电力系统微机继电保护培训课件.ppt

* * 1、S/H电路的作用对输入连续信号在时间上取量化，即在一个极短的时间内测量模拟输入量在该时刻的瞬时值，并在模拟－数字转换器进行转换的期间内保持其输出不变。 （1）时间离散化；（2）与A/D配合；（3）完成多个信号的同时采样。 2、采样/保持电路的工作原理可用下图来说明。它由一个电子模拟开关AS，电容Ch以及两个阻抗变换器组成。开关AS受逻辑输入端电平控制。在高电平时AS闭合，此时，电路处于采样状态。Ch迅速充电或放电到Usr在采样时刻的电压值。AS的闭合时间应满足使Ch有足够的充或放电时间即采样时间。显然希望采样时间越短越好，因而应用阻抗变换器I，它在输入端呈现高阻抗，而输出阻抗很低，使Ch上的电压能迅速跟踪到Usr值。AS打开时，电容Ch上保持住AS打开瞬间的电压，电路处于保持状态。同样，为了提高保持能力，电路中应用了另一个阻抗变换器，它对Ch呈现高阻抗，而输出阻抗很低，以增强带负载能力。阻抗变换器可由运算放大器构成。 3、采样保持的过程如图所示，Tc为采样脉冲宽度，Ts为采样周期（或称采样间隔）。 * * 上述前两个指标一方面决定于所用阻抗变换器的质量，另一方面也和电容器Ch容量有关。就截获时间来说，希望Ch越小越好，但就保持时间来说， Ch则越大越好。因此设计者应根据使用场合的特点，在二者之间权衡后选择合适的Ch 一般来说， Ch不宜选用太小的值，这不仅因为保持能力随Ch下降而下降，还因为Ch和采样脉冲输入电路之间不可避免地有一定的通过分布电容的耦合。因而在从采样状态转到保持状态的瞬间，采样脉冲由高电平变到低电平，这种电平的跳变可能要通过分布电容的耦合影响Ch的保持值，由于这种原因造成的误差叫保持跳变误差。不难理解， Ch值越小，保持跳变误差越大。 * * 目前将整个采样保持电路集成在一块芯片，但其中不包括电容Ch（需外接），一方面是因为用集成电路构成电容困难，另一方面是为增加设计的灵活性，可根据不同的应用场合选用不同容量的电容Ch。 跟踪器的输入阻抗很高（达1010欧姆），输出阻抗很低（最大6欧姆），因而A1对输入信号usr来说是高阻，而在采样状态时对电容Ch为低阻充放电，故可快速采样。又由于A2的缓冲和隔离作用使电路具有较好的保持性能。 * * 采样间隔的倒数称为采样频率。采样频率的选择是微机保护硬件设计中的一个关键问题。 1、CPU必须要来得及在两个相邻采样间隔时间内处理完每一组采样值所必须做的各种操作和运算。 2、对微机保护系统来说，在故障初瞬，电压、电流中可能含有相当高的频率分量（例如2KHz)以上，为防止混叠，采样频率将不得不用得很高，从而对硬件速度提出过高的要求。但实际上目前大多数的微机保护原理都是反映工频量的，在这种情况下可以在采样前用一个低通模拟滤波将高频分量滤掉，这样就可以降低采样频率，从而降低对硬件提出的要求。实际上，由于数字滤波器有许多优点，因而通常并不要求模拟低通滤波滤掉所有的高频分量，而仅用它消除频率混叠，防止高频分量混到工频附件来。实际上电流互感器、电压互感器对高频分量已有相当大的抑制作用，因此不必对抗混叠的低通模拟滤波器的频率特性提出很严格的要求，例如不一定要求很陡的过渡带，也不一定要求阻带有理想的衰耗特性，否则高阶的模拟滤波器将带来长的过渡过程，影响保护的快速动作。 3、一般采样间隔取5/3ms，这正好相当于工频30度。 * * 对于反映两个量以上的继电保护装置，例如阻抗，功率方向等都要求对每个模拟量同时采样，以准确地获得各个量之间的相位关系，因而要对每个模拟输入量设置一套电压形成、抗混叠低通滤波和采样保持电路。所有采样保持器的逻辑输入端并联后由定时器同时供给采样脉冲。但由于模数转换器价格昂贵，通常不是每个模拟输入量输入通道设一个A/D，而是公用一个，中间经MPX切换轮流由公用的A/D转换成数字量输入给微机。 以AD7506 为例，说明多路转换开关的内部电路组成。EN端为芯片选择线，只有在EN端为高电平时多路开关才工作，否则不论路数选择线在什么状态，电子开关均处于断开状态。设置EN端，是为了可以用二片（或更多片）AD7506，将其输出端并联以扩充多路转换开关的路数。 * * 模数转换器实现对输入连续信号在数值上的离散化。 1、它相当于一个编码电路。 * * 逼近步骤采用二分有哪些信誉好的足球投注网站法。如此逐位确定，直至最低位，全部比较完成。 二分有哪些信誉好的足球投注网站法是一种最快的逼近方法，n位转换器就只要比较n次，比较次数与输入模拟量的值无关。 从上述工作原理可以看出，输入模拟电压的允许最大值等于对D/A转换器输入最大数字量时D/A的输出电压。如果输入电压超过这个最大值，则A/D转换结果将保持在最大值，从而造成平顶波，这种现象叫做溢出。 * * 当输入信号超过最大值时，则A/D转换保持在最大值，从而造成平顶波，这种