微机保护软件构成

开放采样定时器中断和串行口中断，等待中断发生后转入中断服
务程序。若中断时刻未到，就进入循环状态（故障处理程序结束
后也经整组复归后进入此循环状态）。它不断进行循环自检及专
用自检项目。如果保护有动作或自检报告，则向管理CPU送报告。
全 面 自 检 包 括 有 ： RAM 区 读 写 检 查 ， EPROM 中 程 序 和
微机保护装置的软件通常可分为监控程序和运行
程序两部分。所谓监控程序包括对人机接口键盘命令处
理程序及为插件调试、整定设置显示等配置的程序。所
谓运行程序就是指保护装置在运行状态下所需执行的程 序。 ❖ 微机保护运行程序软件一般可分为三个部分。
❖ a）主程序。包括初始化，全面自检、开放及等待中 断等；
❖ b）中断服务程序。通常有采样中断、串行口中断等。 前者包括数据采集与处理、保护起动判定等，后者完 成保护CPU与保护管理CPU之间的数据传送。例如， 保护的远方整定、复归、校对时间或保护动作信息的 上传等。
§5.4 微机线路距离保护
❖ 下面介绍一个实际的微机线路距离保护的实 现方法。选择距离保护为例，一方面是因为 国内外都对微机线路距离保护研究得最多； 另一方面是因为它牵涉的问题较多，保护软 件比较复杂，可以用到许多重要的处理方法， 是比较好的典型。
一． 对阻抗继电器的要求
❖ 距离保护反应故障点至保护安装地点之间的距离，并 根据此距离的远近而确定动作时间的一种保护装 置．该装置的主要元件是测量保护安装地点至故障点 之间距离的距离（阻抗）继电器．继电器实际上是测 量装地保点护的安电装压地U点• 和至通故过障线点路之电间流线I• 路的的比阻值抗，，Z即=U• 保/I•护。安
EEPROM中定值求和检查，开出量回路检查等。通用自检包括
有：定值选择拨轮的监视和开入量的监视等。专用自检项目依不
同的被保护元件或不同保护原理而设置。例如，超高压线路保护
的静稳判定、高频通道检查等。
图34 主程序 框图
§5.2 采样中断服务程序
v 采样中断服务程 序 示 于 图 35 ， 这 部分程序主要有 以下几个内容：
❖ （3）有明确的方向性；正方向出口短路无死区，反 方向短路不应误动作。
❖ （4）区内故障反应过渡电阻的能力强。
❖ （5）在最小负荷阻抗运行条件下不动作。
❖ （6）构成的距离保护装置有防止系统振荡或PT断线 误动作的措施。
二． 微机线路距离保护的特点
❖ 与传统距离保护相比，微机距离保护具有如下的特点： ❖ （1）继电保护是将检测的电气量与动作边界进行比
❖ 正常运行情况下，线路工作电压值高，负荷电流值小， 测量的负荷阻抗值大，距离保护不起动．当被保护线 路发生短路时，保护安装地点电压是残余电压．其值 小于正常工作电压，线路通过的短路电流值大于负荷 电流，这时保护测量的阻抗值小于正常运行时测量的 负荷阻抗值，测量阻抗降低，距离保护动作，因此， 距离保护又称为低阻抗保护。
Ua Ub Uc 3U0
Ia Ib Ic 3Io
这里3U0和3I0由零序电压和电流互感器得到。故障处理程 序继续进行பைடு நூலகம்障性质的判定。若 ：
Ua Ub Uc 3U0
Ia Ib❖ Ic 3Io
则表明电压或电流采集通道故障，需闭锁保护并报警；下 面图36为一距离保护故障处理程序的简单框图。
图36 故障处理程序（部分）
Ua Ub Uc U DZ
Ia Ib Ic IDZ
如果延时60ms后上式一直满足，则置起动 标志QDB=1，程序中断返回时转至故障处理 程序。
§5.3 故障处理程序
❖ 保护装置起动进入故障处理程序后，先查电压求和电流求和自 检标志，以确定采样中断服务程序是由于求和自检不通过，还 是相电流差突变量起动元件动作而进入故障处理程序。若是起 动元件动作则需进行故障性质判定以确定保护是否动作。若是 求和自检不通过，则需进一步判定自检不通过的原因。若是一 次系统故障所致，那么此时应满足：
·· l ） 数 据 采 样 及存贮；
· 2）电流差突变量 起动元件；
· 3）电压、电流求 和自检。
图35中断服务程序
❖ 在进入中断服务程序后，首先关闭其他中断 是为了在采样期间不被其他中断打断。在中 断返回前则应开中断。
❖ 相电流差突变量起动元件的起动判定方法已 在第四章中介绍。电压、电流求和自检用下 式实现。若：
❖ 阻抗继电器是距离保护装置的核心元件，主要用作测 量元件，也可以作起动元件和兼作功率方向元件，应 满足以下基本要求：
❖ （1）在被保护线路上发生直接短路时，测量阻抗应 正比于保护安装地点至短路点间的距离。
❖ （2）在正方向区外短路时不应超越动作。此处的超 越包括：a）区外短路时，由短路暂态分量引起的短 时动作，暂态分量衰减后继电器就返回，称为暂态超 越；b）由短路点过渡电阻和两侧电势夹角引起的稳 态超越两种．
较以决定其动作状态。微机距离保护可以很容易地实 现任何形状的动作边界。而传统保护难以做到。 ❖ （2）由于微机距离保护的阻抗计算是由软件实现的， 所以相间及接地阻抗元件不必象传统距离保护那样分 开。 ❖ （3）微机距离保护可以通过软件实现特殊的动作特 性以改善其耐受过渡电阻的能力，提高保护性能。 ❖ （4）采用计算和逻辑判断实现PT、CT断线的报警和 保护闭锁。
控程序，否则进入运行状态）。然后，CPU开始运行状态所需的
各种准备工作（初始化二）。首先是往并行控制口写数，让所有
继电器处于正常位置。然后，询问面板上定值切换开关的位置，
按照定值套号从EEPROM中取出定值，放至规定的定值RAM区。
准备好定值后，CPU将对装置各部分进行全面自检，在确认一切
良好后才允许数据采集系统开始工作．完成采样系统初始化后，
❖ c）故障处理程序。在保护起动后才投入，用以进行 保护特性计算、判定故障性质等。下面以一个线路保 护的简单程序框图为例说明微机保护的软件构成。
§5.1 主程序
❖
主程序框图见图34。
❖
给保护装置上电或按复归按钮后，进入图34上方的程序入
口，首先进行必要的初始化（初始化一）。如堆栈寄存器赋值、
控制口的初始化、查询面板上开关的位置（如在调试位置进入监