微机保护基本硬件构成
第二节微机保护基本硬件构成
本节将要介绍微机保护装置硬件系统构成以及微机保护装置的几种典型结构。
一、微机保护装置硬件系统构成
以下主要介绍微机保护装置硬件系统构成和微机继电保护装置硬件系统功能。
1. 微机保护装置硬件系统构成
（1）数据采集部分（包括电流、电压等模拟量输入变换、低通滤波回路、模数转换等）。
（2）数据处理、逻辑判断及保护算法的数字核心部分（包括CPU、存储器、实时时钟、WATCHDOG 等）。
（3）开关量输入/输出通道以及人机接口（键盘、液晶显示器）。
2. 微机继电保护装置硬件系统-功能上分6块
（1）数据采集系统（模拟量输入系统）：
①主要功能：采集由被保护设备的电流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，然后转换为所需要的数字量。
②模拟量输入回路方式（据模数转换原理分）：
◆基于逐次逼近型A/D转换的方式：包括电压形成回路、模拟低通滤波器（ALF）、采样保持回路（S/H）、多路转换开关（MPX）及模数转换回路（A/D）等。
◆利用电压/频率变换（VFC）原理进行A/D转换的方式：包括电压形成、VFC回路、计数器等。
（2）数字处理系统（CPU主系统）：
①数字处理系统（CPU主系统）：
微机保护装置是以CPU为核心，根据数据采集系统采集到的电力系统的实时数据，按照给定的算法来检测电力系统是否发生故障以及故障性质、范围等，并由此做出是否需要跳闸或报警等判断的一种自动装置。
微机保护原理由计算机程序来实现，CPU是计算机系统自动工作的指挥中枢，计算机程序的运行依赖于CPU来实现。
所以CPU的性能直接影响系统优劣。
②数字处理系统主要包括：
微机处理器CPU；
数据总线为8、16、32位等的单片机、工控机以及DSP系统；
存储器；
电擦除可编程只读存储器EEPROM：存放定值；
紫外线擦除可编程只读存储EPROM和闪速存储器FLASH：存放程序；
非易失性随机存储器NVRAM：存放故障报文、采样数据；
静态存储器SRAM：存储计算过程中的中间结果、各种报告。
（3）开关量输入/输出回路：
开关量输入输出回路一般采用固态继电器、光电隔离器、PHTOMOS继电器等器件组成，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，实现与5V系统接口。
柜内开关量一般使用24V电源，柜间开关量输入信号采用220V或110V电源，计算机系统输入回路经光隔离器件转换为24V/5V信号，驱动继电器实现操作。
（4）人机接口：
①主要包括：显示器、键盘、各种面板开关、实时时钟、打印电路等。
②主要功能：
用于人机对话，如调试、定值调整及对机器工作状态的干预。
常用液晶显示器和6键操作键，人机交互面板包括：由用户自定义画面的大液晶屏人机界面；由用户自定义的报警信号显示灯LED；由用户自定义用途的F功能键；光隔离的串行接口；就地、
远方选择按钮；就地操作键。
（5）通信接口：包括：维护口、监控系统接口、录波系统接口等。
一般采用：RS485总线、PROFIBUS网、CAN网、以太网及双网光纤通信模式。
微机保护对其要求：快速、支持点对点平等通信、突发方式的信息传输、物理结构采用星形、环形、总线形、支持多主机等。
（6）电源回路：
采用开关稳压电源或DC/DC电源模块，提供数字系统5、24、±15V电源：
+5V电源用于计算机系统主控电源。
±15V电源用于数据采集系统、通信系统。
+24V电源用于开关量输入、输出、继电器逻辑电源。
图10-1 微机继电保护功能
二、微机保护装置的几种典型结构
以下将要简要介绍微机保护装置的几种典型结构：
1. 单CPU微机保护装置的结构：
（1）定义：指整套微机保护共用一个单片微机，无论是数据采集处理，还是开关量采集、出口信号及通信等均由同一个单片机控制。
（2）协同工作关系：目前人机接口一般另外采用独立的CPU，模拟量输入回路、单片微机系统（CPU、EPROM、RAM、EEPROM等）、开关量输入输出各部分均通过总线（BUS）联系在一起，由CPU通过BUS实现信息数据传输和控制。
（3）优点：结构简单。
（4）缺点：容错能力不高，一旦CPU或其中某个插件工作不正常就能影响整套保护装置。
因后备保护与主保护共用同一个CPU，主保护不能正常工作时往往也影响后备保护。
2. 多CPU微机保护装置的结构：
（1）定义：指在一套微机保护装置中，按功能配置多个CPU模块，分别完成不同保护原理的多重主保护和后备保护及人机接口等功能。
（2）优点：模块化设计，任何一个模块损坏不影响其他模块保护的正常工作，有效提高了保护装置的容错水平，防止了一般性硬件损坏而闭锁整套保护。
（3）多CPU的功能框图：
图10-2 多CPU的功能框图
说明：
组成：由4个硬件完全相同的保护CPU模块构成，分别完成高频保护、距离保护、零序电流保护以及综合重合闸等，另配置了一块带CPU的接口模板（Monitor），完成对保护（CPU）模块的巡检、人机对话和与监控系统通信联络等功能。
模拟量输入回路有交流输入、模/数变换1、模/数变换2。
单片微机系统即保护CPU模块由高频、距离、零序电流、综合重合闸等保护组成。
人机接口模块由带CPU的接口模板和打印机等构成。
开关量输入、开关量输出通道包括逻辑、跳闸、信号、报警电路，另有逆变电源部分。
每个CPU插件都可以独立工作，各保护之间不存在依赖关系，故可靠性强。
实际工作是主从分布式的微机工控系统，人机接口部分是主机，完成集中管理及人机对话的任务，而单片机保护部分是4个从机，它们分别独立完成各种保护任务，4种保护综合完成一条高压输电线路的全部保护，即输电线路各类相间和接地故障的主保护和后备保护，并能完成综合重合闸功能。
3. 采用DSP的CPU微机保护装置的结构：
（1）DSP定义： DSP（Digital Signal Processor数字信号处理器）是进行数字信号处理的专用芯片，它是微电子学、数字信号处理技术、计算机技术综合的新器件。
（2）应用：由于它可把数字信息处理中的一些理论和算法以实时实现，计算机应用领域中广泛应用。
（3）结构形式（哈佛结构）：
大多用哈佛结构，将存储器空间划分成两个，分别存储程序和数据。
有两组总线连接到处理器核，允许同时对它们进行访问。
此法将处理器和存储器的带宽加倍数，更重要的是同时为处理器核提供数据与指令。
DSP速度最佳化是通过硬件功能予以实现的，每秒能执行10M条以上指令。
采用循环寻址方式，实现了零开销的循环，大大增进了如卷积、相关、矩阵运算、FIR等算法的实现速度。
（4）应用到微机保护中的理由：
由于DSP技术有着强大、快速的数据处理能力和定点、浮点的运算功能，因此将DSP技术融
合到微机保护的硬件设计中，将极大地提高微机保护对原始采样数据的预处理和计算能力，提高运算速度，更容易做到实时测量和计算。
如，在保护中可以由DSP在每个采样间隔内完成全部的相间和接地阻抗计算，完成电压、电流测量值的计算，并进行相应的滤波处理。
（5）硬件框图：
图10-3采用DSP的CPU微机保护装置的硬件结构框图
说明：采用单片机加DSP的结构，将主、后备保护集成在一块CPU板上，DSP和单片机各自独立采样，由DSP完成所有的数字滤波、保护算法和出口逻辑，由CPU完成装置的总启动和人机界面、后台通信及打印功能。
整个装置由多个插件模块组成，包括直流插件DC、交流插件AC、低通滤波插件LFP、CPU插件、通信插件COM、24V光耦插件OPT1、高压光耦插件PT2、信号插件SIG、跳闸出口插件OUT1和OUT2和显示面板LCD。
（6）其他：交流变换插件AC用于三相电流（IA、IB、IC）、零序电流I0、三相电压（UA、UB、UC）及线路抽取电压Ux的输入。
通信插件完成与监控计算机通信连接，有RS485、光纤和以太网接口。
4. 网络型CPU微机保护装置的结构：
（1）基本框图：
图10-4 网络型CPU微机保护装置结构的基本框图
说明：
与保护功能和逻辑有关的标准模块插件仅有三种：CPU插件、开入（DI）插件和开出（DO）插件。
CPU插件包含了微机主系统和大部分的数据采集系统电路。
开入（DI）、开出（DO）插件的设计，使CPU构成了智能化I/O插件。
通信网络采用CAN总线方式，利用CAN总线的可靠性和非破坏性总线仲裁等，可保证硬件电路和跳闸命令、开入信号传输的可靠性、及时性。
网络作为连接的纽带，故每一个模块仅相当于网络中的一个节点，可任意增加节点，节点功能分别升级。
要求：遵守相同的规约。
（2）优点：
模块之间的连接简单、方便；
可靠性高、抗干扰能力强；
扩展性好；
升级方便；
便于实现出口逻辑的灵活配置；
降低对微型机或微控制器并行口的数量的要求。
三、现代数字继电保护装置的基本特征
以下就是现代数字继电保护装置的基本特征：
采用32位CPU提高保护系统的性能；
采用14-16位模数转换器A/D提高数据采集系统的精度；
采用高级语言编程，实现软件标准化、模块化、可编程，尽可能采用实时任务操作系统；
采用液晶或场效应型平面显示器实现人机接口；
采用LAN及GPS构成强大、可靠的通信网络。
微机继电保护 第一章
三、开关量输出 (DO)回路 实际的微机保护 装置输出跳闸回路中, 需要对跳闸出口继电 器的电源回路采取控 制措施, 同时对光电 隔离回路采用异或逻 辑控制。
图1-23 具有电源控制的跳闸出口继电器输出回路
第一章 微机继电保护装置硬件原理
第五节 微机继电保护的发展趋势 一、微机保护装置的发展 计算机化, 网络化, 保护、控制、测量、数据 通信一体化和人工智能化。 二、微机保护算法和原理的发展 基于故障分量原理的保护(暂态故障分量保护 和工频故障分量保护) 算法 , 小波分析在保护中 的应用, 利用通信技术构成的“广域保护”, 以及模 糊理论、人工神经网络、自适应理论、专家系统 等智能技术在继电保护装置的应用等。
第一章 微机继电保护装置硬件原理
第六节 微机继电保护装置的功能编号 将继电保护装置通过对功能进行详细描述、 定义 。采用ANSI/IEEE Standard C37.2 标准的继 电保护功能编号见表1－1。 表中给出了标准的功能号 , 广泛应用于工程图 例、流程图、操作过程及其他应用书籍中。采用 标准功能编号 , 每个继电器或继电保护装置可细 分为一系列功能 , 方便设计、制造、运行维护等 各个环节 , 简洁易懂。
第一章 微机继电保护装置硬件原理
第四节 开关量输入及输出回路 一、光电隔离 实现两侧电路之间的电气隔离，解决不同逻 辑电平之间的信号传递和控制。 二、开关量输入(DI)回路 用于识别运行方式、运行条件等。开关量状态正 好对应二进制数字的“1” 或 “0”, 开关量可作为数 字量读入。DI接口作用是为开关量提供输入通道, 并在数字保护装置内外部之间实现电气隔离, 一类是装在保护装置面板上的接点，另一类 是从装置外部经过端子排引入装置的接点。
第一章 微机继电保护装置硬件原理
微机保护装置构成..
模拟量输入/输出回路 模/ 数 变换 模拟量 输入变换 放大驱动
来 自 TA 、 TV 的电流、电 压
数/模 变换
开关量输入/输出回路 光 电 隔 离 开关量输入 信号处理 开关量 输 出 电 路 开关量输入 去执行元件
变 电 站 测 控 对 象
打印机接口
并行 接口
二、保护与测控装置的箱体
保护与测控装置：均采用机箱式结构， 且每套装置由一个或几个箱体组成。
开入量：断路器、隔离开关的状态 （合、断）；变压器分接头的位置； 开出量：保护出口及告警信息等。
作用：
开关量输入回路完成外部 接 点的输入； 开关量输出回路完成各种保 护出口跳闸输出、告警信号输出。
开关量输入、输出回路主要元件
并行口芯片、光电耦合芯片、 中间继电器等。
(四)人机对话电路 作用： 用于人机对话.
作用：完成算术及逻辑运算，以 实现继电保护、测控、管理等功能。
构成：通常由微处理器CPU、存 储器、定时器/计数器、Watchdog及 接口芯片等组成。
DSP和一般的CPU不同：
体系结构 标准化和通用性 流水线结构： 快速乘法器： DSP可以在一个时钟周期内可以完成的 工作量。 低功耗：
2.存储器
组成：主要包括打印、显示、键 盘及信号灯、音响或语言告警等。 内部仍为计算机系统。
(五)通信接口
作用：主要是完成自动化装置间通信 及信息远传.
(六)电源
作用：提供整个装置所需的直流稳压 电源。
微型机系统 微处理器（ CPU ） 存储器 WATCHDOG 定时器 人机对话回路 本地操作人员 打印机 通信接口 至其他微机 系统通信 信息远传 通用数 字接口 调制解调器 人机交 互接口
一、微机保护测控装置的典型 硬件结构
第九章-微机保护概述
1．半周积分算法
半周积分算法的依据是
S
T
2 0
U
m
s in tdt
Um
cos t
T
2 02UmT NhomakorabeaUm
即正弦函数半周积分与其幅值成正比。
式(9-6)的积分可以用梯形法则近似求出：
(9-6)
S
[
1 2
(
u0
u1 )
1 2 ( u1
u2
)
1
2
(
u
N 2
1
uN
2
)]Ts
(9-7)
1
N 21
阻
抗
ui
变 换
器
1
阻
S
抗
变 换
uo
器
Ch
2
s(t)
3.模拟低通滤波器（ALF）
滤波器是一种能使有用频率信号通过，同时抑制无用频率 信号的电路。对微机保护系统来说，在故障初瞬间，电压、 电流中可能含有相当高的频率分量（例如2kHz以上）， 为防止频率混叠，采样频率不得不取值很高，从而对硬件 速度提出过高的要求。但实际上，在这种情况下可以在采 样前用一个低通模拟滤波器(ALF)将高频分量滤掉，这样 就可以降低采样频率，降低对硬件速度的要求。
y(n) x(n) x(n k)
(9-1)
x(t)
A1 sin 2f1t
A3 sin 3f1t t
t nTS kTS t nTS k TS
图 9-12 差 分 滤 波 器 滤 波 原 理 说 明
那么上式所示的滤波器是如何起到滤波作用的哪？我们以图
9-12来说明滤波的原理。设输入信号中含有基波，其频率
开关量输入有两类：
微机保护
人机接口与通信系统
2 微机保护装置的几种典型结构
单CPU微机保护装置的构成
单CPU微机保护的硬件装置共用一个单片机
应用在电压等级较低的输电线路微机保护中
多CPU微机保护装置的构成
微机保护装置以多CPU构成 应用在电压等级较高电气设备的微机保护中
3 DSP在微机保护的应用
DSP指令集能够使处理器在每个指令周期内 完成多个操作，从而提高每个指令周期的计 算效率。 DSP将极大地提高微机保护对原始采样数据 的预处理和计算能力，提高运算速度，更容 易做到实时测量和计算 。
CPU的发展
第一阶段以单个8位的单片机构成的微机保护装置
例如：inter的8086、8088、MC6809
第二阶段以多个8位的单片机构成的微机保护装置 第三阶段以多个16位的单片机构成的微机保护装置
inter的80C196
motorola公司的MC863系列
第四阶段以多个32位的单片机构成的微机保护装置
U U cos 1U jU sin 1U
1 U (u2 ju1 ) 2
I I cos 1I jI sin 1I
1 (i ji ) I 2 1 2
U u2 ju1 I i2 ji1
U sc I
6 模数转换器
例题：一个量程为5V的8位逐次逼近法A/D 转换器，当输入电压为3.5V时，求输出的数 字量。
6 模数转换器
步骤 预设数字量（UR） D/A输出（Usr）mV 比较器 确定数字量
1
10000000
2500
U>Usr
10000000
微机保护.ppt
1 微机保护装置的硬件构成
微机保护的硬件组成部分
数据采集系统
CPU主系统
输入、输出系统
人机接口与通讯系统
电源系统
电 力 系 统
信号处理
采样及 A/D转换
跳闸信号
CPU
运 行 人 员
打印机
主 系 统
键盘、鼠标
微机保护硬件构成示意图
1 微机保护装置的硬件构成
数据采集系统
以A/D转换器为核心的数据采集系统
6 模数转换器
逐次逼近式A/D 的原理
U s r
D / A
U R
U i
+
控 制 器
比 较 器
数 字 设 定 器
数 字 量 输 出
6 模数转换器
4位A/D的逐次逼近法
第一次设定数字量 1000
第二次设定数字量
UA>Usr 1100
UA<Usr 0100
第三次设定数字量
UA>Usr 1110
UA<Usr 1010
数 据 采 集 系 统 1
高频保护 单片机
综合重合闸 单片机 跳闸
模拟量输入
数 据 采 集 系 统 2 零序电流保护 距离保护 单片机
逻 辑
信号
零序电流保护 单片机
多CPU微机保护硬件逻辑图
1 微机保护装置的硬件构成
开关量输入、输出系统
主要完成外部接点输入计算机，各种保护的 出口跳闸、信号报警和人机对话等功能。 微机保护的人机接口由键盘、液晶显示器、 打印机等构成。 通信系统使得微机保护与综合自动化系统通 信，实现远程监控。
模 拟 量 输 入
电力系统继电保护应用技术02微机保护基础-文档资料
合并单元
数字输出
电时 源钟
图 2.27 合并器的基本输入规模
22.2.2 GOOSE 报文的传送执行 当保护装置发现并判断故障出现在保护
区内时就应立即动作，与传统保护不同，将 跳闸GOOSE命令以数字帧的形式发送到通信网 络上，对应的智能一次设备接收到该GOOSE报 文命令后执2.行2.相2 应G的OO跳SE闸报操文作的。传送
第二章微机、数字化继电保护基础
2.1 微机继电保护的硬件构成原理 1）微型机系统 2）模拟数据采集系统 3）开关量输入和输出系统 4）人机对话微型机系统 5）电源系统：它是装置可靠工作的基础，
应满足精度，谐波系数、可靠性等指标要求。 常用3V, 5V，15V，24V多个电压等级。
硬件构成原理如下图所示。
数字化继电保护现场信息输入由电子式互 感器和合并器完成，为适应老站改造的需要， 目前大多数产品都保留了由传统电磁互感器引 入的模拟量通道模块。
图2.22 数字化继电保护现场信息采集输入系统 组成原理图
（1）电子式互感器 主要有高、低压耦合隔离，传感头，A/D 转换及数字量标准化输出等环节。
电子式是互感器、传感头的主要类型：
的构架。
工作站1
工作站2
远动站
站控层
间隔层 过程层
装置1
合并器单元
ECVT电子式互感器智接口以太网 IEC61850-8-1
装置n
光纤以太网 GOOSE +SMV
智能一次设备
图2.31 智能变电站通信网络
图2.32 线路保护中的SV网和GOOSE网
监控1
监控2
远动1
远动2
...
微机保护的基本原理与构成课件
输入；执行通过开关量输出，起动信号、跳闸继电器等，完成保护各种功能。
④ 人机对话接口 用于调试、定值整定、工作方式设定、动作行为记录、与系统通信等。
包括：打印、显示、键盘及信号灯、音响或语言告警等。
⑤ 电源 电源是微机保护装置重要组成部分，通常采用逆变稳压电源。
3
2、微机保护数据采集系统 A/D式数据采集系统如图所示：
① 电压形成回路 微机继电保护要从被保护对象的电流、电压互感器处取得相应信息。但
这些二次数值、输入范围对典型的微机继电保护电路却不适用，需要降低 和变换。一般采用变换器来实现变换。（微机保护参数的输入范围：0～5V 或4～20mA）
4
② 采样保持与低通滤波 由于微机保护只能对数字量进行运算和判断，所以应将连续模拟量变
为离散量。采样保持电路作用就是在一个极短的时间测出模拟量在该时 刻的瞬时值；并要求在A／D转换期间保持不变。
同时采样：继电保护大多数原理是基于多个输入信号，如三相电流、 三相电压等。在每一个采样周期对通道的量全部同时采样。
5
采样频率：采样间隔 的倒数称为采样频率 。采样频率的选 择是微机保护中的一个关键问题。频率高，采样精确，但对A/D转换器 的转换速度要求也高，投资也就越高。
监控程序主要是键盘命令处理程序，为接口插件及各CPU保护插件进 行调节和整定而设置的程序；接口的运行程序由主程序和定时中断服务程 序构成。主程序完成巡检、键盘扫描和处理、故障信息的排列和打印。
2、保护软件的配置 保护软件含主程序和中断服务程序。 主程序：初始化、自检；保护逻辑判断和跳闸处理。 中断程序：定时采样中断和串行口通信中断服务程序。
第二章微机保护装置硬件原理
第二章微机保护装置硬件原理微机保护装置是一种常见的电力系统保护装置，用于对电力系统进行监控、测量和保护。
它通常由硬件和软件两部分组成，其中硬件部分是保护装置的核心部分。
本章将介绍微机保护装置的硬件原理。
一、微机保护装置的硬件构成微机保护装置的硬件构成包括中央处理器、存储器、输入输出接口、时钟和定时器、外围电路等。
1. 中央处理器（Central Processing Unit, CPU）：中央处理器是微机保护装置的核心部件，它负责执行各种保护算法和逻辑控制，对电力系统进行监测和保护。
中央处理器中通常包含ALU（算术逻辑单元）、控制单元和寄存器等。
2. 存储器（Memory）：存储器用于存储程序、数据和中间结果等信息。
微机保护装置中的存储器通常包括主存储器和辅助存储器。
主存储器用于存储运行时的程序和数据，而辅助存储器用于存储长期保存的程序和数据。
3. 输入输出接口（Input/Output Interface）：输入输出接口用于与外部设备进行数据交换。
微机保护装置的输入输出接口通常包括模拟输入输出接口和数字输入输出接口。
模拟输入输出接口用于处理模拟量数据，如电流、电压等；而数字输入输出接口用于处理数字量数据，如开关状态、报警信号等。
4. 时钟和定时器（Clock and Timer）：时钟和定时器用于对微机保护装置进行时序控制。
时钟用于提供基本的时钟周期，定时器用于进行定时操作，如定时测量、关闭保护装置等。
5. 外围电路（Peripheral Circuit）：外围电路包括电源电路、输入电路和输出电路等。
电源电路用于为微机保护装置提供稳定的供电，输入电路用于对输入信号进行处理和转换，输出电路用于向外部设备输出信号。
二、微机保护装置的工作原理微机保护装置的工作原理主要包括数据采集、信号处理、判决逻辑和输出动作等。
1.数据采集：微机保护装置通过输入接口从电力系统中采集各种信号，如电流、电压、功率、频率等，并将它们转换为数字信号进行处理。
微机保护的硬件结构
• 一、微机保护装置的硬件结构 • （一）硬件结构框图
• （二）各组成部分作用 • 1、信号输入电路 • 微机保护装置输人信号主要有两类，即开关量和模拟量信号。信号 输人部分就是妥善处理这二类信号，完成单片微机输人信号接口功能。 • 2、单片微机系统 • 微机保护装置的核心是单片机系统，它是由单片微机和扩展芯片构 成的一台小型工业控制微机系统，除了硬件之外，还有存储在存储器 里的软件系统。这些硬件和软件构成的整个单片微机系统主要任务是 完成数值测量、逻辑运算及控制和记录等智能化任务。除此之外，现 代的微机保护应具备各种远方功能，它包括发送保护信息并上传给变 电站微机监控系统，接收集控站、调度所的控制和管理信息。 • 这种单片微机系统可以是单 CPU 或采用多 CPU 系统。
( 5 ）有自检能力。 ( 6 ）有利于事故后分析。 ( 7 ）可与计算机交换信息 ( 8 ）可增加硬件的功能。 ( 9 ）可在低功率传变机构内工作。 （二） 缺点： ( 1 ）与传统的保护有根本性的背离。 ( 2 ）使用者较难维护。 ( 3 ）要求硬件和软件有高度可靠性 ( 4 ）硬件很快成为过时。 ( 5 ）在操纵和维护过程中，使用人员较难掌握。
微机继电保护的硬件结构
• • • •
•
一、计算机继电保护的发展 在继电保护技术领域，计算机除了用作故障分析和保护动作性能分析外， 1965 年已提出用计算机构成继电保护装置。 在 20 世纪 70 年代．计算机继电保护的研究工作主要是作理论探索，只有个 别部门作了一些现场试验，但是限于计算机硬件的制造水平以及价格问题， 故当时还不具备商业性地生产计算机继电保护装置的条件。 到了 20 世纪 70 年代末期，计算机出现了重大突破，大规模集成电路技术飞 速发展，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 论在技术上还是经济上，已具备用一台微型计算机来完成一个电气设备保护 功能的条件。1979 年美国电气和电子工程师学会的教育委员会组织过一次世 界性的计算机继电保护研究班。在此之后，世界各大继电器制造商都先后推 出了各种定型的商业性微型计算机保护装置产品。目前发展最快的是日本， 据日本有关部门预计， 1987 年的定货可能达到继电保护设备总产值的 70 ％ 我国在计算机保护方面的研究工作起步较晚，但进步却很快。 1984 年，华 北电力学院研制的第一台以 6809 ( CPU ）为基础距离保护样机在经过试运 行后通过了科研鉴定，它标志着我国计算机保护的开发开始进入了重要的发 展阶段。
继电保护 1微机保护基本硬件构成
沈阳工程学院继电教研室
继技术精华 保电网平安
3.采样保持
C 阻 抗 变 换 器 2 Uo
Ui
阻 抗 变 换 器 1
K
一个电子模拟开关K 保持电容器C
逻辑输入
两个阻抗变换器
开关K受逻辑输入端电平控制。在高电平时K闭合，此时， 电路处于采样状态，C迅速充电或放电到电容上电压等于该 采样时刻的电压值(Ui)。K的闭合时间应满足采样时间。
分振荡和短路，变压器差动保护如何识别励磁
涌流等。
沈阳工程学院继电教研室
继技术精华 保电网平安
（6）经济性好
计算机硬件的性能不断提高而价 格一直在下降。而且，微机保护是一 个可编程序的装置，它能实现多种功 能，使硬件种类大大减少。这样，在
经济性方面显然优于传统保护。
沈阳工程学院继电教研室
继技术精华 保电网平安
继技术精华 保电网平安
Electric Power System Relay Protection
电力系统微机保护
沈阳工程学院继电教研室
继技术精华 保电网平安
参考书目:
《微型机继电保护基础》 杨奇逊 黄少峰 《电力系统微机继电保护》 高 亮 《微型机继电保护原理》 张举 《微机继电保护原理》 陈德树 《RCS900系列超高压线路成套保护装置》
沈阳工程学院继电教研室
继技术精华 保电网平安
3.采样保持
C 阻 抗 变 换 器 2 Uo
Ui
阻 抗 变 换 器 1
K
逻辑输入
阻抗变换器I：输入端呈现高阻抗（使得输入电压全部降落在电容C
上），输出端呈现低阻抗（电容C上能迅速完成充电）；
阻抗变换器II：输入端呈现高阻抗（使电容C上电压具有保持能力）， 输出端呈现低阻抗（提高带负载能力）。 沈阳工程学院继电教研室