微机继电保护的毕业设计

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1、 1 1 引言引言 1.1 1.1 微机继电保护概述微机继电保护概述 1.1.1 微机继电保护的发展 微机继电保护指的是以数字式计算机（包括微型机）为基础而构成的继电保护 1。 它起源于 20 世纪 60 年代中后期，是在英国、澳大利亚和美国的一些学者的倡导下开始 进行研究的。60 年代中期，有人提出用小型计算机实现继电保护的设想，但是由于当时 计算机的价格昂贵，同时也无法满足高速继电保护的技术要求，因此没有在保护方面取 得实际应用，但由此开始了对计算机继电保护理论计算方法和程序结构的大量研究，为 后来的继电保护发展奠定了理论基础。计算机技术在 70 年代初期和中期出现了重大突 破，大规模集成

2、电路技术的飞速发展，使得微型处理器和微型计算机进入了实用阶段。 价格的大幅度下降，可靠性、运算速度的大幅度提高，促使计算机继电保护的研究出现 了高潮。在 70 年代后期，出现了比较完善的微机保护样机，并投入到电力系统中试运 行。 80 年代， 微机保护在硬件结构和软件技术方面日趋成熟， 并已在一些国家推广应用。 90 年代， 电力系统继电保护技术发展到了微机保护时代， 它是继电保护技术发展历史过 程中的第四代 2。 我国的微机保护研究起步于 20 世纪 70 年代末期、80 年代初期，尽管起步晚，但是 由于我国继电保护工作者的努力， 进展却很快。 经过 10 年左右的奋斗， 到了 80 年代末

3、， 计算机继电保护，特别是输电线路微机保护已达到了大量实用的程度。我国对计算机继 电保护的研究过程中，高等院校和科研院所起着先导的作用。从 70 年代开始，华中理 工大学、 东南大学、 华北电力学院、 西安交通大力自动化研究院都相继研制了不同原理、 不同型式的微机保护装置。 1984 年原华北电力学院研制的输电线路微机保护装置首先通 过鉴定，并在系统中获得应用，揭开了我国继电保护发展史上的新一页，为微机保护的 推广开辟了道路 3。在主设备保护方面，东南大学和华中理工大学研制的发电机失磁保 护、发电机保护和发电机变压器组保护也相继于 1989 年、1994 年通过鉴定，投入运 行。南京电力自动化

4、研究院研制的微机线路保护装置也于 1991 年通过鉴定。天津大学 与南京电力自动化设备厂合作研制的微机相电压补偿式方向高频保护，西安交通大学与 许昌继电器厂合作研制的正序故障分量方向高频保护也相继于 1993 年、1996 年通过鉴 定。至此，不同原理、不同机型的微机线路和主设备保护各具特色，为电力系统提供了 一批新一代性能优良、功能齐全、工作可靠的继电保护装置。因此到了 90 年代，我国 继电保护进入了微机时代。随着微机保护装置的研究，在微机保护软件、算法等方面也 取得了很多理论成果，并且应用于实际之中 4。 1.1.2 微机继电保护的主要特点 5 1、改善和提高继电保护的动作特征和性能，动

5、作正确率高。主要表现在能得到常 规保护不易获得的特性； 其很强的记忆力能更好地实现故障分量保护； 可引进自动控制、 新的数学理论和技术如自适应、状态预测、模糊控制及人工神经网络等，其运行正确率 很高也已在运行实践中得到证明。 2、可以方便地扩充其他辅助功能。如故障录波、波形分析等，可以方便地附加低 频减载、自动重合闸、故障录波、故障测距等功能。 3 、工艺结构条件优越。体现在硬件比较通用，制造容易统一标准；装置体积小， 减少了盘位数量；功耗低。 4、可靠性容易提高。体现在数字元件的特性不易受温度变化、电源波动、使用年 限的影响， 不易受元件更换的影响； 且自检和巡检能力强， 可用软件方法检测主

6、要元件、 部件的工况以及功能软件本身。 5、使用灵活方便，人机界面越来越友好。其维护调试也更方便，从而缩短维修时 间；同时依据运行经验，在现场可通过软件方法改变特性、结构。 6、可以进行远方监控。微机保护装置具有串行通信功能，与变电所微机监控系统 的通信联络使微机保护具有远方监控特性。 1.1.3 微机继电保护的优点 与传统的继电保护技术相比，微机继电保护主要有以下的优点6： （1）改善和提高继电保护的动作特性和性能； （2）可靠性大为提高； （3）内部编程软接线的方式大大降低了电气二次线路的复杂性； （4）可以充分利用 CPU 的资源，实现其他测量、管理、通讯等功能； （5）微机特有的记忆存槠功能能很好的实现故障追忆，提高运行管理效率； （6）自检能力强，可以省去每年花费大量人力物力而必须去做的继电保护预防性 试验，可以保证生产的连续运行。 1.1.4 微机继电保护的发展趋势 继电保护技术发展趋势向计算机化、网络化、智能化、保护、控制、测量和数据通 信一体化发展。随着计算机技术的飞速发展及计算机在电力系统继电保护领域中的普遍 应用，新的控制原理和方法被不