了解(jiě)微機繼電(diàn)保護算法的概括,能有助於(yú)成版人APP网站在使(shǐ)用繼電保護測試儀(yí)檢測繼保裝置時更加得心應手。揚州國浩(hào)電氣專業製(zhì)造微機繼電保護測試儀等電力設(shè)備,歡迎谘詢!
傳(chuán)統的繼電保護(hù)是直(zhí)接或經過電壓形(xíng)成回路把被測信號引入保護繼電器,繼電器按照電磁感應、比幅、比相等原(yuán)理作出動作與否的判斷。而微機保護是把經(jīng)過數據采集係統量化的數字信號經過數字濾波處理後,通過(guò)數學運算、邏輯運算,並進行分析、判斷,以決定是否發出跳閘命令或信號,以實現各種繼電保護功(gōng)能。這種對數據(jù)進行處理、分析、判斷以(yǐ)實現保護功能的方法稱為微(wēi)機保護算法(fǎ)。
目前,在微機保護裝置(zhì)中采用的(de)算法基本上可以分為兩類。一類是直接由采樣(yàng)值經過某種運算,求出被測信號的實際值再(zài)與定值比較。例如(rú),在距離保護裝置中,利用故障後電壓和電(diàn)流的采樣值直(zhí)接求出測量阻抗或求出故障後保護安裝處到故障點的R、X,然後與定值(zhí)進行比(bǐ)較。在電流、電壓保護中,則直(zhí)接求出電壓、電流的有效值,與保護的整定值比較。另一類算法是依據繼電器的動作方程,將采樣值帶入動作方程,轉換為運算式的判(pàn)斷(duàn)。同樣對於距離保護,這種算法不需要求出測量阻抗,而隻(zhī)是(shì)用故障後的采樣值帶入動作方程進行判斷。
分析和評價各種不同的算法優劣的標準(zhǔn)是精度和速度。速度有包括兩方麵:一是(shì)算法所要求的采樣點數(shù)(或稱數據窗長度);二是(shì)算法的(de)運算工作量。所謂算法的計算精度是指用離散(sàn)的采樣點計算出的(de)結果與(yǔ)信號的實際值的逼真程度。如果精(jīng)度低(dī),則(zé)說明計算結果的準(zhǔn)確度差,這將直接影響保護的正確判斷。算法所用的數據窗直接影響保(bǎo)護的動作速度。因為電力係統繼電保護應在故障後迅速做出動作與否的判斷,而要做出正確的判(pàn)斷必須用(yòng)故障後的數據計算。一個算法采用(yòng)故障後的多少采樣點才(cái)能(néng)計算(suàn)出正確的結果,這就是算法的(de)數據窗(chuāng)。例如,全周傅氏算法需要的數據窗為一(yī)個(gè)周波(bō)(20ms),半周傅氏(shì)算法需要的數據窗為半個周波(10ms)。顯然,半周傅氏算法(fǎ)的數據窗短,保護的(de)動作(zuò)速度快。但是,半周傅氏算法不能濾除偶次諧波和恒溫直流分量,在(zài)信號中存在非周期分量和(hé)偶次諧波的情況下,其精度低於全周傅氏算法。而全周傅氏算(suàn)法的數據窗要長(zhǎng),保(bǎo)護的動作速度慢。顯然精度和數據窗之(zhī)間存在矛盾。一般地,算法用的數據窗(chuāng)越長,計算精度越高,而保護動相對較(jiào)慢,反之,計(jì)算精(jīng)度越低,但保護的(de)動作(zuò)速度相(xiàng)對較快。
繼(jì)電保(bǎo)護特別是快速動作的保護對計算機速度的要(yào)求特別(bié)高。由於反映工頻電氣量的保護設有濾波(bō)環節,前置模擬濾波係統中也有延(yán)時,各種(zhǒng)保護的算法都需要時間(jiān),因(yīn)此在其(qí)他條件相同的情況下,盡量提高算法的計算速度,縮短響應時間,可以提高保護的動作速度。在(zài)滿足精度的條件下,在算法中通常采用的(de)計算速度,縮短響應(yīng)時間,可以提高以減小計算工作量,或(huò)采用兼有多種功能(例如濾波功能)的算法以節省時間等措施來縮短響應時間,提高速度。
計算精度是保(bǎo)護測(cè)量元(yuán)件的一個總要指標,高精度與快(kuài)速(sù)動作之間存在著矛盾,一般要求根據實際(jì)需要進行(háng)協調以(yǐ)得到(dào)最合理的結果。在選用準確度的數學模型及合理的數據窗長度的前提下,計(jì)算精度與有限字長有關,其誤差表現為量化誤差和舍入誤差兩個方麵。為了(le)減小(xiǎo)量化誤差,在保護中通常采用的A/D芯片至(zhì)少是12位的,而減小舍入誤差則要增加字長。
在一套具體的微機保護裝置(zhì)中,采用何種算法,應(yīng)視保護的原理以及對計算精度和動作快速性的要求合理選擇。例如(rú),在微機(jī)距離保護裝置中,對距離保護的第 I 段,針對近處故障強調快速性,此時可采(cǎi)用端數據窗口算法,計(jì)算精度可適當調低一些,而靠近保護範圍(wéi)末端故障,則應強調準確性,要求計算精(jīng)度高,動作速度(dù)可稍慢些。
繼電保護的種類很多(duō),按保護對象分有元件保護、線路保護等;按(àn)保護原理分有差動保護、距離保護(hù)和電壓、電(diàn)流保護(hù)等。然而不管哪(nǎ)一類保護的算(suàn)法,其核(hé)心(xīn)問題歸根結底(dǐ)不(bú)外乎是(shì)算出(chū)可表征被保護對象運行特(tè)點的物理量,如電壓(yā)、電流等的有效值和相位以及阻抗(kàng)等,或者算出它們的序量(liàng)值、基波分量、某(mǒu)次基波分量(liàng)的大小和相位(wèi)等。有了這些基本電氣量的計算值,就可(kě)以很容易(yì)地構成各種不同原理的保護。可以說,隻要找出(chū)任何能夠區分正常與短(duǎn)路的特征量,微機(jī)保護就可以予(yǔ)以實現。