继保继保讲演要点.ppt

LOGO 微机继电保护设计 微机继电保护概述 电力系统继电保护是指继电保护技术和由继电保护装置组成的继电保护系统。 近几十年来电子计算机技术发展很快，其应用已广泛而深入地影响着科学技术、生产和生活等各个领域，使各行业的面貌发生了巨大的变化，继电保护技术也不例外。在继电保护技术领域，微机除了用作故障分析和保护动作性能分析外，20世纪60年代末期已经提出用计算机构成保护装置的倡议。到了20世纪70年代末期，出现了一批功能足够强的微型计算机，价格也大幅度降低，因而无论在技术性上还是经济性上，已具备用一台微型计算机来完成对一个电气设备建立保护功能的条件，从此掀起了新一代的继电保护——微机保护的研究热潮。 优点 可靠性高 工艺结构条件优越 使用灵活方便 改善和提高保护的动作特性和性能 可以进行远方监控 调试维护方便 随着国民经济持续快速发展以及人民大众生活水平的日益提高，电力用户对电能的需求量越来越大，对供电质量要求也越来越高，同时电力部门又受减员增效的制约，在大规模发展建设电网同时，人员配备却没有相应增加，于是近几年无人值班变电站迅速发展起来，建成了一批能够实现“四遥”甚至综合自动化功能的局域性电网。? 变电站综合自动化主要涉及到计算机网络与数据库及通信的技术，计算机技术的飞速发展及其与较完善的通信技术的密切结合，可以使变电站综合自动化比较容易实现；可以节约相当的人力、物力成本，使电力企业创造出更佳的经济效益。? 微机继电保护起着重要的作用，在继电器保护技术领域，除了离线地运用计算机作故障分析和继电保护装置的整定计算，动作行为分析外，目前成熟的微机实时保护已大规模进入继电保护领域，微机继电保护是继电保护技术发展的重要方向。 实时系统往往是专用的，系统与应用很难分离，常常紧密结合在一起，实时系统并不强调资源利用率，更关心及时性(又称时间紧迫性)可靠性和完整性，实时系统又可分为过程控制与实时信息处理。 微机继电保护设计原理 微机保护硬件系统包含以下四个部分，即数据采集系统，CPU主系统，开关量输入输出系统，电源回路。 微机保护软件开发过程由需求分析，功能定义，软件设计，软件代码编写和测试，整机测试五个阶段组成。 结构 硬件部分 软件部分 硬件设计 微机保护硬件系统结构示意图 数据采集系统是模拟量输入系统，采集有被保护设备的电流互感器和电压互感器输入的模拟信号，并将此信号经过适当的预处理，转换成所需的数字量。 CPU主席台包括微处理器cpu，数据存储器，程序存储器，晶振，复位电路，定时器，并行接口和串行接口等。 开关量输入输出由并行接口，光电耦合电路及有接口的中间继电器组成，完成各种保护的输出跳闸，信号报警以及外部节点的输入等工作。 电源回路提供整个装置所需的直流稳压电源，一保证整个装置的可靠供电。 被保护元件的模拟量（交流电压、电流）经电流互感器TA和电压互感器TV进入到微机继电保护的模拟量输入通道。 由于需要同时输入多路电压或电流（如三相电压和三相电流），因此要配置多路输入通道。在通道中，电量变换器将电流和电压变成适用于微机保护用的低电压量（±5V～±10V），再由模拟低通滤波器（ALF）滤除直流分量、低频分量和高频分量及各种干扰波后，进入采样保持电路（S/H），将一个在时间上连续变化的模拟量转换为在时间上的离散量，完成对输入模拟量的采样。 通过多路转换开关（MPX）将多个输入电气量按输入时间前后分开，依次送到模数转换器（A/D），将模拟量转化为数字量进入计算机系统进行运算处理，判断是否发生故障，通过开关量输出通道输出，经光电隔离电路送到出口继电器发出跳闸脉冲给断路器跳闸绕组YR，使断路器跳闸，切除系统故障部分。 人机接口部件的作用是建立起微机型保护与使用者之间的信息联系，以便对装置进行人工操作，调试和得到反馈信息。 外部通信接口部件的作用是提供计算机局域通信网络以及远程通信网络的信息通道。 硬件电路总体设计 中央处理单元、数据采集单元(模拟量和数字量)、通信单元(RS.232和USB通信)、人机接口(键盘与显示)单元、时钟单元、模拟量和开关量输出单元 硬件电路总体结构图 微机保护中CPU通过模数转换器(A??D)获得输入的电压,电流等模拟量为数字量(也可以含开关量输入)的过程称为采样,它实际上完成了输入连续模拟量到离散采样数字量的转换过程,它一般通过采样中断来实现。 从外面引入微机保护的开关量,如开关、闸刀位置辅助接点,收发信机的收发信状态触点等都是由“开入”回路中的光电隔离技术处理后,将信息送至中央处理系统。从微机保护送出的开关量,如跳闸命令,告警信息等,则是经“开出”回路中的光电隔离技术处理后,将中央处理系统的判断