西南交大继电保护课件——第七章 微机保护与综合自动化

时间:2025-04-04

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电力系统继电保护原理

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第七章 微机保护与综合自动化6.1 微机保护基本原理6.1.1微机保护的特点及发展 6.1.1微机保护的特点及发展微机保护主要特点 改善、提高保护性能, ◆改善、提高保护性能,动作正确率高 ◆易于获得附加功能 ◆维护调试工作量小 ◆可靠性高 ◆硬件标准化设计 使用灵活方便, ◆使用灵活方便,人机界面友好 ◆可以进行远方监控

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继电保护新技术自适应控制技术 人工神经网络与小波 ◆故障类型的判别 ◆故障测距 ◆方向保护 ◆主设备保护 智能化检测与自动测试 ◆数字化测试手段 ◆动作行为分析的透明化

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6.1.2微机保护硬件构成 微机保护硬件构成

微机保护装置硬件原理示意图

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数据采集单元 电压形成回路 模拟量滤波回路 模数转换回路 基于逐次逼近原理的模数转换器件(AD) ◆基于逐次逼近原理的模数转换器件(AD) 基于电压-频率转换的模数转换器件(VFC) ◆基于电压-频率转换的模数转换器件(VFC) 两种模数转换器件的特点如下: 两种模数转换器件的特点如下: AD:二进制编码,可直接进行数字运算; ◆输出数据格式(AD:二进制编码,可直接进行数字运算;VFC:脉冲个数,需要将相邻两次计数值相减后才能进行数字运算) VFC:脉冲个数,需要将相邻两次计数值相减后才能进行数字运算) AD:A/D芯片的位数 芯片的位数; ◆分辨率(AD:A/D芯片的位数; 率和采样间隔) 率和采样间隔) AD:不便于实现光电隔离,抗干扰能力较差;VFC: ◆抗干扰性(AD:不便于实现光电隔离,抗干扰能力较差;VFC: 便于实现模拟系统与数字系统之间的隔离,抗干扰能力强) 便于实现模拟系统与数字系统之间的隔离,抗干扰能力强) VFC:VFC芯片的最高转换频 VFC:VFC芯片的最高转换频

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保护CPU单元 保护CPU单元 CPU

保护CPU单元原理框图 保护CPU单元原理框图 CPU

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开关量输入/ 开关量输入/输出单元

开关量输入电路原理图

开关量输出电路原理图

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人机接口与通信CPU单元 人机接口与通信CPU单元 CPU

人机接口单元原理框图

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对微机保护硬件的要求 ◆高可靠性 ◆开放性 开放性 ◆通用性 灵活性和可扩展性 ◆灵活性和可扩展性 ◆模块化与智能化状态检测

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6.1.3 微机保护算法即数学模型,不同算法可实现各种保护的功能。 数学模型,不同算法可实现各种保护的功能。 模拟式保护的特性和功能完全由装置(硬件)决定, 模拟式保护的特性和功能完全由装置(硬件)决定,而微 软件决定 机保护的硬件是共同的,保护的特性与功能主要由软件决定。 机保护的硬件是共同的,保护的特性与功能主要由软件决定。 算法的

核心是算出可表征被保护对象运行特点的物理量, 核心是算出可表征被保护对象运行特点的物理量 算法的核心是算出可表征被保护对象运行特点的物理量, 如电压、电流有效值和相位等,序分量,基波分量等。 如电压、电流有效值和相位等,序分量,基波分量等。用这 些基本电气量的计算值,构成各种不同原理的保护。 些基本电气量的计算值,构成各种不同原理的保护。 算法分基本算法 继电器算法。 基本算法和 算法分基本算法和继电器算法。前者是计算被测电气量的 大小和相位的方法,它们是微机保护的基础; 大小和相位的方法,它们是微机保护的基础;后者是根据继 电器的动作特性拟定的算法,也称动作特性算法。 电器的动作特性拟定的算法,也称动作特性算法。 评价算法优劣的标准:算法的精度和运算速度。速度包括: 评价算法优劣的标准:算法的精度和运算速度。速度包括: 标准 算法要求的采样点数(数据窗长度),算法运算工作量。 ),算法运算工作量 算法要求的采样点数(数据窗长度),算法运算工作量。研 究算法实质是在速度和精度上进行权衡。 究算法实质是在速度和精度上进行权衡。 全波傅立叶算法是应用最广泛 并能满足精度要求的一种, 是应用最广泛、 全波傅立叶算法是应用最广泛、并能满足精度要求的一种, 以傅立叶级数为基础,适用任何周期函数的输入信号。 以傅立叶级数为基础,适用任何周期函数的输入信号。

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电流 i (t ) 、电压 u (t ) 输入模拟信号,都可按傅氏级数表达为 输入模拟信号, 电压 U U 的形式, 含有直流分量I 0 、 0 和各种谐波分量 I n 、 n 的形式,如i (t ) 为:

i (t ) = I 0 + Σ I nC cos( nw1t ) + Σ I nS sin( nw1t )n =1 n =1

I nC 和 I nS 分别为 n 次谐波的余弦和正弦分量电流;1为基频 ω 次谐波的余弦和正弦分量电流;电流角频率。 电流角频率。 利用正、余弦正交函数集的相应正交函数作 …… 此处隐藏:1870字,全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……

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