了解微機繼電保護算法的概括，能有助于我們在使用繼電保護測試儀檢測繼保裝置時更加得心應手。揚州國浩電氣專業(yè)制造微機繼電保護測試儀等電力設備，歡迎咨詢！
傳統(tǒng)的繼電保護是直接或經(jīng)過電壓形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、比相等原理作出動作與否的判斷。而微機保護是把經(jīng)過數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)量化的數(shù)字信號經(jīng)過數(shù)字濾波處理后，通過數(shù)學運算、邏輯運算，并進行分析、判斷，以決定是否發(fā)出跳閘命令或信號，以實現(xiàn)各種繼電保護功能。這種對數(shù)據(jù)進行處理、分析、判斷以實現(xiàn)保護功能的方法稱為微機保護算法。
目前，在微機保護裝置中采用的算法基本上可以分為兩類。一類是直接由采樣值經(jīng)過某種運算，求出被測信號的實際值再與定值比較。例如，在距離保護裝置中，利用故障后電壓和電流的采樣值直接求出測量阻抗或求出故障后保護安裝處到故障點的R、X，然后與定值進行比較。在電流、電壓保護中，則直接求出電壓、電流的有效值，與保護的整定值比較。另一類算法是依據(jù)繼電器的動作方程，將采樣值帶入動作方程，轉(zhuǎn)換為運算式的判斷。同樣對于距離保護，這種算法不需要求出測量阻抗，而只是用故障后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(yōu)劣的標準是精度和速度。速度有包括兩方面：一是算法所要求的采樣點數(shù)(或稱數(shù)據(jù)窗長度)；二是算法的運算工作量。所謂算法的計算精度是指用離散的采樣點計算出的結(jié)果與信號的實際值的逼真程度。如果精度低，則說明計算結(jié)果的準確度差，這將直接影響保護的正確判斷。算法所用的數(shù)據(jù)窗直接影響保護的動作速度。因為電力系統(tǒng)繼電保護應在故障后迅速做出動作與否的判斷，而要做出正確的判斷必須用故障后的數(shù)據(jù)計算。一個算法采用故障后的多少采樣點才能計算出正確的結(jié)果，這就是算法的數(shù)據(jù)窗。例如，全周傅氏算法需要的數(shù)據(jù)窗為一個周波(20ms)，半周傅氏算法需要的數(shù)據(jù)窗為半個周波(10ms)。顯然，半周傅氏算法的數(shù)據(jù)窗短，保護的動作速度快。但是，半周傅氏算法不能濾除偶次諧波和恒溫直流分量，在信號中存在非周期分量和偶次諧波的情況下，其精度低于全周傅氏算法。而全周傅氏算法的數(shù)據(jù)窗要長，保護的動作速度慢。顯然精度和數(shù)據(jù)窗之間存在矛盾。一般地，算法用的數(shù)據(jù)窗越長，計算精度越高，而保護動相對較慢，反之，計算精度越低，但保護的動作速度相對較快。
繼電保護特別是快速動作的保護對計算機速度的要求特別高。由于反映工頻電氣量的保護設有濾波環(huán)節(jié)，前置模擬濾波系統(tǒng)中也有延時，各種保護的算法都需要時間，因此在其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。在滿足精度的條件下，在算法中通常采用的計算速度，縮短響應時間，可以提高以減小計算工作量，或采用兼有多種功能(例如濾波功能)的算法以節(jié)省時間等措施來縮短響應時間，提高速度。
計算精度是保護測量元件的一個總要指標，高精度與快速動作之間存在著矛盾，一般要求根據(jù)實際需要進行協(xié)調(diào)以得到最合理的結(jié)果。在選用準確度的數(shù)學模型及合理的數(shù)據(jù)窗長度的前提下，計算精度與有限字長有關(guān)，其誤差表現(xiàn)為量化誤差和舍入誤差兩個方面。為了減小量化誤差，在保護中通常采用的A/D芯片至少是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中，采用何種算法，應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，在微機距離保護裝置中，對距離保護的第 I 段，針對近處故障強調(diào)快速性，此時可采用端數(shù)據(jù)窗口算法，計算精度可適當調(diào)低一些，而靠近保護范圍末端故障，則應強調(diào)準確性，要求計算精度高，動作速度可稍慢些。
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、距離保護和電壓、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(jié)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以及阻抗等，或者算出它們的序量值、基波分量、某次基波分量的大小和相位等。有了這些基本電氣量的計算值，就可以很容易地構(gòu)成各種不同原理的保護?？梢哉f，只要找出任何能夠區(qū)分正常與短路的特征量，微機保護就可以予以實現(xiàn)。
18605209713
關(guān)注微信公眾號