微機(jī)保護(hù)ppt課件(已修改)
2025-05-11 01:43 本頁(yè)面
【正文】 第二章 微機(jī)繼電保護(hù)基礎(chǔ) 第一節(jié) 微機(jī)保護(hù)基本結(jié)構(gòu) 微機(jī)保護(hù)的基本結(jié)構(gòu)包括數(shù)據(jù)處理單元 、 模 擬量輸入系統(tǒng) 、 開(kāi)關(guān)量輸入輸出系統(tǒng) 、 人機(jī)對(duì) 話和外部通信系統(tǒng)四個(gè)部分 ,圖 21是微機(jī)保護(hù) 系統(tǒng)方框圖 。 圖 21 微機(jī)保護(hù)系統(tǒng)方框圖 電力系統(tǒng) 模擬量輸入系統(tǒng) 開(kāi)關(guān)量輸入輸出系統(tǒng) 人機(jī)接口與 外部通信系統(tǒng) 運(yùn)行人員 數(shù) 據(jù) 處 理 單 元 電力系統(tǒng)通用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 一 、 數(shù)據(jù)處理單元 一般由中央處理器（ CPU）、存儲(chǔ)器、定 時(shí)器 /計(jì)數(shù)器及控制電路等部分組成，并通過(guò)數(shù) 據(jù)總線、地址總線、控制總線連成一個(gè)系統(tǒng)。繼 電保護(hù)程序在數(shù)字核心部件內(nèi)運(yùn)行，指揮各種外 圍接口部件運(yùn)轉(zhuǎn)、完成數(shù)字信號(hào)處理，實(shí)現(xiàn)保護(hù) 原理。 ? CPU是數(shù)字核心部件以及整個(gè)微機(jī)保護(hù)的指 揮中樞，計(jì)算機(jī)程序的運(yùn)行依賴(lài)于 CPU來(lái)實(shí) 現(xiàn)。 ? 存儲(chǔ)器用來(lái)保存程序和數(shù)據(jù)，它的存儲(chǔ)容量 和訪問(wèn)時(shí)間也會(huì)影響整個(gè)微機(jī)保護(hù)系統(tǒng)的性 能。 ? 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器除了為延時(shí)動(dòng)作的保護(hù)提供精 確計(jì)時(shí)外，還可以用來(lái)提供定時(shí)采樣觸發(fā)信號(hào)、形成中斷控制等作用。 ? 數(shù)字核心部件的控制電路包括地址譯碼器、地 址鎖存器、數(shù)據(jù)緩沖器、中斷控制器等等，它的作用是保證微機(jī)數(shù)字電路協(xié)調(diào)工作。 二、模擬量輸入系統(tǒng) 微機(jī)保護(hù)裝置模擬量輸入接口部件的作用是 將電力傳感器輸入的模擬電量正確地變換成離散 化的數(shù)字量，提供給數(shù)字核心部件進(jìn)行處理。 交流模擬量輸入接口部件內(nèi)部按信號(hào)傳遞順 序?yàn)椋弘妷狠斎胱儞Q器和電流輸入變換器及其電 壓形成回路 、前置模擬低通濾波器 、采樣保持 器 、多路轉(zhuǎn)換器、模數(shù)變換器。 ? 前置模擬低通濾波器是一種簡(jiǎn)單的低通濾波器，其作用是為了在對(duì)輸入模擬信號(hào)進(jìn)行采樣的過(guò)程中滿(mǎn)足采樣定理的要求。 ? 采樣保持器完成對(duì)輸入模擬信號(hào)的采樣。 ? 多路轉(zhuǎn)換器是一種多信號(hào)輸入、單信號(hào)輸出的電子切換開(kāi)關(guān)，可通過(guò)編碼控制將多通道輸入信號(hào)依次與其輸出端連通，而其輸出端與模數(shù)變換器的輸入端相連。 ? 模數(shù)變換器實(shí)現(xiàn)模擬量到數(shù)字量的變換。 三、開(kāi)關(guān)量輸入輸出系統(tǒng) 開(kāi)關(guān)量是指反映“是”或“非”兩種狀態(tài)的 邏輯變量，如斷路器的“合閘”或“分閘”狀態(tài)、 控制信號(hào)的“有”或“無(wú)”狀態(tài)等 ? 開(kāi)關(guān)量輸入接口部件的作用是為正確地反映開(kāi)關(guān)量提供輸入通道，并在微機(jī)保護(hù)裝置內(nèi)外部之間實(shí)現(xiàn)電氣隔離，以保證內(nèi)部弱電電子電路的安全和減少外部干擾。 ? 開(kāi)關(guān)量輸出接口部件的作用是為正確地發(fā) 出開(kāi)關(guān)量操作命令提供輸出通道，并在微機(jī)保護(hù)裝置內(nèi)外部之間實(shí)現(xiàn)電氣隔離，以保證內(nèi)部弱電電子電路的安全和減少外部干擾。 四、人機(jī)對(duì)話和外部通信系統(tǒng) ? 微機(jī)保護(hù)人機(jī)對(duì)話接口部件通常包括以下幾個(gè)部分：簡(jiǎn)易鍵盤(pán)、小型顯示屏、指示燈、打印機(jī)接口、調(diào)試通信接口。 ? 外部通信接口可分為兩大類(lèi)：第一類(lèi)通信接口為實(shí)現(xiàn)特殊保護(hù)功能的專(zhuān)用通信接口，輸電線路縱聯(lián)保護(hù)；另一類(lèi)通信接口為通用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)接口，可與電站計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)以及電力系統(tǒng)計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程通信網(wǎng)相連，實(shí)現(xiàn)更高一級(jí)的管理、控制功能，如數(shù)據(jù)共享、遠(yuǎn)方操作及遠(yuǎn)方維護(hù)等。 ? 人機(jī)對(duì)話接口部件的作用是建立起微機(jī)保 護(hù)裝置與使用者之間的信息聯(lián)系，以便對(duì)裝置進(jìn)行人工操作、調(diào)試和得到反饋信息。 ? 外部通信接口部件的作用是提供與計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)以及遠(yuǎn)程通信網(wǎng)的信息通道。 第二節(jié) 微機(jī)保護(hù)工作原理簡(jiǎn)介 常規(guī)微機(jī)保護(hù)實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)功能主要有三 個(gè)步驟： 1. 模擬量輸入系統(tǒng)將從電力系統(tǒng)獲得的模擬電量信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理轉(zhuǎn)化為數(shù)字量，開(kāi)關(guān)量輸入系統(tǒng)將開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)也轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字量； 2. 數(shù)據(jù)處理單元對(duì)已轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字量電量信號(hào)進(jìn)行數(shù)字濾波，從而獲得微機(jī)保護(hù)算法所需要的數(shù)字信號(hào)序列； 3. 數(shù)據(jù)處理單元對(duì)已濾波的數(shù)字信號(hào)序列采用合適的算法并結(jié)合開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)綜合判斷，然后根據(jù)判斷結(jié)果控制開(kāi)關(guān)量輸出系統(tǒng)和人機(jī)對(duì)話和外部通信系統(tǒng)的輸出，實(shí)現(xiàn)閘、信號(hào)告警、數(shù)據(jù)記錄等功能。 一、輸入信號(hào)預(yù)處理 由電力系統(tǒng)輸入到繼電保護(hù)裝置的模擬信 號(hào)分類(lèi)： ? 來(lái)自 TV(或 TA)的交流電壓 (或電流 )信號(hào)； ? 來(lái)自分壓器 (或分流器 )的直流電壓 (或電流 )信號(hào)； ? 自斷路器、隔離刀閘
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