第九章 数字式继电保护技术基础 (恢复).ppt

1、稳态量启动元件及算法 稳态量启动元件是指直接根据测量量的大小 决定是否启动的判别元件，它又可分为过量 启动元件和欠量启动元件。 以反映基频分量的过电流启动元件为例， 其启动判据为 * 2、突变量启动元件及算法 以电流启动方式为例，突变量启动判据的算法通常有如下几种 相对应的电流突变量启动判据为 * 二、相位比较和幅值比较判据的算法 1、相位比较判据的算法 (1)余弦型比相判据的算法 即 * （2）正弦型比相判据的算法 即 * 2、幅值比较判据的算法 幅值比较的基本判据为 可得到幅值判据的平方算法 * 三、功率方向判据的算法 功率方向实际上反映的是电压与电流的比相，可以用前述相位比较或幅值比较判据来实现。 * 四、实现距离元件动作特性的算法 1、动作方程式距离元件 所谓动作方程式距离元件是指基于由工作电压（或补偿电压、操作电压）和参考电压（或极化电压、基准电压）的比相式动作判据以及与之对应的比幅式动作判据构成的距离元件。 * 2、测量阻抗式距离元件 测量阻抗式距离元件的特点是先根据故障类型和故障相别计算出测量阻抗，然后根据阻抗平面上动作区域构成判据及算法。 * 五、电流差动判据的算法 比率制动式电流差动保护的基本判据形式为 即 展开可得到比率制动式差动保护动作判据的平方算法为 * 根据余弦定理，则 从而 得到比率制动式差动保护动作判据的另一种表达方式。 右边的制动量中为相量的标积，因而称为标积制动。采用相量的标积制动量构成的电流差动保护又称为标积制动式电流差动保护。 * 标积制动式电流差动保护的基本判据一般表示为 比率制动系数K与标积制动系数S的转换关系为 可得标积制动式电流差动保护的基本动作判据算法 * 9.5 数字式保护装置的软件构成 一、数字式保护装置的基本软件流程 1、数字式装置软件的基本功能 * 2、数字式保护装置软件的主流程及主循环 主流程可看作由上电复位流程及 主循环流程两部分组成。 * 小结：微机保护由数据采集系统、微机系统、开关量输入/输出系统、人机对话接口回路和电源组成。微机保护数字采集系统由电压形成回路、保持电路与低通滤波、多路转换开关、模数转换器组成。分析了具有ADC变换接口的保护CPU模块原理、具有VFC接口的保护CPU模块原理框图。定值固化电路的原理；开关量输入及输出路的电路原理；人机接口回路的原理，键盘输入电路、显示电路、时钟电路、自复位电路、出口及信号插件的原理。 * 介绍了微机保护的软件配置，掌握接口软件、保护软件的作用；中断服务程序的作用。 　　 微机继电保护是用数学运算方法实现故障量的测量、 分析和判断的。 而运算的基础是若干个离散的、量化了的数字采样序列。因此，微机继电保护的一个基本问题是寻找适当的离散运算方法 * 对于幅值的计算就可以通过采样值之间的乘积运算来实现，称为采样值积算法。采样值积算法包括两采样值积算法和三采样值积算法。 1）两采样值积算法。 * 上两式分别平方后相加 进一步简化 * 2）三采样值积算法。 由上两式中分子相等可解得 * 解得 由于 * 2、正弦信号复相量的算法 （1）计算复相量实部和虚部的两采样值算法 其离散采样序列可表示为 * 分别取n=0和n=N/4时，复相量的实部和虚部表达式 设 可以导出 * 可改为 （2）根据复相量实部和虚部求取其模值与相位的计算式为 下面讨论根据复相量的实部和虚部求取其模值的快速近似算法 * 取实部和虚部两数中的大者为L，小者为S， 则 为简化计算取线性估计，令 得 * 按近似误差最小的原则举出两种直线方程 第一种直线方程： 第二种直线方程： 将方程代入 可得出模值的近似值 * 3、功率的算法 复功率为 * 可得基于正弦信号两采样值的基波功率算法 * 4、阻抗的算法 可得到 * 基波阻抗 * 二、非正弦信号的特征量算法 在数字保护装置中，还有一类算法是基于非正弦交流信号模型构造的，本身具有良好的滤波特性，可以从故障信号中直接计算基波及某次谐波的特征量。有傅式算法、最小二乘法、卡尔曼最佳滤波算法等。下面是全周傅式算法。 假定输入信号为周期函数，即输入信号可表示为除基频分量 外，还包含直流分量和各种整次谐波分量。 * 以电压为例 * 则 取k=1, * 幅频特性如图所示 为了提高算法的响应速度，减少时延，还可以将数据窗压缩到半个基频周期，从而得到半周傅式算法 * 三、移相算法及序分量算法 1、移相算法 在实现继电保护原理时常常要求将复相量旋转一个相位角，并保持其幅值不变，这种算法称为移相算法。 将其展开便可得到移相算法 * 采样序