微机继电保护设计研究
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微机继电保护设计研究
运行过程中的电力系统，由于雷击、倒塌、内部过压或者错误的运行操作等都会造成故障及危害，一旦发现故障，我们就必须迅速采取并确保系统的可靠运行。当电气设备出现问题时，应根据系统运行的维护要求，确定出相应的保护动作。为了确保电力系统能够安全可靠的运行，继电保护装置就此运应而生。
随着计算机技术和电子技术的发展，使电力系统的继电保护突破了传统的电磁型、晶体管型及集成电路型继电保护形式，出现了微型机、微控制器为核心的继电保护形式，这种保护形势称为电力系统微机继电保护。
微机继电保护的原理和特点
传统的模拟式继电保护是根据电力系统中的模拟量（电压U、电流I）进行工作的，也就是将采集的模拟量与给定的机械量（弹簧力矩）、电气量（门槛电压）进行对比和逻辑运算，做出判断，从而完成相应的保护。
机电保护装置满足的四项基本要求依次是灵敏性、选择性、速动性、可靠性。
继电保护装置工作原理包括以下三部分：1.信号检测部分、2.逻辑判断部分、3.保护动作部分。其具体工作流程如下：信号检测部分从被保护侧采集相应的模拟量和开关量，传送到逻辑判断部分，通过算法进行处理，将所得结果与给定的整定值进行对比，判断系统是否出现故障并发出相应的动作命令，最终再由保护动作部分执行相应的动作。
现代微机保护则是将电力系统的模拟量（电压U、电流I）进行采样和编码之后，转换成数字量，通过微型计算机进行分析、运算和判断，从而实现电力系统的继电保护。
微机继电保护具有的特点：稳定性好、逻辑判断准确、设备维护方便、设备附加值高、适应性强。
微机继电保护的设计
微机继电保护的设计分为硬件设计和软件设计两部分。微机继电保护的硬件设计，从功能上讲，微机保护装置包括五个部分：数据采集单元，数据处理单元（CPU），开关量输入输出回路，人机接口部分和电源回路。
微机继电保护的软件设计中，系统软件是整个保护装置的灵魂，基于各个硬件设备的基础之上实现线路继电保护及监控的各种功能。这里以微机三段式电流保护为例主要介绍微机保护的主程序设计与自检模块。
随着电力自动化技术的日益发展，微机继电保护装置取代传统继电保护装置是个必然的趋势。通过引进微机控制技术，可使电力系统的运行更加安全、可靠、稳定、高效率。总之，随着微电子技术、计算机技术、网络技术和通信技术的发展，微机继电保护和变电站自动化系统在逐渐向智能化与网络化方向发展。
微机继电保护装置运行管理规程
微机继电保护装置运行管理规程Code for operating management of microprocessor-based relaying protection equipment DL/T 587—1996 前言 为了适应微机继电保护装置运行管理的需要，保证电力系统的安全稳定运行，本标准规定了微机继电保护装置在技术管理、检验管理、运行规定和职责分工等方面的要求，从而为微机继电保护装置的运行管理提供了全行业统一的技术依据。 本标准的附录A是标准的附录；本标准的附录B是提示的附录。 本标准由电力工业部提出。 本标准由电力工业部继电保护标准化技术委员会归口。 本标准起草单位：东北电业管理局。 本标准主要起草人：孙刚、孙玉成、毛锦庆、曾宪国。 本标准于1996年1月8日发布，从1996年5月1日起实施。 本标准委托国家电力调度通信中心负责解释。 中华人民共和国电力行业标准 微机继电保护装置运行管理规程
DL/T 587—1996 Code for operating management of microprocessor-based relaying protection equipment 中华人民共和国电力工业部1996-01-08批准 1996-05-01实施 1 范围 本标准规定了微机继电保护装置在技术管理、检验管理、运行规定和职责分工等方面的要求。 本标准适用于35kV及以上电力系统中电力主设备和线路的微机继电保护装置。 2 引用标准 下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 GB 14285—93继电保护和安全自动装置技术规程 GB 50171—92电气装置安装工程盘、柜及二次回路结线施工及验收规范 DL 478—92静态继电保护及安全自动装置通用技术条件
输电线路微机继电保护系统设计
- 继电保护课程设计输电线路微机继电保护系统设计 学院：物理与电子电气工程 专业：电气工程及其自动化 ： 学号： 摘要
输电线路继电保护是整个电力系统的重要组成部分，它的任务是快速准确地切除线路故障，保证电网安全运行。本文采用微机控制方法，对高压输电线路故障进行诊断和切除，取代传统电磁型继电保护装置。 线路保护装置采用STC12C5A60S2芯片作为控制核心，硬件电路主要包括芯片外围电路，模拟信号处理和采样电路，开关量输入输出电路，电源电路等。本文首先对整个控制系统进行软件仿真，然后再将设计应用到实际当中，阐述三段式电流保护的控制流程和软件实现方法。 关键词单片机；继电保护；整流；电流互感器
目录 1 绪论 (1) 1.1 设计背景 (1) 1.2 微机继电保护的发展趋势及特点 (1) 1.3 本文主要工作 (2) 2 系统硬件设计 (3) 2.1 系统框架 (3) 2.2 系统仿真 (3) 2.2.1 仿真设计 (3) 2.2.2 部分电路分析 (4) 2.2.3 仿真结果 (7) 2.3 系统硬件 (7) 2.3.1 主要芯片和器件的选择 (7) 2.3.2 单片机最小系统设计 (10) 2.4 三段式电流保护理论 (12) 2.4.1 电流速断保护（第I段） (12) 2.4.2 限时电流速断保护（第II段） (12) 2.4.3 定时限过电流保护（第III段） (13) 2.4.4 三段式电流保护小结 (13) 3 系统软件设计 (13) 3.1 系统软件设计方案 (13) 总结 (14) 参考文献 (15)
1 绪论 1.1 设计背景 当今社会，电能已经成为人类最重要的能源之一，它几乎已经渗透到人类一切的活动当中。由于电能的生产是在相对集中的区域完成，所以电能的输送成为电力系统中重要组成部分。随着电网电压等级的不断升高和用电负荷的不断增加，输电安全也逐渐成为重要研究课题。 传统电力系统继电保护经历了机电型、整流型、晶体管型和集成电路型几个阶段。20世纪70年代以后，电力系统继电保护进入微机时代。微机继电保护降低了设备成本，提高了设备可靠性，同时具有控制灵活、准确，性能优良等特点，成为当今主流的继保控制核心。本文采用51单片机为核心，通过低压数字微机信号采集、数据分析、动作输出，实现对高压输电线路的诊断、分析、故障切除，保护电力系统安全运行。 1.2 微机继电保护的发展趋势及特点 继电保护技术发展趋势向计算机化、网络化、智能化、保护、控制、测量和数据通 信一体化发展。随着计算机技术的飞速发展及计算机在电力系统继电保护领域中的普遍应用，新的控制原理和方法被不断应用于计算机继电保护中，以期取得更好的效果，从而使微机继电保护的研究向更高的层次发展，出现了一些引人注目的新趋势[1]。 微机继电保护主要有以下特点： 1．改善和提高继电保护的动作特征和性能，动作正确率高。主要表现在能得到常规保护不易获得的特性；其很强的记忆力能更好地实现故障分量保护；可引进自动控制、新的数学理论和技术如自适应、状态预测、模糊控制及人工神经网络等，其运行正确率很高也已在运行实践中得到证明。 2．可以方便地扩充其他辅助功能。如故障录波、波形分析等，可以方便地附加低频减载、自动重合闸、故障录波、故障测距等功能。 3．工艺结构条件优越。体现在硬件比较通用，制造容易统一标准；装置体积小，减少了盘位数量；功耗低。 4．可靠性容易提高。体现在数字元件的特性不易受温度变化、电源波动、使用年限的影响，不易受元件更换的影响；且自检和巡检能力强，可用软件方法检测主要元件、部件的工况以及功能软件本身。 5．使用灵活方便，人机界面越来越友好。其维护调试也更方便，从而缩短维修时间；同时依据运行经验，在现场可通过软件方法改变特性、结构。 6．可以进行远方监控。微机保护装置具有串行通信功能，与变电所微机监控系统的通信联络使微机保护具有远方监控特性等等。
微机继电保护设计研究
https://www.360docs.net/doc/1a4054376.html, 微机继电保护设计研究 运行过程中的电力系统，由于雷击、倒塌、内部过压或者错误的运行操作等都会造成故障及危害，一旦发现故障，我们就必须迅速采取并确保系统的可靠运行。当电气设备出现问题时，应根据系统运行的维护要求，确定出相应的保护动作。为了确保电力系统能够安全可靠的运行，继电保护装置就此运应而生。 随着计算机技术和电子技术的发展，使电力系统的继电保护突破了传统的电磁型、晶体管型及集成电路型继电保护形式，出现了微型机、微控制器为核心的继电保护形式，这种保护形势称为电力系统微机继电保护。 微机继电保护的原理和特点 传统的模拟式继电保护是根据电力系统中的模拟量（电压U、电流I）进行工作的，也就是将采集的模拟量与给定的机械量（弹簧力矩）、电气量（门槛电压）进行对比和逻辑运算，做出判断，从而完成相应的保护。 机电保护装置满足的四项基本要求依次是灵敏性、选择性、速动性、可靠性。 继电保护装置工作原理包括以下三部分：1.信号检测部分、2.逻辑判断部分、3.保护动作部分。其具体工作流程如下：信号检测部分从被保护侧采集相应的模拟量和开关量，传送到逻辑判断部分，通过算法进行处理，将所得结果与给定的整定值进行对比，判断系统是否出现故障并发出相应的动作命令，最终再由保护动作部分执行相应的动作。 现代微机保护则是将电力系统的模拟量（电压U、电流I）进行采样和编码之后，转换成数字量，通过微型计算机进行分析、运算和判断，从而实现电力系统的继电保护。 微机继电保护具有的特点：稳定性好、逻辑判断准确、设备维护方便、设备附加值高、适应性强。 微机继电保护的设计 微机继电保护的设计分为硬件设计和软件设计两部分。微机继电保护的硬件设计，从功能上讲，微机保护装置包括五个部分：数据采集单元，数据处理单元（CPU），开关量输入输出回路，人机接口部分和电源回路。 微机继电保护的软件设计中，系统软件是整个保护装置的灵魂，基于各个硬件设备的基础之上实现线路继电保护及监控的各种功能。这里以微机三段式电流保护为例主要介绍微机保护的主程序设计与自检模块。 随着电力自动化技术的日益发展，微机继电保护装置取代传统继电保护装置是个必然的趋势。通过引进微机控制技术，可使电力系统的运行更加安全、可靠、稳定、高效率。总之，随着微电子技术、计算机技术、网络技术和通信技术的发展，微机继电保护和变电站自动化系统在逐渐向智能化与网络化方向发展。
微机继电保护习题带答案
微机继电保护习题 1.微机保护装置从功能上可分为6个部分：（数据采集系统），数字数字处理系统，（输出通道），（人机接口），（通信系统），电源电路。 2.数据采集系统包括隔离与电压形成（或模拟量输入变换回路）、（低通滤波回路）、采样保持回路、（多路转换器）和模数转换（A/D）回路等部分组成。 3.数据采集系统中的电压形成回路除了完成电量变换作用外，还起着（隔离）和（屏蔽）的作用。 4.采样保持电路的作用是，在一个极短的时间内测量模拟输入量在该时刻的（瞬时值），并在模数转换期间内（保持输出不变）。 5.电压信号经VFC变换后是（数字脉冲波），因此采用光隔电路容易实现数据采集系统与微机系统的（隔离），有利于提高刚干扰能力。 6．在微机保护中广泛使用光隔离器，主要利用了（开关器件）的功能，应用于逻辑电平和（信号）控制，实现两侧信号的传递和（电气的绝缘）。 7.分析和评价各种不同算法优劣的标准是（精度）和（速度）。 8.采用半周期积分算法计算被测电流，如果被测电流是100A时半周期积分结果是2500，现如果半周期积分结果是2000则被测电流是（）。 9.半周期积分算法可以抑制（高频）分量。对于50Hz的工频正弦量，数据窗延时为（3/4T）。 10.微机保护中，用离散傅里叶算法可用于求出各次谐波的（幅值）和（相位）。 11.R-L模型算法是以线路的简化模型为基础的，该算法仅能计算（测量阻抗），用于（线路距离）保护。 12.阶段式保护主要解决的问题主要是配合问题，即（保护范围）的配合和（动作时间）的配合。<整定值（边界）的配合> 13.阶段式电流保护的1段保护其保护范围现在在（线路全长）以内，一般要求去1段保护的保护范围应大于线路全长的（85%）。 14.第2段保护必须保护线路（全长并延伸至下一级线路），但不能超过下级线路的（15%）。 15.反时限电流保护的启动电流整定值按（定时限过电流）整定。 16.低频减载装置基本级的作用是根据（系统频率下降程度）依次切除不重要的
微机继电保护实验报告
本科实验报告 课程名称：微机继电保护 实验项目：电力系统继电保护仿真实验 实验地点：电力系统仿真实验室 专业班级：电气1200 学号：0000000000 学生：000000 指导教师：000000 2015年12 月 2 日
微机继电保护指的是以数字式计算机(包括微型机)为基础而构成的继电保护。众所周知，传统的继电器是由硬件实现的，直接将模拟信号引入保护装置，实现幅值、相位、比率的判断，从而实现保护功能。而微机保护则是由硬件和软件共同实现，将模拟信号转换为数字信号，经过某种运算求出电流、电压的幅值、相位、比值等，并与整定值进行比较，以决定是否发出跳闸命令。 继电保护的种类很多，按保护对象分有元件保护、线路保护等；按保护原理分有差动保护、距离保护和电压、电流保护等。然而，不管哪一类保护的算法，其核心问题归根结底不外乎是算出可表征被保护对象运行特点的物理量，如电压、电流等的有效值和相位以及视在阻抗等，或者算出它们的序分量、或基波分量、或某次谐波分量的大小和相位等。有了这些基本电气量的计算值，就可以很容易地构成各种不同原理的保护。基本上可以说，只要找出任何能够区分正常与短路的特征量，微机保护就可以予以实现。 由此，微机保护算法就成为了电力系统微机保护研究的重点,微机保护不同功能的实现,主要依靠其软件算法来完成。微机保护的其中一个基本问题便是寻找适当的算法,对采集的电气量进行运算，得到跳闸信号，实现微机保护的功能。微机保护算法众多，但各种算法间存在着差异，对微机保护算法的综合性能进行分析,确定特定场合下如何合理的进行选择,并在此基础上对其进行补偿与改进,对进一步提高微机保护的选择性、速动性、灵敏性和可靠性,满足电网安全稳定运行的要求具有现实指导意义。 目前已提出的算法有很多种，本次实验将着重讨论基本电气量的算法，主要介绍突变量电流算法、半周期积分算法、傅里叶级数算法。 二、实验目的 1. 了解目前电力系统微机保护的研究现状、发展前景以及一些电力系统微机保护装置。 2. 具体分析几种典型的微机保护算法的基本原理。 3. 针对线路保护的保护原理和保护配置，选择典型的电力系统模型，在MATLAB软件搭建仿真模型，对微机保护算法进行程序编写。 4. 对仿真结果进行总结分析。 三、实验容 1、采用MATLAB软件搭建电力系统仿真模型 2、采用MATLAB软件编写突变量电流算法 3、采用MATLAB软件编写半周积分算法 4、采用MATLAB软件编写傅里叶级数算法算法
DJC-120微机继电保护测试仪
2.1 软件系统简介 2.1.1 简介 软件系统主界面如图2-1所示,主机开机自动进入主界面后,若要选择某一应用程序可用光标键移动光标,或用鼠标移至要选择的应用程序栏目单击左键,用回车键或再单击鼠标左键运行程序。按ESC键或用鼠标左键点击右下角“退出”栏目退出测试系统,按F1键或左键点击右下角“帮助”栏目进入在线帮助系统。也可用鼠标左键点击右上角退出方块退出本测试软件。 图2-1软件系统主界面 2.1.2应用程序的基本操作说明 1.选择并运行某一应用程序后进入应用程序界面（见图2-2所示），所有程序都可独立用键盘或鼠标完成所有操作,在应用程序主窗口中,一般左上部为电流电压测试参数设置区。可用上、下、左、右光标键移动设置区光标,按1、2、3键增大或向前选择光标所在栏目参数值,按Q、W、E键减小或向后选择参数值。其中1、Q, 2、W, 3、E分别为微调、细调、粗调键。也可用鼠标左键选择某一栏目,再点击光标所在栏目(或回车)进入本栏目参数设置区,若参数设置区为弹出窗口,则用鼠标选择参数后,点击“确认”区(或按回车键) 完成修改,若放弃选择则点击“取消”区(或按Esc键) ；若进入某栏目参数设置区后,显示输数光标,则要求用键盘输入数字, 在此过程可用退格键删除前面输入有误的数字，输完后用回车键确认。 对于用黑体字标示的栏目,表示不能在主窗口中进行设置,需要通过相应的控制栏目进入次级窗口设置（或此栏目在所选择的测试项目中无效）,若通过某一控制栏目进入次级窗口对参数进行设置,则进入次级窗口后,鼠标或键盘的操作方法与主窗口参数设置区的操作一样,设置后按ESC键或用鼠标点击右上角的“退出”方块返回主窗口。
微机继电保护装置的维护及常见故障
微机继电保护装置的维护及常见故障 微机继电保护装置的优点： 微机继电保护装置与传统的继电保护装置相比最大特点就是应用了微机技术，拥有巨大的计算、分析和逻辑判断能力，带有储存记忆功能，可以实现任何性能完善且复杂的保护原理。微机继电保护装置在可靠性、功能扩展性、工艺结构条件等方面有较大优势，其极强的综合分析和判断能力，可以实现常规模拟保护很难做到的自动纠错，即自动识别和排除干扰，防止由于干扰而造成的误动作。同时，微机继电保护装置具有自诊断能力和使用方便灵活、调试维护简便、功耗及体积小等特点。 微机继电保护装置的日常巡检维护： 1、检查微机保护装置外观及模块背板有无异常，液晶显示是否正常，接线是否有松动或脱落，有无发热、异味、冒烟等异常现象; 2、检查微机保护装置的运行状态、运行监视情况，如采集的电压、电流数据是否正确，三相是否平衡;装置的开关状态输入量显示与实际情况是否相符，如储能机构位置、断路器分合位、接地刀闸分合位、操作把手远近控位置等是否显示正确; 3、检查微机保护装置屏上各操作把手、旋转开关的位置是否正确;微机保护装置有无异常信号,如装置是否发跳闸或告警信号，如有故障信号要及时查明原因; 4、对微机保护装置定值进行核对，看是否与所下定值相符。检查整定电流、电压及时限值的输入是否正确，保护硬压板、软压板的投退是否满足定值的逻辑关系等; 5、对微机保护装置的动作报告记录进行查看; 微机继电保护装置的定期校验： 为保证微机保护装置可靠动作，应对继电保护装置及二次回路进行定期的停电校验，一般校验周期为一年，主要做以下内容： 1、对二次回路绝缘电阻的测试; 2、用继电保护测试仪输入标准的电流、电压模拟量，校验微机保护装置的电流、电压采样精度及功率角是否正确; 3、校验微机保护装置的就地或远控操作按键是否正常工作; 4、根据保护定值单，用继电保护测试仪输入模拟动作值进行开关二次整组保护动作试验。检验装置的动作可靠性及定值保护动作逻辑关系是否满足定值单要求; 微机继电保护装置常见故障：
电力系统微型计算机继电保护 复习考试题及答案
[1] 如果X(z)=1/(1-a/z) ，则序列x(n)为（） A a^n B a^(-n) C e^(an) D e^(-an) 答案： D [2] 当输电线路发生BC两相短路故障时，解微分方程算法中的电流i(t)应选择为 A ibe(t) B iac(t) C iab(t) D ibc(i)+K3i0(i) 答案： A [3] 滤波方程是y(n)=x(n)-0.75X(n-1)+0.125X(n-2)的数字滤波器，当采样周期是0.02 (ms)时，其时间窗是 A 0.01(ms) B 0.02(ms) C 0.03(ms) D 0.04(ms) 答案： D [4] 递归型数字滤波器脉冲传递函数H(z)的极点必须满足 A 幅值小于1 B 幅值等于1 C 幅值大于1 D 在z=-1线左侧 答案： A [5] 系统频率不变时，采样值乘积算法的计算误差为 A 零 B 无穷大 C 2% D 3% 答案： A [6] 下列哪个公式反映Z变换的多步延迟定理 A Z[ax(t)]=aX(z) B Z[x(t+T)]=Z[X(z)-x(0)] C Z[x(t-nT)]=z^(-n)X(z) D Z[x(t+nT)]=z^nX(z) 答案： C [7] 数字滤波器y(n)=x(n)-2x(n-2)+3x(n-3)，在采样周期是5/3ms时，时间窗是 A 5/3ms B 10/3ms C 15/3ms D 20/3ms 答案： C [8] 如果f(k)的Z变换为F（z），则f（k+1）的Z变换为 A zF（z） B z[F（z）-f（0）] C z[F（z）+f（0）] D F（z）•f（0) 答案： B [9] 电力系统输电线路最常见的故障是 A 单项故障 B 相间故障 C 相间短路接地 D 三相短路 答案： A [10] 如果离散控制系统脉冲传递函数极点的幅值为|Pi|，则其临界稳定的条件是 A |Pi|<1 B |Pi|=0 C |Pi|=1 D |Pi|>1 答案： C 【题型：填空】【分数：1分】得分：0分 [11] 在电力系统正常运行时，微型机距离保护的软件程序工作在并每隔一个采样周期中断一次，进行数据采集。 答案：自检循环 【题型：填空】【分数：1分】得分： 0分 [12] 微型机继电保护装置中采 用多CPU时，缩短了保护功能程序执 行的时间，提高了保护动作的。 答案：速动性 【题型：填空】【分数：1分】得分： 0分 [13] 微型机发电机纵差保护方 案有：基波比率制动式、基波标积制 动式和。 答案：采样瞬时值 【题型：填空】【分数：1分】得分： 0分 [14] 在电力系统发生故障时，相 电流差突变量起动元件用来起动微型 机距离保护程序中的___。 答案：故障处理程序 【题型：填空】【分数：1分】得分： 0分 [15] 对连续时间信号采样时，要 求采样频率一定要满足。 答案：采样定理 【题型：填空】【分数：1分】得分： 0分 [16] 在微型机继电保护中，实现 对模拟量进行采样并保持采样值在模 数转换期间不变的器件称为 _________。 答案：采样保持器 【题型：填空】【分数：1分】得分： 0分 [17] 逐次比较式模数转换器 （A/D）的转换位数越多，其量化误 差越。 答案：小 【题型：填空】【分数：1分】得分： 0分 [18] 合理配置数字滤波器脉冲 传递函数的极点，能够提取输入信号 中需要的成份信号。 答案：频率 【题型：填空】【分数：1分】得分： 0分 [19] 零点滤波器能够将输入信 号中的某些频率分量信号。 答案：滤除 【题型：填空】【分数：1分】得分： 0分 [20] 采用傅立叶算法时，要求对 信号的采样形式是。 答案：同步采样 【题型：填空】【分数：1分】得分： 0分 [21] 三相电压瞬时采样数据求 和用于检测电压量采样值是否发生 _______。 答案：出现错误 【题型：填空】【分数：1分】得分： 0分 [22] 交流电流交换器输出量的 幅值与输入模拟电流量的幅值 成。 答案：正比 【题型：填空】【分数：1分】得分： 0分 [23] 基波相量法标积制动式发 电机纵差保护的动作条件是。 答案：∣IN-IT∣2＞S(INITcosθ） 【题型：填空】【分数：1分】得分： 0分 [24] 采样过程将连续时间信号 转换成。 答案：离散时间信号 【题型：填空】【分数：1分】得分： 0分 [25] 在一个控制系统中，只要有 一处或几处的信号是离散信号时，这 样的控制系统称为控制系统。 答案：离散 【题型：填空】【分数：1分】得分： 0分 [26] 逐次比较式数据采集系统， 将模拟电气量转换成数字量需要一定 的。 答案：转换时间 【题型：填空】【分数：1分】得分： 0分 [27] 在求离散系统的脉冲传递 函数时，要求输入量和输出量的初始 条件都为_________。 答案：零 【题型：填空】【分数：1分】得分： 0分 [28] 变压器差动电流速断保护 的整定值应躲过其可能出现的 _______。 答案：最大励磁涌流 【题型：填空】【分数：1分】得分： 0分 [29] 电流量有效值的计算公式为 2I2= i1^2+i2^2的两点乘积算法，采样 值i1、i2之间采样间隔的电角度是 _____。 答案：900 【题型：填空】【分数：1分】得分： 0分 [30] 与模拟滤波器相比，数字滤 波器工作的可靠性_________。 答案：更高 【题型：简答】【分数：4分】得分： 0分 [31] 说明变压器励磁涌流有何特 点? 答案：包含有很大成分的非周期分 量；包含有大量的高次谐波，而且以 二次谐波为主；波形之间出理间断。 【题型：简答】【分数：4分】得分： 0分 [32] 采用故障分量实现纵差保护 原理有何优点? 答案：采用故障分量实现纵差保护 原理在灵敏度方面优于基波相量纵差 保护原理。在选择性方面，不会降低 保护的选择性。 【题型：简答】【分数：4分】得分： 0分 [33] 使用傅立叶算法时，为什么 不需要对非正弦周期函数电流量的周 期采样数据进行数字滤波？ 答案：因为从傅立叶算法的原理 看，算法本身就具有滤波的性能，所 以可以直接使用电流电压的采样数据 来计算所需谐波分量的有效值和相 角。 【题型：简答】【分数：4分】得分： 0分 [34] 什么是故障分量？ 答案：故障分量是指从实际短路电 流中减去故障前的负荷电流后，所得 到的故障电流分量。 【题型：简答】【分数：4分】得分： 0分 [35] 与比率制动式相比，纵差保 护采用两段式比率制动特性时，有何 优点? 答案：提高内部故障时动作的灵敏 度。 在不同的运行方式下，采用不同的制 动量，在一定程度上提高了纵差保护 对电气元件内部故障时动作的灵敏 度。 【题型：分析】【分数：6分】得分： 0分 [36] 电力系统发生振荡时，电流 中包含哪些分量？ 答案：振荡时三相完全对称,电力 系统中只含有正序分量，不会出现负 序分量和零序分量。 【题型：分析】【分数：6分】得分： 0分 [37] 电力系统发生振荡时，振荡 中心处电压幅值有何特点？ 答案：振荡时，各节点电压幅值均 随时间呈周期性变化；变化的速度较 慢。 【题型：应用】【分数：6分】得分： 0分 [38] 电力系统振荡时，远离振荡 中心的微型机距离保护能否误动作? 为什么? 答案：不会误动作。当远离振荡中 心即振荡中心在保护范围以外时，若 系统发生振荡，由于微型机保护装置 的测量阻抗大于距离保护的动作值， 距离保护不会误动作。 【题型：应用】【分数：6分】得分： 0分 [39] 某离散控制系统的差分方程 为y(n+2)+0.6y(n+1)+O.08y(n)=1 其中：y(O)=O，y(1)=1，u(k)=1，(k=0， 1，2，…)。试求y(2)，y(3)，分析稳 定性。 答案：n=0时 y(2)+0.6y(1)+0.08y(0)=1 y(2)+0.6+0=1 ∴y(2)=4 n=1时y(3)+0.6y(2)+0.08y(1)=1 y(3)+0.6*0.4+0.08=1 ∴y(3)=0.68 对差分方程 y(n+2)+0.6y(n+1)+0.08y(n)=1两边取Z 变换，得 Z2 {Y(z)-[y(0)+y（1）Z-1]}+0.6Z{Y(z)- y(0)}+0.08Y(z)=U(z) Y(z)( Z2+ 0.6Z + 0.08 ) = U（z）+Z U（z）+Z = Z/(Z-1)+Z = (Z/(Z-1))*Z = ZU(z) Y(z)( Z2+ 0.6Z + 0.08 ) = ZU(z) ∴H（z）=Y(z)/U(z) = z/(z^2+0.6z+0.08) 特征方程Z2+0.6Z+0.08=0 Z1 = - 0.4 Z2 = - 0.2 ∣Zi∣＜1 所以系统稳定 【题型：计算】【分数：6分】得分： 0分 [40] 某滤波器的冲激响应为： 写出该滤波器的差分方程； 当采样序列x(n)={10，10，10}输入到 该滤波器时，求滤波器的输出。 答案：差分方程为 y(n)=∑h(k)x(n-k) =-0.5x(n-1)-0.866x(n-2)-x(n-3)-0.866x(n -4)-0.5x(n-5) 采样序列x(n)={10,10,10} 数字滤波器完成每一次运算，需要输 入信号采样值的个数为6个。采样序 列x(n)只提供3个采样值，由于无法 提供足够的采样值，滤波器无法完成 一次运算，数字滤波器处于暂态过程 中而没有输出。 【题型：计算】【分数：6分】得分： 0分 [41] 离散系统差分方程为： 6y(n+2)+5y(n+1)+y(n)=u(n) 其中：y(0)=y(1)=0，u(n)=1(n≥0)； u(n)=0，(n<0) 试求y(2)，y(3)，y(4)并分析稳定性。 答案：n=0时，6y(2)+5y(1)+ y(0)=u(0) 6y(2)+ 0 + 0 =1 ∴6y(2) =1/6 ， n =1时，6y(3)+5y(2)+ y(1)=u(1)， 6y(3)+ 5/6+ 0 = 1 ∴6y(3)= 1/36 N =2时，6y(4)+5y(3)+ y(2)=u(2)， 6y(4)+5/36 +1/6 =1 y(4)=25/216 对差分方程两边取Z变换，得 6Z2{Y(Z)－[y(0)+ y(1)Z-1]}+5Z{Y(Z)－ y(0)}+Y（z）=U(z) Y(Z)?(6Z2+5Z+1)= U(z) ∴H(Z)=Y(z)/U(z)=1/(6z^2+5z+1) 特性方程6Z2+5Z+1=0 Z1=－1/2 Z2=－1/3 |Zi|<1 系统稳定 【题型：综合】【分数：7分】得分： 0分 [42] 某离散控制系统的差分方程 为y(n+2)+0.6y(n+1)+0.08y(n)=1 其中：y(0)=0，y(1)=1，u(k)=1，(k=0， 1，2，…)。试求：y(2)，y(3)。 答案：1|0.68 【题型：综合】【分数：7分】得分： 0分 [43] 分析差分滤波器 y(k)=x(k)+x(k-3)的滤波性能。 答案：4|-2 在未知非周期分量信号的衰 减时间常数对傅立叶算法的计算结果 进行补偿时，必须增加输入信号的采 样数据的个数是 A 两个 B 三个
微机型继电保护测试仪计量特性
微机型继电保护测试仪计量特性 微机型继电保护测试仪是一种几点保护及安全自动检验的装置。 基准工作条件：一组带公差的基准值和基准范围的影响量的结合。 额定工作条件：性能特性的测量范围与影响量的工作范围的集合。 总谐波畸变率：周期性交量中含有的谐波分量方均根值与其基波分量方均根值之比。 纹波系数：直流量输出中交流分量的峰峰值占直流输出额定值的百分比 合闸相位：交流激励量在合闸瞬间施加于被试继电器。保护及安全自动装置电压（或电流）的相位角。 微机型继电保护测试仪计量特性： 一、测试仪的输出交流电流 1.每相交流电流输出的幅值可调范围 2.每相交流电流输出的幅值为0.1/N~/max,其中： ——/N=1A的测试仪，每相电流输出的幅值/_不小于20A;——/N=5A的测试仪，每相电流输出的幅值/may不小于30'3.交流电流幅值输出的小可调步长如下：——0~0.5A范围内，0.001A； ——0.5A~20A范围内，0.002A； 20A~/max范围内，0.01A。 输出交流电流频率的可调范围 1.在0~1000Hz范围内，交流电流频率输出的小可调步长为0.001Hz。 输出交流电流幅值的基本误差 1.在基准工作条件下，输出电流的幅值为0~/max、频率为50Hz时，其基本误差应满足： -1≤0.1/n日寸，基本误差不超过±1mA；； 0.1/n<fe/max时，基本误差不超过土0.2%。 当输出电流幅值在0~/max范围内，输出频率变化时：其输出电流幅值基本误差应满足下表的要求。
2.输出交流电流总谐波畸变率 在负载0.5Q的条件下，输出交流电流1久5八时，输出交流电流总谐波畸变率应不大于0.2%。 二、测试仪的输出交流电压 1.每相交流电压输出的幅值可调范围 每相交流电压输出的幅值为0~120V,其中： 在0~2V围内，交流电压幅值输出小可调步长为5mV; ——在2V~120V范围内，交流电压幅值输出小可调步长为10mV。 2.输出交流电压的基本误差 基准工作条件下，输出电压的幅值为0~120V、频率为50HZ时，其基本误差应满足： ——U≤2V时，不超过±4mV; ——2V＜U≤120V，不超过±0.2％。 当输出电压幅值在0~120V范围内，输出频率变化时，电压幅值在2V~120范围内的基本误差应满足下表的要求。 3.输出交流电压的总谐波畸变率 输出交流电压的总谐波畸变率应不大于0.2%。
微机继电保护装置的调试技术
微机继电保护装臵的调试技术 1 引言 近年来，随着微机型继电保护装臵的普遍使用，种类、型号、产地之多，给许多设计和现场调试人员带来很大困难。根据现场实例，针对SEL-587型微机型继电保护装臵的调试，详细介绍微机型变压器差动保护装臵的原理和调试方法。 2 微机型变压器差动保护装臵的实现原理 差动保护采用分相式比率差动，即A、B、C任意一相保护动作就有跳闸出口。以下判据均以一相为例，当方程（1）、（2）同时成立时差动元件保护动作。 I DZ＞I DZ0（I ZD＜I ZD0）（1） I DZ＞I DZ0＋K（I ZD－I ZD0）（I ZD≥I ZD0）（2） I2DZ＞K2×I DZ 其中：I DZ为差动电流 I DZ0为差动保护门坎定值 I ZD为制动电流 I ZD0为拐点电流 I2DZ为差动电流的二次谐波分量 K为比率制动特性斜率 K2为二次谐波制动系数 国内生产的微机型变压器差动保护装臵中，差动元件的动作特性多采用具有二段折线式的动作特性曲线（如图1所示）。SEL-587型装臵采用三段折线式动作曲线，但可根据实际情况只采用二段式动作特性曲线。 图1 采用二段折线式差动动作特性曲线 3装臵在实际应用中需要解决的问题
3.1解决变压器差动保护中不平衡电流的措施 （1）解决变压器两侧绕组结线不同所产生电流相位不同 微机型差动保护装臵中各侧不平衡电流的补偿是由软件完成的。变压器各侧CT二次电流由于接线造成的相位差由装臵中软件校正，变压器各侧CT二次回路都可接成Y形（也可选择常规继电器保护方式接线），这样简化了CT二次接线。SEL-587型装臵中提供了14种类型的变压器两侧CT二次不同接线的设臵（国产装臵通常仅有两种方式选择），通过对TRCON和CTCON整定值的正确设臵和选择相对应的计算常数A和B，装臵就完全解决了变压器差动保护中的不平衡电流问题。如图2为某冷轧带钢工程35/10KV主变压器两侧电流互感器二次接线图（这种接线方式属于装臵中B13类型）。 图2 B13型Δ-Y变压器带有Y-Y的CT连接 （2）解决变压器两侧电流互感器变比不能选得完全合适 微机型差动保护装臵是采用设臵不平衡系数，通过软件计算来调节。通常以高压侧为基准，高压侧不平衡系数固化为“1”，低压侧不平衡系数则按该装臵要求的特定计算公式计算后将参数设臵在装臵中。SEL-587型装臵采用两侧分别计算不平衡系数的办法，装臵内部设臵了TAP1和TAP2两个参数来进行电流的调整，参数的计算是通过该装臵的特定计算公式来进行。 3.2解决变压器励磁涌流 在变压器空载投入和外部故障切除后电压恢复的过程中，将会产生很大的励磁涌流。涌流中含有数值很大的非周期分量，其二次谐波分量占有一定数量，常规差动继电器则是采用速饱和变流器来消除它的影响，而微机型差动保护装臵是
《微机继电保护装置运行管理规程》试题和答案
《微机继电保护装置运行管理规程》试题及答案 一、填空题 1、对于安装在开关柜中10kV--66kV微机继电保护装置，要求环境温度在（-5℃—45℃）范围内，最大相对湿度不应超过（95℅）。微机继电保护装置室内月最大相对湿度不应超过75%，应防止灰尘和不良气体侵入。微机继电保护装置室内环境温度应在（5℃—30℃）范围内，若超过此范围应装设空调。 2、微机继电保护装置的使用年限一般不低于（12）年，对于运行不稳定、工作环境恶劣的微机继电保护装置可根据运行情况适当缩短使用年限。 3、供电企业继电保护部门应贯彻执行有关继电保护装置规程、标准和规定，负责为地区调度及现场运行人员编写（微机继电保护装置调度运行规程）和（现场运行规程）。 5、微机继电保护装置和继电保护信息管理系统应经（GPS）对时，同一变电站的微机继电保护装置和继电保护信息管理系统应采用（同一时钟源）。 ７、未经相应继电保护运行管理部门同意，不应进行微机继电保护装置（软件升级工作）。 8、两套保护的跳闸回路应和断路器的两个跳闸线圈分别（一一）对应。 9、继电保护信息管理系统应工作在第（Ⅱ）安全区。 10、进行微机继电保护装置的检验时，应充分利用其（自检功能），
主要检验自检功能无法检测的项目。 11、微机继电保护装置在断开直流电源时不应丢失（故障信息）和（自检信息）。 12、微机继电保护装置应设有（自恢复）电路，在因干扰而造成程序走死时，应能通过自恢复电路恢复（正常工作）。 13、开关量输入回路应直接使用微机继电保护的直流电源，光耦导通动作电压应在额定直流电源电压的（55%～70%）范围内。 14、微机继电保护柜（屏）下部应设有截面不小于（100㎜2）的接地铜牌。柜（屏）上装置的接地端子使用截面积不小于（4㎜2）的多股铜线和柜（屏）内的接地铜牌相连。接地铜牌使用截面积不小于（50㎜2）的铜缆和保护室内的等电位接地网相连。 15、用于微机继电保护装置的电流、电压和（信号触点）引入线，应采用屏蔽电缆，屏蔽层在开关场和控制室同时接地。 16、微机继电保护装置使用的直流系统电压纹波系数应不大于（2%），最低电压不应大于额定电压的（85%），最高电压不得高于额定电压的（110%）。 17、在基建验收时，应按相关规程要求，检验线路和主设备的所有保护之间的相互配合关系，对线路纵联保护还应和线路对侧保护进行一一对应的（联动试验），并有针对性的检查各套保护和（跳闸连接片）的唯一对应关系。 18、3kV～110kV电网继电保护一般采用（远后备）原则，即在临近故障点的断路器处装设的继电保护或断路器本身拒动时，能由电源侧
微机继电保护设计
基于89c51单片机的继电保护装置的硬件设计 张银龙２００９０１１００３２９电气０９－３（订单） 1.1继电保护的发展趋势 继电保护技术未来趋势是向计算机化、网络化、智能化，保护、控制、测量和数据通信一体化发展。 1）计算机化 计算机硬件迅猛发展，系统集成度越来越高。单一处理器的处理速度和处理能力不断提高，处理速度的不断提高为单一芯片作为微机继电保护技术奠定了基础。89C51作为32位芯片具有很高的集成度，很高的工作频率和计算速度，很大的寻址空间，丰富的指令系统和较多的输入输出口。CPU寄存器、数据总线、地址总线都是32位，具有存储器管理功能和任务转换功能，并将高速缓存和浮点数部件都集成在CPU内。 2）网络化 计算机网络作为信息和数据通信的工具已成为信息时代的技术支柱，使人类生产和社会生活面貌发生了根本变化。它深刻影响着个个工业领域，也为各个领域提供了强有力的通信手段。继电保护作用不只是限于切除故障元件和限制事故影响范围，还要保证全系统与重合闸装置分析这些信息和数据基础上协调动作，保证系统安全稳定运行。显然，实现这种系统保护基本条件是将全系统各主要设备保护装置用计算机网络联系起来，亦即实现微机保护装置网络化。 3）保护、控制、测量、数据通信一体化 实现继电保护计算机化和网络化条件下，保护装置实际上市一台高性能，多功能的计算机，是整个电力系统计算机网络上的一个智能终端。它可从网上获取电力系统运行和故障的任何信息和数据，也可以将它所获被保护元件任何信息和数据传送给网络控制中心或任一终端。每个微机保护装置可完成继电保护功能，无故障正常运行下还可完成测量、控制、数据通信功能，亦即实现保护、控制、测量、数据通信一体化、 4）智能化 今年来，人工智能技术在电力系统等各个领域都得到了应用，继电保护领域应用研究也已开始。神经网络是一种非线性映射方法，很多难以列出方程或难解的复杂问题，应用神经网络方法则可迎刃而解。 1.2继电保护的基本任务 继电保护的基本任务包括： 1）自动、迅速、有选择的将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于继续遭到破坏，保证其他无故障部分恢复正常运行。 2）反应电气元件的不正常运行状态，并根据运行维护条件，而动作于发出信号、减轻负荷或跳闸。 2.1继电保护的基本原理和保护装置的组成 2.1.1继电保护的基本原理 利用正常运行与区内外短路故障电气参数变化的特征构成保护的判据，根据不同的判据就构成不同原理的继电保护。例如： （1）电流增加（过电流保护）：故障点与电源直接连接的电气设备的电流会增加电压降低（低电压保护）：各变电站母线上的电压将在不同程度上有很大的降低，短路点得电压降到零。 （2）电流与电压的相位角会发生变化（方向保护）：正常20°左右，短路时60°~85°
微机型继电保护装置的抗干扰措施
微机型继电保护装置的抗干扰措施 点击：19 添加时间： 2007-8-2 16:47:25 近年来，微机型继电保护装置在电力系统中得到了广泛的运用。和常规保护相比，微机保护具有先进的原理及结构，安装调试简单，运行维护方便，保护动作迅速灵敏可靠，能自动记录故障信息等显著的优点。但是在现场运行过程中，如果运行环境差，抗干扰措施落实不当，则很容易受到外界环境的干扰，造成保护不正常，甚至发生保护误动作，严重威胁到电网的安全运行。 1 常见二次回路干扰的种类及传播途径 一般情况下，由于系统内发生接地故障、倒闸操作或者雷击等原因都将产生较强的电磁干扰。干扰电压主要是通过交流电压、电流回路，信号及控制回路的电缆进入保护二次设备，使装置的“读程序”或者“写程序”出错，导致CPU执行非预定的指令，或者使微机保护进入死循环。常见的干扰有以下几种： (1) 变电站内发生单相或者多相接地故障时，强大的故障电流沿着接地点进入变电站的地网，使得地网上任意不同的两点之间产生很高的地电位差。这种干扰通常称之为50 Hz工频干扰。 (2) 当操作变电站内的开关设备，比如高压隔离开关切合带电母线时，将在二次回路上引起高频干扰。干扰电压通过母线、电容器等设备进入地网，产生频率为50 Hz～1 MHz不等的高频振荡， 在二次回路上引起较强的高频干扰。 (3) 每当进入雨季，发生雷击时，由于电与磁的耦合，也会在高压导线和大地之间感应出干扰电压，称之为雷电干扰。 (4) 当断开接触器或者继电器的线圈时，会产生宽频谱的干扰波，其干扰频率甚至可达到50 MHz。另外，在高压区使用对讲机、移动电话等通讯工具，也将产生高频电磁场干扰。 2 抗干扰措施的实施情况 抗干扰的最基本措施就是防止干扰进入弱电系统。一方面是通过改进装置的硬件部分，增加其抗干扰能力；另一方面可以从外部环境着手，通过各种屏蔽、隔离措施，切断干扰的传播途径。 根据省公司的“反措”要求，淮北供电局对集成电路保护采取了沿电缆沟铺设截面为100 mm2接地铜排的措施，这为微机保护的反措提供了条件。并针对上述干扰问题，按“电力系统继电保护及安全自动装置反事故措施”的要求，采取了以下几种抗干扰措施。 2.1 对微机保护硬件采取相应的抗干扰措施 目前生产厂家在产品的研制过程中采取了各种优异的抗干扰措施，比如采用VFC数据采集系统，使模拟系统和数字系统在电气上完全隔离，大大增强了装置硬件的抗干扰能力。以WXB-11型微机保 护为例，装置硬件采取的抗干扰措施有： (1) CPU插件的总线不出芯片； (2) 模拟量的输入通道加光耦； (3) 所有的开入、开出加光隔； (4) 引入装置的电源加滤波措施； (5) 增加对RAM、EPROM的自检功能； (6) 装置背板的走线采用抗干扰措施。 2.2 保护屏的接地措施 微机保护屏内所有的隔离变压器一、二次绕组间应当有良好的屏蔽层，并可靠接地。微机保护装置的箱体必须经试验确定可靠接地；将保护屏底部的漆、铁锈等清除干净以后，将保护屏和底部槽钢用焊接或者螺栓固定的方式可靠连接。微机保护屏之间用不小于50 mm2的多股铜芯线将其底部的接 地小铜排相串连，而后接于截面不小于100 mm2的接地铜排上，再将接地铜排和主控室电缆层的接地网可靠连接。
4月全国自考电力系统微型计算机继电保护试题及答案解析
1 全国2018年4月自考电力系统微型计算机继电保护试题 课程代码：02313 一、单项选择题（本大题共10小题，每小题1分，共10分） 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。 1.如果X(z)=1 az 11 --，则序列x(n)为（ ） A.a n B.a -n C.e an D.e -an 2.设连续时间信号频谱的最大截止频率为f m ，则无失真采样条件要求采样频率f s 满足 （ ） A.f s =0.25f m B.f s =0.5f m C.f s =f m D.f s ≥2f m 3.递归型数字滤波器脉冲传递函数H(z)的极点必须满足（ ） A.幅值小于1 B.幅值等于1 C.幅值大于1 D.在z=-1线左侧 4.完全滤除输入信号某些频率分量时，要求数字滤波器脉冲传递函数对应零点的幅值满足（ ） A.小于1 B.等于l C.大于1 D.等于零 5.逐次比较式数据采集系统中与输出数字量成正比的量是模拟量的（ ） A.积分值 B.瞬时采样值 C.微分值 D.差分值 6.递归型数字滤波器脉冲传递函数H(z)的零、极特点是（ ） A.只有零点没有极点 B.只有极点，没有零点 C.没有极点和零点 D.既有极点又有零点 7.N 点周期采样序列x(k)全周期傅立叶算法计算三次谐波正弦分量幅值a 3的计算公式是：（ ）
2 A.∑-=?π 1 N 0 k ) K N 6cos()x(k N 2 B.∑ -=?π 1 N 0 k )K N 6sin( )x(k N 2 C.∑ -=?π 1 N 0 k )k N 2cos()x(k N 4 D.∑-=π 1 N 0 k )k N 2sin()x(k N 4 8.对于CA 两相短路，采用解微分方程算法时，电压u(t)应选择为u ca (t)、电流i(t)应选择为（ ） A.i ab (t) B.i bc (t) C.i ca (t) D.3i o (t) 9.50Hz 电气量周期采样点数为12时，相邻两个采样点间隔的电角度是（ ） A.15° B.30° C.45° D.60° 10.某正弦电气量的两个采样值为1和3，间隔的电角度是90°，则该正弦电气量的幅值是（ ） A.1 B.3 C.10 D.4 二、填空题(本大题共20小题,每小题1分,共20分) 11.微型机继电保护装置的工作电源是其重要的组成部分，电源要求具有独立性，不能受系统电压变化的_________。 12.与常规继电保护相比，微型机继电保护提供的系统故障信息_________。 13.满足采样定理时，采样信号的频谱是被采样连续时间信号频谱的_________。 14.在求离散系统的脉冲传递函数时，要求输入量和输出量的初始条件都为_________。 15.提高逐次比较式数据采集系统数据精度的办法是将模数转换器的位数_________。 16.在电压／频率变换式数据采集系统中，VFC 芯片输出脉冲的频率与模拟输入量的瞬时值的关系是_________。 17.为了提高微型继电保护装置的抗干扰能力，在开关量输入电路中采用了_________。 18.采样频率与系统实际运行频率之比保持不变的采样方式称为_________。 19.电力系统短路电流中含有基波、谐波和_________。 20.与模拟滤波器相比，数字滤波器工作的可靠性_________。 21.只要电流量是时间的正弦函数，在理论上两点乘积算法的计算误差为_________。