? 華意電力是一家專業(yè)研發(fā)生產(chǎn)微機(jī)繼電保護(hù)測(cè)試儀的廠家，本公司生產(chǎn)的微機(jī)繼電保護(hù)測(cè)試儀在行業(yè)內(nèi)都廣受好評(píng)，以打造最具權(quán)威的“微機(jī)繼電保護(hù)測(cè)試儀“高壓設(shè)備供應(yīng)商而努力。
? 自從微型機(jī)引入繼電保護(hù)以來，微機(jī)保護(hù)在利用故障分量方面取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，另一方面，結(jié)合了自適應(yīng)理論的自適應(yīng)式微機(jī)保護(hù)也得到較大發(fā)展，同時(shí)，計(jì)算機(jī)通信和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展及其在系統(tǒng)中的廣泛應(yīng)用，使得變電站和發(fā)電廠的集成控制、綜合自動(dòng)化更易實(shí)現(xiàn)。未來幾年內(nèi)，微機(jī)保護(hù)將朝著高可靠性、簡(jiǎn)便性、通用性、靈活性和網(wǎng)絡(luò)化、智能化、模塊化等方向發(fā)展，并可以與電子式互感器、光學(xué)互感器實(shí)現(xiàn)連接；同時(shí)，充分利用計(jì)算機(jī)的計(jì)算速度、數(shù)據(jù)處理能力、通信能力和硬件集成度不斷提高等各方面的優(yōu)勢(shì)，結(jié)合模糊理論、自適應(yīng)原理、行波原理、小波技術(shù)等，設(shè)計(jì)出性能更優(yōu)良和維護(hù)工作量更少的微機(jī)保護(hù)設(shè)備。
微機(jī)保護(hù)硬件系統(tǒng)包含以下四個(gè)部分?
（l）數(shù)據(jù)采集單元即模擬量輸入系統(tǒng)。包括電壓形成、模擬濾波、采樣保持、多路轉(zhuǎn)換以及模數(shù)轉(zhuǎn)換等功能塊，完成將模擬輸入量準(zhǔn)確地轉(zhuǎn)換為所需的數(shù)字量。?
（2）數(shù)據(jù)處理單元即微機(jī)主系統(tǒng)。包括微處理器，只讀存儲(chǔ)器、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器以及定時(shí)器等。微處理器執(zhí)行存放在只讀存儲(chǔ)器中的程序，對(duì)由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)輸入至隨機(jī)存取存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，以完成各種繼電保護(hù)的功能。?
（3）數(shù)字量輸入／輸出接口即開關(guān)量輸入輸出系統(tǒng)。包括若干并行接口，光電隔離器及中間繼電器等組成，以完成各種保護(hù)的出口跳閘，信號(hào)警報(bào)，外部接點(diǎn)輸入及人機(jī)對(duì)話等功能。?
（4）通信接口。包括通訊接口電路及接口以實(shí)現(xiàn)多機(jī)通訊或聯(lián)網(wǎng)。
微機(jī)保護(hù)硬件各子系統(tǒng)電路構(gòu)成原理
數(shù)據(jù)采集單元?
（l）電壓形成?
? 微機(jī)保護(hù)要從被保護(hù)設(shè)備的電流互感器、電壓互感器或其它變換器上取得信息，但這些互感器的二次數(shù)值的輸入范圍對(duì)微機(jī)電路并不適用，故需要降低和變換，在微機(jī)保護(hù)中通常要求輸入信號(hào)為±5V或±10V的電壓信號(hào)，具體取決于所用的模數(shù)轉(zhuǎn)換器。因此，一般采用中間變換器來實(shí)現(xiàn)以上的變換。交流電流的變換一般采用電流中間變換器并在其二次側(cè)并電阻以取得所需的電壓。
? 如圖1所示，此外，這些中間變換器還起到屏蔽和隔離的作用，提高了保護(hù)的抗干擾能力和可靠性。?
圖1
（2）采樣保持（S／H）電路及采樣頻率的選擇?
? 采樣保持電路的作用是在一個(gè)極短的時(shí)間內(nèi)測(cè)量模擬輸入量在該時(shí)刻的瞬時(shí)值，并在模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換的期間內(nèi)保持其輸出不變。?
（3）模擬低通濾波器（ALF）?
? 濾波器是一種能使有用頻率信號(hào)通過，同時(shí)抑制無用頻率信號(hào)的電路。隨著數(shù)字處理技術(shù)的發(fā)展，除了模擬濾波器之外，還出現(xiàn)了數(shù)字濾波器。?
? 對(duì)微機(jī)保護(hù)系統(tǒng)來說，在故障初瞬，電壓、電流中可能含有相當(dāng)高的頻率分量，為防止頻率混疊，fs將不得不用得很高，從而對(duì)硬件速度提出過高的要求。但實(shí)際上目前大多數(shù)的模擬微機(jī)保護(hù)原理都是反映工頻量的，在這種情況下可以在采樣前用一個(gè)模擬低通濾波器將高頻分量濾掉，這樣就可以降低fs，從而降低對(duì)硬件提出的要求。以后我們將介紹，由于數(shù)字濾波器的作用，通常并不要求低通濾波器濾掉所有的高頻分量而僅用它濾掉fs／2以上的分量，以消除頻率混疊，防止高頻分量混到工頻附近來。低于fs／2的其它暫態(tài)頻率分量，可以通過數(shù)字濾波來濾除。還應(yīng)當(dāng)指出，電流互感器、電壓互感器對(duì)高頻分量已有相當(dāng)大的抑制作用，因此，不必對(duì)抗混疊的低通模擬濾波的頻率特性提出很嚴(yán)格的要求。模擬低通濾波器通常可分為兩大類，一類是無源濾波器，由RLC元件構(gòu)成；另一類是有源濾波器，主要由集成運(yùn)算放大器和RC元件構(gòu)成。?
（4）模數(shù)轉(zhuǎn)換器（A／D轉(zhuǎn)換器）?
? 在微機(jī)保護(hù)中，常需將檢測(cè)到的連續(xù)變化的模擬量如轉(zhuǎn)化成離散的數(shù)字量，才能輸入到單片微機(jī)中進(jìn)行處理。實(shí)現(xiàn)模擬量變換成數(shù)字量的設(shè)備稱為模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC），簡(jiǎn)稱?A／D。?
? 根據(jù)?A／D轉(zhuǎn)換器的原理可將其分成兩大類。一類是直接型?A／D轉(zhuǎn)換器，另一類是間接型?A／D轉(zhuǎn)換器。在直接型A／D轉(zhuǎn)換器中，輸入的模擬電壓被直接轉(zhuǎn)換成數(shù)字代碼，不經(jīng)任何中間變量；在間接型?A／D轉(zhuǎn)換器中，首先把輸入的模擬電壓轉(zhuǎn)換成某種中間變量（頻率），然后再把這個(gè)中間變量轉(zhuǎn)換成數(shù)字代碼輸出。目前A／D轉(zhuǎn)換器的種類很多，但應(yīng)用較廣泛的主要有三種類型。逐次逼近式A／D轉(zhuǎn)換器、雙積分式A／D轉(zhuǎn)換器和?VFC變換式?A／D轉(zhuǎn)換器。
繼電保護(hù)技術(shù)是向著計(jì)算機(jī)化、智能化和數(shù)據(jù)通信一體化的方向發(fā)展。隨著計(jì)算機(jī)硬件的快速發(fā)展。電力系統(tǒng)對(duì)微機(jī)保護(hù)的要求也在不斷的提高當(dāng)中，繼電保護(hù)裝置應(yīng)該具有大容量的數(shù)據(jù)的長(zhǎng)期存放的一個(gè)空間，這樣才能夠做到需要的時(shí)候快速處理這些數(shù)據(jù)，：還要有強(qiáng)大的通信能力，這樣能夠與其他保護(hù)和控制的裝置來共享所有數(shù)據(jù)的信息，使得繼電保護(hù)裝置能夠具備計(jì)算機(jī)的所欲功能。為了保證整個(gè)電力系統(tǒng)能夠安全運(yùn)行，各個(gè)保護(hù)單元要能夠協(xié)調(diào)工作，所以，實(shí)現(xiàn)微機(jī)保護(hù)裝置的網(wǎng)絡(luò)化是勢(shì)在必行的。大量電纜的投資很大，使得二次回路很復(fù)雜，但是如果利用數(shù)據(jù)通信一體化的計(jì)算機(jī)裝置安裝保護(hù)設(shè)備，通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可以免除大量的控制電纜。
研究和實(shí)踐證明，與傳統(tǒng)的繼電保護(hù)相比較，微機(jī)保護(hù)有許多優(yōu)點(diǎn)，其主要特點(diǎn)如下：??
1．改善和提高繼電保護(hù)的動(dòng)作特征和性能，動(dòng)作正確率高。主要表現(xiàn)在能得到常規(guī)保護(hù)不易?獲得的特性；其很強(qiáng)的記憶力能更好地實(shí)現(xiàn)故障分量保護(hù)；可引進(jìn)自動(dòng)控制、新的數(shù)學(xué)理論和技術(shù)，如自適應(yīng)、狀態(tài)預(yù)測(cè)、模糊控制及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等，其運(yùn)行高正確率也已在實(shí)踐中得到證明。??
2．可以方便地?cái)U(kuò)充其他輔助功能。如故障錄波、波形分析等，可以方便地附加低頻減載、自動(dòng)重合閘、故障錄波、故障測(cè)距等功能。??
3．工藝結(jié)構(gòu)條件優(yōu)越。體現(xiàn)在硬件比較通用，制造容易統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)；裝置體積小，減少了盤位數(shù)量；功耗低。
? 我國從7O年代末即已開始了計(jì)算機(jī)繼電保護(hù)的研究，高等院校和科院起著先導(dǎo)的作用。華中理工大學(xué)、東南大學(xué)、華北電力學(xué)院、西安交通大學(xué)、天津大學(xué)、上海交通大學(xué)、重慶大學(xué)和南京電力自動(dòng)化研究院都相繼研制了不同原理、不同型式的微機(jī)保護(hù)裝置。1984年原華北電力學(xué)院研制的輸?電線路微機(jī)保護(hù)裝置首先通過鑒定，并在系統(tǒng)中獲得應(yīng)用，揭開了我國繼電保護(hù)發(fā)展史上新的一頁，為微機(jī)保護(hù)的推廣開辟了道路。在主設(shè)備保護(hù)方?面，東南大學(xué)和華中理工大學(xué)研制的發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)、發(fā)電機(jī)保護(hù)和發(fā)電機(jī)、壓器組保護(hù)也相繼于1989、1994年通過鑒定，投入運(yùn)行。南京電力自動(dòng)化研究院研制的微機(jī)線路保護(hù)裝置也于1991年通過鑒定。天津大學(xué)與南京電力自動(dòng)化設(shè)備廠合作研制的微機(jī)相電壓補(bǔ)償式方向高頻保護(hù)，西安交通?大學(xué)與許昌繼電器廠合作研制的正序故障分量方向高頻保護(hù)也相繼于1993、1996年通過鑒定。至此，不同原理、不同機(jī)型的微機(jī)線路和主設(shè)備保護(hù)各具特色，為電力系統(tǒng)提供了一批新一代性能優(yōu)良、功能齊全、工作可靠的繼電保護(hù)裝置。可以說從90年代開始我國繼電保護(hù)技術(shù)已進(jìn)入了微機(jī)保護(hù)的時(shí)代。隨著微機(jī)保護(hù)裝置的研究，在微機(jī)保護(hù)軟件、算法等方面也取得了很多理論成果，并且應(yīng)用于實(shí)際之中。
? 隨著電力系統(tǒng)的高速發(fā)展和計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)的進(jìn)步，繼電保護(hù)技術(shù)面臨著進(jìn)一步發(fā)展的趨勢(shì)。國內(nèi)外繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)是計(jì)算機(jī)化，網(wǎng)絡(luò)化，保護(hù)、控制、測(cè)量、數(shù)據(jù)通信一體化和人工智能化，這對(duì)繼電保護(hù)工作者提出了艱巨的任務(wù)，也開辟了活動(dòng)的廣闊天地。總之，微機(jī)保護(hù)必將隨著各種技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展呈現(xiàn)更新的特征，也將獲得更廣泛的應(yīng)用。