电力系统继电保护的设计.doc

电力系统继电保护装置的设计突变量方式起动投跳闸保护采用突变量方式起动，即连续三次IkIk-12Ik-12Ik-24 突变量时起动保护。突变量在定时器中断程序里进行判断，以保证跳闸时间的准确性。式中Ik为当前差分样值，Ik-12为一周波前差分样值，Ik-24为两周波前差分样值 0 引言1.2定值转换（1） 电流电压定值A/D转换得到的数字量要除以一定的比例系数才能真实地反映实际的电流电压值。为了尽量避免除法运算和减少定值比较时的计算量，可以将原始电流电压定值乘以一定的比例系数之后再与计算值进行比较。另外由于傅氏计算中为了避免开方运算，实际得到的是幅值平方。故原始定值可以取平方与计算值比较。（2） 时间定值时间计数是在软件定时器中断中完成的，时间定值转换成定时器中断次数与时间计数进行比较。1.3 滤波及傅氏算法设A/D采样得到的原始样值为ik，则采用差分滤波算法得到的差分样值Ikikik-2。式中ik为第k次原始采样值，ik-2为第k-2次原始采样值。输入信号是周期函数时，可以采用傅氏算法分离其基频及倍频分量。以基频分量为例，按每周波采样12次：由于全周傅氏算法必须在系统发生故障一周后计算才有效，其最小响应时间至少为20MS。为使计算能在更快的时间内得出结果，可以采用半周傅氏算法计算如下：周傅氏算法最小响应时间可缩短为10MS。1.1 存储能力装置除能存储定值、程序、故障信息及一些重要的数据外,还应存放采样值，以便对系统进行分析，尤其是故障前后的数据。一般在设计中根据数据的特点分三块进行存储，RAM用于存放采样值及一些临时的计算结果，EPROM用于存放程序，EEPROM用于存放整定值及一些重要的数据。EPROM、EEPROM芯片自检可采用求和尾码校验法。即将规定地址空间的单元内容累加，溢出不管，最后累加的结果与预定的校验码比较，从而判断ROM中有无单元损坏。（具体流程见图2）RAM芯片自检可先将待检验单元内容保存起来，然后将55H写入该单元，读该单元的值，检查是否正确。再将AAH写入待检验单元，再读该单元值，检查是否正确。检验完毕恢复该单元的值。这种方法可测试每个存储单元每一位的两种二进制状态，对于检测坏单元数据线粘连有较好的效果。（具体流程见图3）出口回路自检可采用一路开关量，专门用来监视出口继电器的开闭状态。通信自检由于保护装置是从机，通信出错的处理主要由通信管理机负责，保护装置只负责简单的报文内容校验任何装置自检故障，均立即闭锁跳合闸出口回路。3 适应标准规约的通信能力。41 硬件连接采用光电隔离的RS485/RS422标准通信接口与外界进行通信联系。可与装置直接或间接相连的外部设备有：通信管理机、RTU或打印机等。（其连接如图4所示）42 微机保护与通信管理机、RTU通信由图5可见，保护装置与通信管理机之间可直接通过RS485/RS422接口相连，亦可将RS485/RS422接口转换为RS232接口后再与通信管理机相连。保护装置与RTU之间可通过通信管理机相连，亦可将RS485/RS422接口转换为RS232接口后直接与RTU相连。保护装置与通信管理机通信采用一对多主从查询方式。通信管理机为主机，保护装置为从机。程序结构上主机采用查询方式，从机采用中断方式。正常运行时，保护接受来自通信管理机的查询命令并作出相应的应答。当保护动作或装置自检出错时，保护主动上送事件信息及自检报告。43 微机保护与打印机相连由图5可见，保护装置与打印机之间相连有以下几种方式：（1）将RS485/RS422接口转换为RS232接口后与串行打印机相连；（2）将RS232接口转换为并行接口后与并行打印机相连；（3）通过通信管理机与并行打印机相连；（4）通过RTU与并行打印机相连。当多台保护装置组屏在一起需共享一台打印机（这里以串行打印机为例，接并行打印机时只需加多一个串/并转换即可）时，由于保护与打印机通信只需发送两根线，故可利用全双工的RS422接口，将接收两根线用于装置与装置之间的级联，即一台保护装置的发送端与另一台保护装置的接收端依次相连，最后一台保护装置的发送端经RS422/RS232转换后与串行打印机相连。（见图5）5 结束语目前随着计算机技术的迅速发展，电力系统产品技术也不断的在更新，本文就微机型继电保护装置提出了产品开发的基本思路，如何将最先进的新技术运用到产品开发中是工程设计人员最应把握的开发方向。