SDJB繼電保護測試儀的講述：

1.微機型繼電保護裝置
　　繼電保護是關系著電力系統(tǒng)安全運行的關鍵,。繼電保護技術的發(fā)展大致分為四個歷史階段：電磁型,、晶體管型（又稱半導體型或分立元件型）,、集成電路型、微型計算機型,。目前,，隨著微電子技術的發(fā)展，微機型繼電保護技術的應用已越來越廣泛,。
　　與傳統(tǒng)的繼電保護技術相比,，微機繼電保護主要有以下的優(yōu)點：
　　（1）改善和提高繼電保護的動作特性和性能,；
　?。?）可靠性大為提高；
　?。?）內部編程軟接線的方式大大降低了電氣二次線路的復雜性,；
　　（4）可以充分利用CPU的資源,，實現(xiàn)其他測量,、管理、通訊等功能,；
　?。?）微機*的記憶存櫧功能能很好的實現(xiàn)故障追憶，提高運行管理效率,；
　?。?）自檢能力強，可以省去每年花費大量人力物力而必須去做的繼電保護預防性試驗,，可以保證生產(chǎn)的連續(xù)運行,；
　　（7）擴展能力強,。
　　2.微機型繼電保護裝置的硬件構成
　　2.1微機繼電保護裝置典型硬件結構
　　微機型繼電保護裝置是微機控制技術的應用實例之一,。它是以微處理器（單片機）為核心，配以輸入,、輸出通道,，人機接口和通訊接口等,。
　　2.2微機保護裝置的輸入輸出通道
　　微機保護的輸入通道分為模擬量輸入通道和開關量輸入通道，輸出通道主要為繼電器邏輯回路,。輸入通道主要完成電力系統(tǒng)的電壓,、電流信號的采集和一次設備的狀態(tài)量采集（比如斷路器的運行狀態(tài)）；而輸出通道主要完成保護跳閘信號,、告警信號的輸出。
　　2.2.1模擬量輸入通道
　　目前,，微機保護的模擬量采集均采用交流采樣技術,。模擬量輸入通道主要由模擬量輸入變換回路、低通濾波器,、采樣和A/D轉換器等幾個環(huán)節(jié)構成,。
　　2.2.1.1模擬量輸入變換回路
　　由一次回路的CT、PT的二次側輸入至微機保護器的信號,，一般數(shù)值較大,，不適合內部A/D轉換的電平要求（一般A/D轉換回路的輸入電壓范圍為±2.5V、±5V或±10V）,。模擬量輸入變換回路的主要任務就是就是將輸入的電量進一步變換,，將二次電量值變得更小，同時將電流量變?yōu)殡妷毫?，以適合內部A/D轉換的要求,。同時，該變換回路還起著隔離外部干擾的作用,。
　　設計模擬量輸入變換回路要注意的幾點：①要保證各電流變換器之間,、各電壓變換器之間及電流、電壓變換器之間的一次,、二次側相位移保持一致,；②變換器的鐵芯磁導率要選取得當，保證工作的線性范圍,；③變換器本身的損耗要?。虎芤ＷC在zui大短路電流下,，變換器的輸出不使A/D發(fā)生溢出,。
　　2.2.1.2低通濾波器及采樣
　　由于計算機處理的是離散的時間信號，故輸入的連續(xù)模擬量必須要被采樣為離散的模擬量,。同時,，要使采樣值能準確無誤的反映輸入的模擬量，采樣頻率必須遵循一定的要求,，即采樣頻率必須大于原始輸入信號中zui高頻率分量的頻率的2倍,，這就是采樣定理,。否則，采樣信號將出現(xiàn)頻率混疊,，不能真實反映原始輸入信號,。
　　系統(tǒng)的故障電流、電壓信號中一般含有許多高頻分量,。而常見的微機保護原理大多是基于工頻量的,。這樣，為了避免不必要的抬高采樣頻率,，一般微機保護器中都設置了前置低通濾波器,。圖2-2描述了低通濾波器的理想頻率響應。圖中,，fc為濾波器的截止頻率,，是考察低通濾波器的一個重要指標。
2.2.1.3 A/D轉換
　　由于計算機只對離散的數(shù)字量進行處理,，則采樣得到的離散的模擬量還要進一步轉換為離散的數(shù)字量,。完成這一任務的環(huán)節(jié)即為A/D轉換器（模/數(shù)轉換器）。模數(shù)轉換過程的實質就是對模擬信號進行量化和編碼的過程,。
　　根據(jù)A/D轉換的原理和特點的不同,，可將A/D轉換分為直接轉換和間接轉換兩大類。常見的直接轉換有逐次逼近式A/D,、計數(shù)式A/D等,；間接轉換有積分式A/D、V/F式A/D等,。至于各種A/D的原理,，這里就不在細述。
　　2.2.2數(shù)字量輸入輸出通道
　　數(shù)字信號的輸入輸出,，主要針對于微機保護器的人機接口和各種告警信號,、跳閘信號及電度脈沖等。為防止外部干擾的竄入,，一般在輸入輸出回路中均采用光電隔離措施,。
　　2.3 微機保護裝置的數(shù)字核心
　　微機保護裝置的數(shù)字核心一般由CPU、存儲器,、定時器/計數(shù)器,、Wachdog等組成。目前數(shù)字核心的主流為嵌入式微控制器（MCU）,，即通常所說的單片機,。MCU一般以某一微處理器內核為核心，芯片內部集成了RAM,、ROM,、總線,、總線邏輯、定時/計數(shù)器,、WachDog,、I/O、串行口,、A/D,、D/A等各種必要的功能和外圍設備、電路,。一般一個系列的單片機具有多種衍生產(chǎn)品,，它們的微處理器內核都一樣，不同的是存儲器和外設的配置及封裝,。這樣可以使單片機zui大限度的和應用相匹配，從而降低成本和功耗,。常見的MCU有MCS-51,、MCS-196/296、C166/167,、68300等等,。
　　隨著微電子技術的發(fā)展，揚州蘇電認為一些功能更為強大,、數(shù)字信號處理能力更強的數(shù)字核心將成為微機保護裝置升級的必然趨勢,。有代表性的是嵌入式DSP處理器（EDSP）和嵌入式片上系統(tǒng)（ESOC）。
　　3.微機保護的算法基礎
　　微機保護裝置根據(jù)模數(shù)轉換器提供的電氣量的采樣值進行分析,、運算和邏輯判斷,，以實現(xiàn)各種繼電保護功能的方法成為算法。微機算法可分為兩類,。一類是由輸入的采樣點得出繼電保護所必需的電氣量的各要素,，如正弦量的幅值、頻率和相角,；另一類是以方程和邏輯的形式實現(xiàn)繼電保護的動作特性,。評價算法優(yōu)劣的標準是精度和速度。算法的速度包括兩方面：一是算法所要求的采樣點數(shù)（數(shù)據(jù)窗長度）,，二是算法的工作量,。另外，為了保證信號的正確性,，相應的數(shù)字濾波也是非常必要的,。
　　對于求取電氣量的各要素的算法，主要有：①兩點乘積算法,；②導數(shù)算法,；③積分算法,；④傅式算法；⑤zui小二乘法,。其中,，以傅式算法應用較為廣泛。該算法的數(shù)據(jù)窗長度為一個周波,，且對于高頻分量的濾波能力較強,，但對于非周期分量引起的低頻分量的抑制能力較差。對于偏移度較高的短路故障,，可在傅式算法前加一數(shù)字濾波（如差分濾波）,，來減弱非周期分量的影響。
　　4.微機保護裝置的電磁兼容性標準
　　微機保護裝置的電磁兼容性（EMC）關系到裝置動作的可靠性和壽命,。下面所列的是目前國內較為通用的電磁兼容性標準,，也是微機保護裝置做靜模試驗應遵循的主要標準。