資源描述：
《微機繼電保護算法》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在教育資源-天天文庫。
1、微機繼電保護算法第三章微機繼電保護算法高速繼電保護裝置都工作在故障發(fā)生后的最初瞬變過程中。這時的電壓和電流信號由于混有衰減直流分量和復雜的諧波成分而發(fā)生嚴重的畸變。目前大多數保護裝置的原理是建立在反映正弦基波或某一些整數次諧波之上，所以濾波器一直是繼電保護裝置的關鍵部件。在微機保護中，有兩種可供選擇的方案，一種是傳統(tǒng)的模擬濾波器，一種是數字濾波器。目前所研究的數字式保護幾乎無—例外地采用了數字濾波器，它與模擬濾波器相比具有如下特點：（l）可靠性高。數字濾波用程序實現，因此，不受外界環(huán)境如溫度的影響，所以可靠性
2、高。（2）具有高度的規(guī)范性。只要程序相同，則性能必然一致。它不象模擬濾波器那樣會因元件特性的差異而影響濾波效果，也不存在元件老化和負載阻抗匹配等問題。（3）靈活性高。當需要改變?yōu)V波器的性能時，只需重新編制程序。因而使用非常靈活。微機保護裝置根據模數轉換器提供的輸入電氣量的采樣數據進行分析、運算和判斷，以實現各種繼電保護功能的方法稱為算法。按算法的目標可分有兩大類。一類是根據輸入電氣量的若干點采樣值通過一定的數學式或方程式計算出保護所反映的量值，然后與定值進行比較。例如為實現距離保護，可根據電壓和電流的采樣值計
3、算出復阻抗的模和相角或阻抗的電阻和電抗分量，然后同給定的阻抗動作區(qū)進行比較。這一類算法利用了微機能進行數值計算的特點。從而實現許多常規(guī)保護無法實現的功能，例如作為距離保護，它的動作特性的形狀可以非常靈活，不像常規(guī)距離保護的作特性形狀決定于一定的動作方程。此外它還可以根據阻抗計算值中的電抗分量推算出短路點距離，起到故障測距的作用等。另一類算法，仍以距離保護為例。它是直接模仿模擬型距離保護的實現方法，根據動作方程來判斷是否在動作區(qū)內。而不計算出具體的阻抗值。這一類算法的計算工作量略有減小，另外，雖然它所依循的原理
4、和常規(guī)的模擬型保護同出一宗，但由于運用計算機所特有的數字處理和邏輯運算功能，可以使某些保護的性能有明顯提高。繼電保護的種類很多，按保護對象分有元件保護、線路保護等；按保護原理分有差動保護、距離保護、電壓、電流保護等。然而，不管哪一類保護的算法其核心問題歸根結底不外乎是算出可表征被保護對象運行特點的物理量，如電壓、電流等的有效值和相位及視在阻抗等，或者算出它們的序分量、基波分量或某次諧波分量的大小和相位等。有了這些基本的電氣量的計算值，就可以很容易地構成各種不同原理的保護。算法是研究微機保護的重點之一，目前已提
5、出的算法有很多種。分析和評價各種不同的算法優(yōu)劣的標準是精度和速度。精度和速度是相互矛盾的。若要計算精確則往往要利用更多的采樣點和進行更多的計算工作量。所以研究算法的實質是如何在速度和精度兩方面進行權衡。還應當指出，有些算法本身具有數字濾波的功能，有些算法則需配合數字濾波器一起工作，因此評價算法時還要考慮它對數字濾波的要求。§3.1起動元件算法繼電保護裝置的起動元件用于反應電力系統(tǒng)中的擾動或故障。微機保護裝置中起動元件是由軟件實現的。它的原理是反映兩相電流差的突變量。其公式為：N為工頻每周采樣點數iaK、ibK
6、、icK為當前時刻的采樣值iaK-N、ibK-N、icK-N為一周前對應時刻的采樣值iaK-2N、ibK-2N、icK-2N為兩周前對應時刻的采樣值以為例，正常運行時iabK、iabK-N、iabK-2N的值近似相等，所以≈0，起動元件不動作見圖24。iik-24ik-12iktt=20mst=20ms圖24系統(tǒng)正常運行采樣值比較（N=12）正常運行但頻率發(fā)生變化偏離50Hz時，則iabK、iabK-N、iabK-2N的值將不相等。這是因為采樣是按等時間間隔進行的，頻率變化時，iabK與iabK-N兩采樣值將
7、不是相差一個周期的采樣值，于是iabK－iabK-N將出現差值，但同樣iabK-N－iabK-2N也出現差值，且兩差值接近相等。而仍為零或很小。系統(tǒng)發(fā)生故障時，由于故障電流增大，于是iabK將增大，iabK-N為故障前負荷電流，故iabK－iabK-N反映出由于故障電流產生的突變量電流，iabK-N－iabK-2N仍近似為零，從而反映了故障電流突變量，見圖25。iik-24ik-12ikt圖25故障后電流的突變（N=12）以往的微機保護裝置采用了相電流突變量作為起動元件判據。采用相電流差突變量構成的起動元件比
8、相電流突變量起動元件有兩點好處。(1)對各種相間故障提高了起動元件的靈敏度。例如對于兩相短路靈敏度可提高一倍。(2)抗共模干擾能力強。例如對講機的無線電干擾，可能造成VFC偏置電源波動而誤動作，用相電流差時可在兩相電流求差時抵消這種干擾。§3.2非全相運行時健全相電流差突變量元件算法線路單相故障斷路器跳開后，系統(tǒng)處于非全相運行狀態(tài)。非全相運行過程中，健全相又發(fā)生故障，線路應三相跳開。非全相運行時健全
