞。18三、典型模塊的流程三、典型模塊的流程（一）突變量啟動（一）突變量啟動電流突變量作為主要的啟動元件，監(jiān)視絕大部分的故障電流突變量作為主要的啟動元件，監(jiān)視絕大部分的故障再用相電流和零序電流作再用相電流和零序電流作為輔助啟動元件，監(jiān)

13、視大為輔助啟動元件，監(jiān)視大過渡電阻接地等極少數(shù)電過渡電阻接地等極少數(shù)電流變化較緩慢的故障。流變化較緩慢的故障。19典型模塊的典型模塊的流程流程（ 二 ） 阻 抗（ 二 ） 阻 抗邏輯模塊邏輯模塊1 1、阻抗邏輯、阻抗邏輯流程流程20典型模塊的流程典型模塊的流程2、阻抗特性（1）圓特性（2）多邊形特性21典型模塊的流程典型模塊的流程3 3、振蕩期間再短路、振蕩期間再短路（1 1）電力系統(tǒng)振蕩與短路的區(qū)別）電力系統(tǒng)振蕩與短路的區(qū)別 系統(tǒng)振蕩時，保護安裝處的測量電阻隨時間不斷地持續(xù)系統(tǒng)振蕩時，保護安裝處的測量電阻隨時間不斷地持續(xù)變化，且有時變化緩慢、有時變化劇烈。變化，且有時變化緩慢、有時變化劇烈。22典型模塊的流程典型模塊的流程3 3、振蕩期間再短路、振蕩期間再短路（1 1）電力系統(tǒng)振蕩與短路的區(qū)別）電力系統(tǒng)振蕩與短路的區(qū)別 被保護線路突然發(fā)生短路時，測量電阻先有一個突變，隨被保護線路突然發(fā)生短路時，測量電阻先有一個突變，隨后，測量電阻基本上為短路電阻后，測量電阻基本上為短路電阻RKRK，其數(shù)值變化很小或幾乎，其數(shù)值變化很小或幾乎維持不變。維持不變。23典型模塊的流程典型模塊的流程3 3、振蕩期間再短路、振蕩期間再短路（2 2）振蕩閉鎖模塊的流程）振蕩閉鎖模塊的流程在系統(tǒng)振蕩期間，電阻變在系統(tǒng)振蕩期間，電阻變化率一般小于化率一般小于1616倍的倍的RZRZ定定值，所以，