《电力系统微机继电保护》课件——第四章 微机继电保护的软件原理.pptVIP

当然，在软硬件自检的过程中，一旦发现异常情况，就应当发出信号和报文，如果异常情况会危及保护的安全性和可靠性，则立即停止保护工作。应当指出，从保护启动到复归之前的过程中，应当退出相关的自检功能，尤其应当退出出口跳闸回路的自检，以免影响安全性和可靠性。另外，定值的修改应先在缓冲单元进行，等全部定值修改完毕后，再更换定值，避免在保护运行中，出现一部分定值是修改前的，另一部分是修改后的情况。4.2采样中断服务程序与故障处理程序原理采样中断服务程序框图如图4-2所示。采样中断服务程序主要包括采样计算，TV、TA断线自检和保护起动元件三个部分。同时还可以根据不同的保护特点，增加一些检测被保护系统状态的程序。4.2.1采样计算概述保护的采样计算就是采用某种适当的算法分别计算各相电压、电流的有效值、相位、频率及阻抗等。还可以根据需要进一步计算出各序电压、电流及各序功率方向，并分别存入RAM指定的区域内，供后续的程序（如逻辑判断等）使用。4.2.2TV断线的自检在保护判断起动之前，先检查电压互感器TV二次是否断线。在小接地电流系统中，可简单地按以下两个判据检查TV二次是否断线。1、正序电压小于30V，而任一相电流大于0.1A。2、负序电压大于8V。4.2.3TA断线的自检在TA二次回路断线或电流通道的中间环节接触不良时，有的保护（例如变压器差动保护）有可能误动作，因此对TA二次回路必须监视，在断线时闭锁保护并应报警。对大接地电流系统可采用如下两个零序电流的判据：1、变压器“△”侧出现零序电流则判为该侧断线；2、“Y”接线侧，比较三相电流量、、，与零序电流，如出现差流则判断该侧TA断线。具体判据如下：在中低压变压器保护中采用负序电流来判断TA断线的两个判据：1、TA断线时产生的负序电流仅在断线一侧出现，而在故障时至少有两侧会出现负序电流。2、以上判据当在变压器空载时出现故障的情况下，会因为仅有电源侧出现负序电流，将误判TA断线。因此要求另加条件：降压变压器低压侧三相都有一定的负荷电流。在TA断线期间，软件发出运行异常“TA断线”信号，并置TA断线标志位，而且根据整定的控制字决定是否退出运行。4.2.4起动元件原理为了提高保护动作的可靠性，保护装置的出口均经起动元件闭锁，只有在保护起动元件起动后，保护装置出口闭锁才被解除。在微机保护装置里，起动元件是由软件来完成的。起动元件起动后，启动标志位“KST”置1。不同型号的微机线路或元件保护的起动元件程序各有不同。例如：在线路成套保护装置中常采用以相电流突变量起动方式为主，以零序电流为辅助起动方式的算法。4.2.5故障处理程序原理故障处理程序包括保护软压板的投切检查、各种保护的动作判据计算及定值比较、逻辑判断、跳闸处理和后加速以及事件报告等部分。4.2.6中断服务程序与主程序的关系理在微机继电保护中，当程序开中断后，每一个采样间隔，定时器就会发出一个采样脉冲，随即产生中断请求，于是，微型机先暂停一下主程序的流程，转而执行一次中断服务程序，以保证对输入模拟量的实时采集，同时，实时地运行一次继电保护的相关功能。因此，在开中断后，微型机实际上是交替地执行系统主程序和中断服务程序的，两个程序流程的时序关系如下图所示4.2.7微机继电保护中断服务程序实例为了更好地理解微机继电保护中断服务程序的设计方法，以电力系统中最为简单的电流保护中断服务程序的实例来进行说明。下图为电流保护中断服务程序的流程图。应当说明，在微机保护中，通常采用事先定义好的存储器或标志位来表示“继电器”以及逻辑状态的行为。一般情况下，所定义的存储器或标志位应分别与“继电器”、逻辑状态一一对应，以免混乱。流程图如下4.3基于实时操作系统的继电保护软件设计思想在以上第一、二节中所讲的是传统微机保护的软件设计结构，这种结构采用的是主循环加中断的线性结构，可称之为前后台系统。这种程序机制的特点：简单直观，易于控制，但缺乏灵活性。因此借鉴PC操作系统的进程管理和调度思想，建立一个基于实时操作系统（Real-TimeOperationSystem，RTOS）的微机保护软件系统，统一安排微机保护装置所有与硬件和软件资源有关的管理、调配与控制相关的程序模块，将会大大提高提高软件的灵活性和可扩充性。4.3.1任务的划分任务—般是指程序连同它操作的数据在处理器中动态运行的过程。在微机继电保护软件中，每项任务都应完成一项独立的功能或实时数据的处理过程。如保护判断、数据预处理、电压、电流有效值计算、驱动输出、故障录波，液晶显示，键盘管理，通信等都可以看成是独立完成的