③数字量输进输出接口即开关量输进输出系统.pptVIP

微机保护的硬件系统组成及其功能 模数转换器的作用及形式 开关量输入及输出回路的特点（光电耦合的原理） * 微机继电保护第一周任务 第四小组： 冯祥 段伟洋 近年来，随着科学力量和电网现代化的规模不断扩大，变电站综合自动化技术将是电力系统的发展方向，对于配电网变电站、无人值班变电站而言微机继电保护是其重要的组成部分，目前许多变电站正在进行微机化改造，即进行综合自动化改造，所以对配电网变电站微机继电保护的研究是十分重要的。 微机保护硬件系统包含以下四个部分： ①数据处理单元，即微机主系统， ②数据采集单元，即模拟量输进系统； ③数字量输进/输出接口：即开关量输进输出系统； ④通讯接口。 ①数据处理单元，即微机主系统 数据处理单元（CPU）主要作用就是把采集来的信息进行处理或多个CPU一起处理，对比传统的变电站运行效率高很多 ②数据采集单元，即模拟量输进系统 数据采集单元就是把被保护设备的互感器输入的模拟量即：电压、电流、功率。采集来经过电压形成，经过LPF经过S/H，再经过多路转换开关最后经过A/D转换把模拟量转换为数字量输进微机系统(CPU)进行处理计算。 ③数字量输进/输出接口：即开关量输进输出系统 数字量输进/输出接口就是通过各种器件的组合，如光电隔离器，固态继电器等等，用以完成各种保护的出口跳闸，信号报警及外部接点输入等工作，实现5V系统接口，使其能连接到CPU PS1 ④通讯接口 用以实现远动以及各设备之间的通信 PS1 从外面引进微机保护的开关量，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“开进”回路中的光电隔离技术处理后，将信息送至中心处理系统。 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，将中心处理系统的判定结果送出。 光电隔离技术可以有效抵御干扰侵进。 采样定理 在数字信号处理领域，采样定理是连续信号（通常称作“模拟信号”）与离散信号（通常称作“数字信号”）之间的一个基本桥梁。它确定了信号带宽的上限，或能捕获连续信号的所有信息的离散采样信号所允许的采样频率的下限。 采样是将一个信号（即时间或空间上的连续函数）转换成一个数值串行（即时间或空间上的离散函数）。采样定理指出， 如果信号是带限的，并且采样频率大于信号带宽的2倍，那么，原来的连续信号可以从采样样本中完全重建出来。 即fs=2fmax 例如当要采集3次谐波时，若信号为50Hz，则采样频率就是300Hz 5次谐波就是500Hz 注：谐波的基波 模拟数字转换器（英语：Analog-to-digital converter, ADC, A/D or A to D）是用于将模拟形式的连续信号转换为数字形式的离散信号的一类设备。一个模拟数字转换器可以提供信号用于测量。与之相对的设备成为数字模拟转换器。 A/D转换的形式 直接转换模拟数字转换器（Direct-conversion ADC），或称Flash模拟数字转换器（Flash ADC） 循续渐近式模拟数字转换器（Successive approximation ADC） 跃升-比较模拟数字转换器（Ramp-compare ADC） 威尔金森模拟数字转换器（Wilkinson ADC）集成模拟数字转换器（Integrating ADC） Delta编码模拟数字转换器（Delta-encoded ADC） 管道模拟数字转换器（Pipeline ADC） Sigma-Delta模拟数字转换器（Sigma-delta ADC） 时间交织模拟数字转换器（Time-interleaved ADC） 带有即时FM段的模拟数字转换器 也有利用电子技术和其他技术结合的转换器： 时间延伸模拟数字转换器（Time stretch analog-to-digital converter, TS-ADC 电压频率转换器VFC（Voltage Frequency Converter） A/D的作用 在微机保护系统中，CPU是不能够直接识别模拟量信号，A/D的作用就是将采集单元采集出来的模拟量信号经过滤波后转换成CPU能识别的数字信号，然后处理系统也就是微机主机（CPU）经过计算处理后作出相应的判断发送指令，由数字量输出接口传输到相应的设备，A/D转换时微机保护中必不可少的设备和环节，否则微机系统将不可用 逐渐逼近式A/D转换器 光电耦合器是以光为媒介传输电信号的一种电一光一电转换器件。它由发光源和受光器两部分组成。把发光源和受光器组装在同一密闭的壳体内，彼此间用透明