微機保護復(fù)習(xí)資料

微機保護復(fù)習(xí)資料電子版1.1.1微機保護的發(fā)展經(jīng)歷了哪三個階段？第一代是單CPU結(jié)構(gòu)，總線暴露在印刷電路板之外；第二代是多CPU結(jié)構(gòu)，總線不出插件；第三代將總線CPU一起封裝在一個集成電路塊中，總線不出芯片。1.1.2以DSP為核心的的微機保護裝置已經(jīng)是當今主流產(chǎn)品。1.1.3從20世紀90年代開始我國繼電保護技術(shù)已經(jīng)進入了微機保護的時代1.2.1微機保護裝置具有哪些優(yōu)越性？可以實現(xiàn)繼電保護的各種動作特性，提高繼保的性能指標可靠性高3.靈活性大4.硬件通用，裝置體積小，功耗低，維護調(diào)試簡單5.輔助功能強，設(shè)計簡潔且成本較低1.3.1微機保護的軟件模塊分為哪些？采樣濾波模塊2.保護啟動邏輯、保護算法模塊3.保護出口邏輯、報告整理模塊4.裝置以及二次回路的自檢模塊5.后臺通信模塊1.4.1簡述微機保護的發(fā)展趨勢網(wǎng)絡(luò)化2.保護、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化3.智能化2.1.1分析離散控制系統(tǒng)的方法？建立系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型2.求解數(shù)學(xué)模型3.用硬件或軟件實現(xiàn)一個系統(tǒng)2.1.2當輸入為單位沖激時，只會產(chǎn)生有限個時刻的輸出，稱這種系統(tǒng)為有限沖激響應(yīng)系統(tǒng)，記為FIR系統(tǒng)2.1.3系統(tǒng)的輸出不僅與本時刻和前面若干時刻的輸入有關(guān)，而且與前面若干時刻的輸出有關(guān)。它對單位沖激的響應(yīng)無限延續(xù)，稱為無限沖激響應(yīng)系統(tǒng)，記為IIR系統(tǒng)2.2.1數(shù)字濾波器的優(yōu)點1.精度高2.可靠性高3.靈活性好4.便于模塊化5.可獲得很高的性能指標2.2.2數(shù)字濾波器的特點數(shù)字濾波器一般盡量用加減運算，少用乘除運算，以求運算量少；力爭數(shù)據(jù)窗短，以求延時小。因此采用陷波器或梳狀濾波器較為普遍。數(shù)字濾波器也像模擬濾波器一樣，分低通、高通、帶通、帶阻等濾波器。2.2.3對加減乘除法濾波器的結(jié)論加法濾波器可消除某些整數(shù)倍諧波，但放大了直流分量。減法濾波器可消除直流分量及某些整數(shù)倍諧波，對某些諧波可能放大。只作加減運算，不作乘除運算，運算最簡單。運算結(jié)構(gòu)為非遞歸型結(jié)構(gòu)。暫態(tài)時延：濾波器方程式一旦確定，時延也就確定了，如Y(K)=X(K)-X(K-12),需要過去12點的數(shù)據(jù)，時延為20ms。2.3.1一個實時數(shù)字濾波器通常在每個采樣間隔中計算一次，一個數(shù)字濾波器運算時所用到的最早的一個采樣到最晚的一個采樣之間的時間跨度，定義為時間窗。2.3.2濾波器的時延定義為從輸入信號發(fā)生躍變時刻起到濾波器獲得穩(wěn)態(tài)輸出之間的時間，記為τD。2.3.3數(shù)字濾波器的計算量通常用乘除法次數(shù)來表示。3.0.1微機保護的主要任務(wù)就是根據(jù)被保護對象，采用適當?shù)碾x散運算方法進行相應(yīng)的數(shù)值計算和邏輯計算，確定保護所需的電氣量參數(shù)，并根據(jù)這些參數(shù)的計算結(jié)果以及保護的動作特性方程與定值，通過比較判斷，最后輸出跳閘與否的命令或是直接輸出計算結(jié)果。完成上述分析計算和比較判斷以實現(xiàn)各種繼電保護功能的方法稱為保護算法。3.0.2微機保護的算法可以分為兩大類：解析法和模擬法。3.0.3電氣量參數(shù)的計算方法構(gòu)成了微機保護算法的基礎(chǔ)。3.0.4保護算法的主要任務(wù)即是如何從包含有噪聲分量的輸入信號中，快速、準確的計算出所需的各種電氣參數(shù)。3.0.5評價微保算法的標準包括精度、響應(yīng)速度和運算量。3.0.6微保算法包括基本算法和繼電器的動作判據(jù)的算法。3.1.1微機保護的基本算法（填對2、3個即可）半周積分法2.采樣和導(dǎo)數(shù)算法3.兩采樣值乘積法4.正弦曲線擬合法5.傅里葉算法6.微分方程算法7.最小二乘方算法3.1.2傅里葉算法的優(yōu)點傅里葉算法有很好的濾波能力，不但能完全濾除一切諧波分量，也能較好地濾除線路分布電容引起的高頻分量。3.3.1電力系統(tǒng)繼電保護的發(fā)展經(jīng)歷了機械型保護、模擬式靜態(tài)保護（包括晶體管保護和集成電路保護）到當前的微機保護。3.3.22-1=180°的比相器可以分為2大類當2=90°1=-90°時為余弦型比相器，其動作條件為90°＞arg(/)＞-90°當2=180°1=0°時為正弦型比相器，其動作條件為180°＞arg(/)＞0°4.1.1接口軟件是指人機接口部分的軟件，其程序可分為監(jiān)控程序和運行程序。4.1.2各保護CPU插件的保護軟件配置為主程序和兩個中斷服務(wù)程序。主程序通常有3個基本模塊：初始化和自檢循環(huán)模塊、保護邏輯判斷模塊和跳閘（及后加速）處理模塊。4.1.3保護軟件的3種工作狀態(tài)：運行、調(diào)試和不對應(yīng)狀態(tài)4.3.1采樣中斷服務(wù)程序主要包括采樣計算、TV\TA斷線自檢和保護起動元件3個部分4.3.2檢查TV二次是否斷線判據(jù)：正序電壓小于30V，而任一相電流大于0.1A;負序電壓大于8V4.3.3對大接地電流系統(tǒng)兩個零序電流的判據(jù)變壓器“△”側(cè)出現(xiàn)零序電流則判為該側(cè)斷線；“Y”接線側(cè)，比較自產(chǎn)零序電流和變壓器中性點側(cè)TA引入的零序電流（），出現(xiàn)差流，則判斷該側(cè)TA斷線。4.3.4起動元件的作用為了提高保護動作的可靠性，保護裝置的出口均經(jīng)起動元件閉鎖，只有在保護起動元件起動后，保護裝置出口閉鎖才被解除。5.1.1微機保護的硬件一般由數(shù)據(jù)哪3大部分組成。他們的作用分別是什么？采集系統(tǒng)、主機系統(tǒng)和開關(guān)量輸入/輸出系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的作用是將輸入至保護裝置電壓、電流等模擬量準確地轉(zhuǎn)換成所需的數(shù)字量。主機系統(tǒng)包括中央處理單元（CPU）,只讀存儲器（通常采用EPROM），隨機存儲器及定時器等。系統(tǒng)工作時，CPU執(zhí)行存放在EPROM中的功能程序，同時對由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)輸入至RAM區(qū)的原始數(shù)據(jù)進行分析處理，從而實現(xiàn)各種繼電保護功能。開關(guān)量輸入/輸出系統(tǒng)包括若干個并行接口適配器，光電隔離器件及有接點的中間繼電器等。該系統(tǒng)完成各種保護的出口跳閘、信號警報、外部接點輸入及人機對話等功能。5.1.2微機保護的裝置輸入信號主要有2大類，即開關(guān)量和模擬量信號。5.1.3微機保護系統(tǒng)對電源要求較高，通常這種電源是逆變電源，即將直流逆變變?yōu)榻涣?，再把交流整流為微機系統(tǒng)所需要的直流電源。5.2.1目前，電力系統(tǒng)微機保護的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要有兩種形式，即逐次比較式模數(shù)轉(zhuǎn)換器（A/D）構(gòu)成的逐次比較式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和以電壓頻率變換式模數(shù)轉(zhuǎn)換器構(gòu)成的電壓/頻率變換式（VFC）數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。5.2.2逐次比較式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括電壓形成回路、前置模擬低通濾波器、采樣保持電路、多路轉(zhuǎn)換開關(guān)和模數(shù)轉(zhuǎn)換器等模塊5.2.3微機保護中較常采用的濾波器分無源濾波器和有源濾波器兩類5.2.4模擬轉(zhuǎn)換器的技術(shù)指標包括轉(zhuǎn)換時間、分辨率、輸入模擬電壓范圍、相對精度、溫度系數(shù)、電源功率等。但對微機保護來說，選擇A/D轉(zhuǎn)換芯片時要考慮的主要是轉(zhuǎn)換時間和分辨率，而其他指標由于誤差很小，對于微機保護來說可以忽略。5.2.5電壓/頻率變換式（VFC）數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要包括電壓形成、VFC回路、計數(shù)器等環(huán)節(jié)。5.2.6用VFC構(gòu)成的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要有以下特點精度高2.與CPU接口簡單3.易于為多CPU共享4.抗干擾能力強5.VFC與常規(guī)A/D系統(tǒng)完全等效5.3.1微保硬件系統(tǒng)的數(shù)字核心部分組成盡管多種多樣，各不相同，但他們一般由CPU、存儲器、定時/計數(shù)器、WATCHDOG等組成。5.4.1為了防止干擾的侵入，通常要經(jīng)過光電隔離電路將開關(guān)量輸入、輸出回路與微機保護的主系統(tǒng)進行嚴格的隔離，使兩者不存在點的直接聯(lián)系，這也是微機保護保證可靠性的重要措施之一。5.5.1鍵盤響應(yīng)處理包括落鍵識別2.鍵號識別3.重鍵處理6.1.1電力系統(tǒng)微機保護裝置在運行過程中，對其工作的可靠性要求主要體現(xiàn)在2個方面在電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，絕不允許出現(xiàn)拒動的問題。電力系統(tǒng)正常運行時，微機繼電保護裝置不應(yīng)有誤動作。6.1.2干擾就是除有用信號以外的所有可能對裝置的正常工作造成不利影響的裝置內(nèi)部或外部的電磁信號。6.1.3干擾的三個因素包括：干擾源，耦合途徑和接收電路。6.1.4共模干擾是引起回路對地電位發(fā)生變化的干擾。6.1.5干擾的耦合方式靜電耦合方式2.公共阻抗耦合3.電磁場輻射耦合方式6.1.6干擾對微機繼電保護裝置的影響主要表現(xiàn)在運算或邏輯出現(xiàn)錯誤2.運行程序出軌3.損壞微機芯片6.2.1目前，在微機繼電保護裝置中采用自動檢測軟件程序來實現(xiàn)對各元件的自動檢測，檢測方式有即時檢測和周期檢測兩