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      網站首頁 >> 新聞中心 >>公司新聞 >> 針對微機保護現存問題的改進
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      針對微機保護現存問題的改進

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      針對當前輸電線路微機保護的發展趨勢及所存在的問題,本文著重從保護算法的選擇,硬件和軟件的設計等幾個方面著手研制開發一種先進的輸電線路微機保護裝置,以解決同類裝置中存在的一些缺陷和問題。隨著電力系統對輸電線路微機保護裝置性能的要求越來越高,功能越來越完善,其保護原理和算法研究也逐漸深入,在惡劣的環境下運行微機保護裝置的穩定性和安全性也要求很高,這就要求微機保護裝置必須從軟件、硬件和算法等多方面進行綜合考慮,以研制新型的可靠的硬件平臺系統為前提,以硬件平臺為載體根據保護算法編制軟件系統以實現微機保護裝置的保護功能。

      目前大多數微機保護裝置大都采用單片機做處理器,匯編語言編程,線性程序結構,這些不利于微機保護裝置功能的擴展,不易實現更復雜的算法和更高的采樣速率,其運行的速度和計算精度都不能滿足現在電力系統發展的形勢和需要,這就在某種程度上降低了變電站的運行效益和管理水平。隨著微電子技術和半導體技術的飛速發展,ColdFire 系列微處理器在國內外已得到廣泛的應用,它的特點是性能優異,集成度高,芯片生態系統(ecosystem)豐富強大,由于 ColdFire 系列處理器的上述特點,使它在工業控制、消費領域得到廣泛的應用。該裝置采用ColdFire 系列微處理器,它高性能的硬件平臺為繼電保護裝置的可靠性、靈敏性和易操作性都提供了可靠的保證,能夠提高電網的安全運行和可靠性,促進電力系統綜合自動化的發展。

      綜上所述,在 32 ColdFire 處理器上構建硬件平臺的開發應用近年來頗少,特別在輸電線路微機保護裝置方面的應用還不多見,該微機保護裝置實現了網絡化,能夠實時的與網絡上的其它設備進行通訊與信息共享,符合未來變電站的系統分層、分布式設計思想,是對電力通信規約實現無縫通訊連接的嘗試,這些研究將為今后的輸電線路微機保護裝置的研究具很好的參考價值。

      傳統的繼電保護原理是直接或經過電壓形成回路把被測信號引入保護繼電裝置,繼電器按照電磁感應、比相、比幅等原理做出是否動作的判斷。而微機保護是把數據經過采集、量化以后的模擬信號經過數字濾波處理,通過數學運算、邏輯運算進行分析和判斷,根據判斷結果決定是否發出控制信號,實現微機保護的各種功能。這種對數據進行處理、分析、判斷以實現保護功能的方法稱為微機保護算法。

      線路微機保護裝置首要的任務就是切除故障,保護線路的正常運行,因此,關鍵問題就是微機保護裝置怎樣根據所采樣到的模擬信號和工頻頻率的測量值來判別當前是否發生了故障,即需用什么樣的算法來實現故障的判據。所謂的算法其核心問題就是將連續的電流、電壓信號經過離散采樣和模數轉換成為能被計算機識別、處理的數字量,再求出能表征被監控對象運行特點的物理量,比如電流、電壓的有效值和相位及復阻抗等,或它們的序分量、基波分量及某次諧波分量的大小和相位等。所以研究微機保護裝置首先必須重點研究它所涉及的算法,通過對其精度和速度的分析、比較,進而得到本章最后一節微機保護的設計方案。算法速度有兩個方面:一是算法所要求的采樣點數(或者稱為數據窗長度);二是算法運算的工作量。很明顯速度和精度是相互矛盾的,如果要計算精度高,則往往要需要更多的采樣點數和大的運算工作量,勢必影響了算法的速度,因此,從某種意義上說,如何在算法的精度和速度之間取得合理的平衡,就是算法研究的關鍵。

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