【正文】 K9K1G08U0M是韓國三星(Samsung)公司采用NAND技術生產的128MB大容量、高可靠、非易失性FLASH存儲器，具有讀寫可靠、可擦寫、操作簡便，存儲在該芯片中的數據可在斷電情況下維持10年而不丟失的特點。 表 存儲器操作真值表Table Memory operation truth table模式輸出100讀活動活動101讀活動高阻00X寫活動高阻X1X備用備用高阻 FLASH 芯片的擴展 故障發(fā)生后，需要采集各種故障錄波數據，主要包括中性點電壓變化情況、各條電路的零序電流變化、故障發(fā)生時的裝置設置情況以及裝置對于故障給出的各種結論等。當（寫操作信號）置高，（片選信號）為低時DS2045W執(zhí)行讀周期。斷電或超出容限時，控制器對SRAM的內容進行寫保護，并由電池對SRAM供電。 DS2045W容量為1MB，工作在工業(yè)級溫度范圍(40℃至+85℃)，由一個可回流焊的非易失(NV) SRAM，和一個內部可充電錳鋰(ML)電池構成。NVSRAM是一種非易失性的靜態(tài)存儲器。 眾所周知，普通SRAM在電源掉電后，其中的數據隨即消失，再次加電后存貯器中的數據為隨機數。 所謂靜態(tài)隨機存儲器SRAM是靠用雙極型電路或MOS電路構成的雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器來記憶信息的，只要有電源正供電，觸發(fā)器就能穩(wěn)定地存儲數據，因此稱為靜態(tài)存儲器?；贑8051F120的小電流接地故障選線裝置集成了多種算法，需要采集的零序電壓、零序電流信號等需要150K以上的空間，并且其故障故障錄波模需要記錄故障發(fā)生時的各種信息，大約需要12MB左右的空間，單片機內部的存儲空間遠遠不能滿足其要求。 存儲空間擴展模塊 存儲器就是用來存儲信息的部件。 轉換和傳輸所用的全部時間為 40*（3+13） =640ns。時序匹配是指單片機提供的控制信號的持續(xù)時間和相位關系能滿足所用A/D轉換器的控制信號要求。單片機的數據總線是單片機與存儲器和I/O設備之間傳送數據的公共通道。當一個數據字節(jié)被完全移入移位寄存器時，便被傳送到接收緩沖器，處理器通過讀SPI0DAT來讀該字節(jié)。如果中斷被允許，在SPIF標志置位時將產生一個中斷請求。當處于主方式時，向SPI0數據寄存器（SPI0DAT）寫入一個字節(jié)時是寫發(fā)送緩沖器。當工作在3線主或從方式時，NSS不被交叉開關分配引腳。當SPI0作為主器件時產生該信號。主輸入、從輸出（MISO）信號是從器件的輸出和主器件的輸入，用于從從器件到主器件的串行數據傳輸。主輸出、從輸入（MOSI）信號是主器件的輸出和從器件的輸入，用于從主器件到從器件的串行數據傳輸。SPI0可以作為主器件或從器件，有3線工作方式和4線工作方式，并支持在同一總線上連接多個主器件和從器件。由于共有12個數據位和3個引導零位，故至少需要16個時鐘上升沿移出所有位。SCLK用于驅動轉換進程，并從DOUT引腳串行移出每個轉換完成的數據位。在完成初始化轉換之后，器件就準備好了正常操作。MAX1276是一款12位漸近型模數轉換器，具有低功耗、高速、串行輸出的特點。 電壓調整圖Fig Voltage adjustment figure (41) (42)令，；則有： (43)當時，有： (44)為A/D轉換器的基準電壓。同理，零序電壓信號經過高精度電壓傳感器，變換成為一定幅值范圍的電壓信號。這一特性允許用戶根據自己的特定應用選擇通用端口I/O和所需數字資源的組合。在標準8051中固定的“弱上拉”可以被總體禁止，這為低功耗應用提供了進一步節(jié)電的能力。該系列MCU具有標準8051的端口（0、2和3）。而且大部分指令僅需1～2個系統(tǒng)時鐘即可完成，并且能在執(zhí)行指令期間預先處理下一條指令，提高了指令執(zhí)行效率。小電流故障選線裝置要求實時接收數據，實時判斷，實時輸出選線結果，因而我們使用了十六位高速單片機C8051F120。通過模數轉換器將其轉換為單片機能夠識別的數字信號，采用綜合選線方法分析處理信號，判斷是否發(fā)生故障，若發(fā)生故障則給出選線結果，保存故障信息，并將選線結果傳送給執(zhí)行裝置進行故障報警和顯示。如果在故障持續(xù)過程中系統(tǒng)的運行方式發(fā)生了變化，比如切斷一條線路或投入一條線路等，那么運行方式變化之前的單次選線結果就是無效的，運行方式變化之后的單次選線結果才能作為有效信息進行融合。連續(xù)故障度定義如下：連續(xù)故障度是定義在[0，∞]上的實變量，用來定量描述一條線路在連續(xù)進行K0次選線后的可能為故障線路的度量，線路的連續(xù)故障度越大，表明該線路越可能是故障線路。在故障持續(xù)過程中，每一次數據采集及選線都是一個相對獨立的決策過程，連續(xù)選線方法的功能就是將多次決策融合成為最終的決策，具體實現形式就是由單次選線結果(即各條線路的單次故障度)合成得到連續(xù)選線結果(即各條線路的連續(xù)故障度)，通過決策規(guī)則對連續(xù)選線結果進行分析并給出最終結論。因此，如果能將單相接地故障持續(xù)過程中的信號進行充分利用，那么選線正確性將得到很大提高。但所有方法的有效域總和并不一定能夠完全覆蓋整個故障域，也就是說，存在這樣一些故障信號，不能夠找到一種選線方法能夠對這些故障之一做出充分可靠的判斷。 多種選線方法集成的信息融合模型 Fig Line method integrates a variety of options for information fusion model能夠使某個選線方法正確選線的故障信號的特征稱為該選線方法的有效域。每一種選線方法需要利用的故障信號特征是不同的，所需要的故障信號特征可以看作該方法的適用條件，針對某個故障信號，一種方法的適用條件可能不滿足，但另一種方法的適用條件可能能夠滿足，幾種方法覆蓋的總的有效區(qū)域必然大于單個方法的有效區(qū)域。每種選線方法都有一定的適用范圍，也都有各自的局限性，需要滿足一定的適用條件。電壓互感器的電氣特性跟選線關系密切，如電壓互感器的鐵磁諧振現象，會對選線造成較大的干擾。另外，電流互感器的變比比較大，鐵芯具有非線性，這些都對選線有影響。系統(tǒng)中的故障方式很多，包括直接接地、電阻接地、電弧接地、瞬間接地、間歇性接地、電阻電弧接地等，這些接地情況的等效接地電阻不同，要保證解決小電流接地選線問題，必須保證對各種故障情況都能選線準確。一般來說，電纜線路的對地電容比架空線路的零序電流大；線路的對地電容與線路的長度成正比。中性點不接地或經消弧線圈接地系統(tǒng)中，單相接地故障的特征是不同的，因此選線問題有顯著的不同。 4) 非故障線路中也會有注入頻率的對地充電電流，在故障電阻較大的情況下，故障線路與非故障線路上的信號差異不明顯。 注入電流信號沿接地線路的接地相流動，并經接地點入地，用信號探測裝置對每一條出線進行探測，探測到注入信號的線路即故障線路[8]。由以上分析可以得出以下結論，利用能量函數法可以利用能量函數的方向進行判別選線，即：能量函數值大于零時，為非故障線路；能量函數值小于零時為故障線路；也可以利用量函數的大小進行判別選線，即：能量函數值最大的線路為故障線路。電網發(fā)生單相接地故障后，根據疊加原理，可以假定系統(tǒng)由兩個子系統(tǒng)疊加構成：一個由三相電源和傳輸網絡及負載組成的正常運行系統(tǒng)；一個由發(fā)生故障后故障點假想電壓源和傳輸網絡組成的故障系統(tǒng)。為了使選線判據在間歇性電弧接地和瞬間接地故障時同樣有效，以暫態(tài)量作為研究對象，所以此時定義的零序電流不再是傳統(tǒng)意義上的三序電流中的零序分量，而是三相電流瞬時值之和的1/3。如果能夠從線路零序電流中分解出阻性電流分量，則可以利用此值進行選線。實際上能量函數法是對有功分量進行累加。 小波法選線技術的難點在于小波基函數與小波分解尺度的選擇。小波算法利用單相接地故障產生的暫態(tài)電流和暫態(tài)電壓作為選線判斷的依據。為了提高靈敏度，有的裝置采用瞬時在消弧線圈上并聯接地電阻的做法加大故障電流中的有功分量。故障線路零序有功分量大小等于非故障線路的零序有功分量和消弧線圈的零序有功分量之和。主要原因是故障電流中的5次諧波含量較?。?0%），檢測靈敏度低，且負荷中的五次諧波源、電流互感器CT不平衡電流和過渡電阻的大小，都會在一定程度上影響選線結果；多次諧波平方和法雖然能在一定程度上克服單次諧波信號小的缺點，并不能從根本上解決問題。 五次諧波分量算法由于故障點!消弧線圈及變壓器等電氣設備的非線性影響,故障電流中存在著諧波信號，其中以5次諧波分量為主，并且消弧線圈對5次諧波的補償作用僅相當于工頻時的1/25，因為對于中性點經消弧線圈接地系統(tǒng)中的消弧線圈是按照基波整定的，即有： (32) (33)可以忽略消弧線圈對五次諧波產生的補償效果。當系統(tǒng)的中性點經消弧線圈接地時，由于消弧線圈對故障線路電流的補償作用，算法則會失效，這使群體比幅比相算法的使用受到限制。同時該方法雖然能夠降低電流互感器的不平衡電流及過渡電阻的影響，但是不能夠從根本上解決電流互感器及過渡電阻給選線帶來的影響。 群體比幅比相算法 群體比幅比相法是比幅算法的改進算法，其原理是先進行零序電流比較，選出幾個幅值較大的作為候選，然后在此基礎上進行相位比較，如果某條線路方向與其它線路不同，則其為故障線路，如果所有零序電流同相位，則為母線故障。從整定方式上看，這種整定方式可能導致死區(qū)，不能滿足系統(tǒng)運行多變的情況。當中性點不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時，流過故障元件的零序電流在數值上等于所有非故障元件對地電容電流之和，即故障線路上的零序電流最大,所以只要通過零序電流幅值大小的比較就可以找出故障線路。3 小電流單相接地故障選線算法 選線算法綜述 目前可以采集利用的電氣量有：零序穩(wěn)態(tài)基波分量、零序穩(wěn)態(tài)諧波分量、零序暫態(tài)分量、負序分量和注入信號。接地故障電流控制在50~100A，在這種方式下可以減小了地電位升高。 發(fā)生單相接地故障時，三相電路的對稱性受到破壞，故障點就出現明顯的不對稱，如當A相發(fā)生單相接地故障時，A相對地電壓變?yōu)榱?，而B相和C相對地電壓升高，對地電容電流相應增大。也是電容電荷釋放元件和諧振的阻壓元件，對防止諧振過電壓和間歇性電弧接地過電壓，能減少電弧接地過電壓的危險性，并使高靈敏且具有選擇性的接地保護得以實現，對臨近通信線路的干擾也較弱，有一定優(yōu)越性。 2) 弧線圈數量太多，導致對分接頭的及時調有困難,，電容電流計算值或測量值不準確，補償度調節(jié)不好，系統(tǒng)接地時易出現諧振過電壓。但零序電壓與零序電流的相位關系不受過渡電阻的影響。 2) 消弧線圈兩端的電壓為零序電壓，消弧線圈的電流通過故障點和故障線路的故障相，而不通過非故障線路。不同之處在于通過故障線路中的電流包含經消弧線圈接地而產生的電感電流。 發(fā)生單相接地故障時，三相電路的對稱性受到破壞，故障點就出現明顯的不對稱，如當A相發(fā)生單相接地故障時，A相對地電壓變?yōu)榱悖鳥相和C相對地電壓升高，對地電容電流相應增大。我國部分地區(qū)，由于近幾年城市建設步伐加快，架空線路不斷下地，電纜路的比重逐年上升。單相接地后，健全相對地電壓升高倍，所以系統(tǒng)的絕緣要按線電壓考慮，在絕緣上投資相應要增加。6) 另外，中性點不接地系統(tǒng)具有四個主要缺點：l) 弧光過電壓的危害：中性點不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地時，流過接地點的接地電流是系統(tǒng)總的電容電流，即正常每相電容電流的三倍，這一電流隨著電網線路的增加，電網的擴大而不斷增大。2) 如雷擊絕緣閃絡瞬時故障可自動消除，無需跳閘。 中性點不接地系統(tǒng)故障后等效過程示意圖 Fig Equivalent fault diagram of isolated neutral system 其中： (211) (212) (213) 從兩端看進去，等效電容為3C。正常線路1的零序電流： （29） 在不考慮線路電阻及接地電阻的情況下,3超前。 Fig Vector diagram of Phase voltage and zerosequence current Fig Vector diagram of