《电力系统继电保护09》.pdf

电力系统继电保护原理 Protection Principle of Power System 白雪峰 1 第9章数字式继电保护基础 • 9.1 数字式继电概述 • 9.2 数字式继电保护的硬件构成原理 • 9.3 数字式继电保护的特征量算法 • 9.4 数字式继电保护装置的软件构成 2 第1节数字式继电概述 • 微机保护是指将微型机、微控制器等器件作为核心部 件构成的继电保护。 • 20 世纪60 年代末期已提出用计算机构成保护装置的 倡议。国内在微机保护方面的研究工作起步较晚，但 进展却很快。1984 年上半年，华北电力学院研制的第 一套以6809(CPU)为基础的距离保护样机投入试运行。 • 1984 年底在华中工学院召开了我国第一次计算机继电 保护学术会议，这标志着我国计算机保护的开发开始 进入了重要的发展阶段。经过10多年的研究、应用、 推广与实践，现在新投入使用的高中压等级继电保护 设备几乎均为微机保护产品。 3 微机继电保护装置特点 • 1. 调试维护方便 • 在微机保护应用之前，整流型或晶体管型继电保护装 置的调试工作量很大，原因是这类保护装置都是布线 逻辑的，保护的功能完全依赖硬件来实现。微机保护 则不同，除了硬件外，各种复杂的功能均由相应的软 件来实现。 • 2. 高可靠性 • 微机保护可对其硬件和软件连续自检，有极强的综合 分析和判断能力。它能够自动检测出本身硬件的异常 部分，配合多重化可以有效地防止拒动；同时，软件 也具有自检功能，对输入的数据进行校错和纠错，即 自动地识别和排除干扰，因此可靠性很高。 4 微机继电保护装置特点 • 3. 易于获得附加功能 • 常规保护装置的功能单一，仅限于保护功能，而微机 保护装置除了提供常规保护功能外，还可以提供一些 附加功能。例如，保护动作时间和各部分的动作顺序 记录，故障类型和相别及故障前后电压和电流的波形 记录等。对于线路保护，还可以提供故障点的位置， 这将有助于运行部门对事故的分析和处理。 • 4. 灵活性 • 由于微机保护的特性主要由软件决定，因此替换改变 软件就可以改变保护的特性和功能，且软件可实现自 适应性，依靠运行状态自动改变整定值和特性，从而 可灵活地适应电力系统运行方式的变化。 5 微机继电保护装置特点 • 5. 改善保护性能 • 由于微型机的应用，可以采用一些新原理，解决一些 常规保护难以解决的问题。例如，利用模糊识别原理 判断振荡过程中的短路故障，对接地距离保护的允许 过渡电阻的能力，大型变压器差动保护如何识别励磁 涌流和内部故障，采用自适应原理改善保护的性能等。 • 6. 简便化、网络化 • 微机保护装置本身消耗功率低，降低了对电流、电压 互感器的要求，而正在研究的数字式电流、电压互感 器更易于实现与微机保护的接口。同时，微机保护具 有完善的网络通信能力，可适应无人或少人值守的自 动化变电站。 6 第2节数字式继电保护的硬件构成原理 • 微机保护的硬件