微机保护基础

（1）微型机系统（2）模拟数据采集系统（3）开关量输入和输出系统（4）人机对话微型机系统（5）电源系统：电流系统是装置可靠工作的基础，除精度，谐波系数等指标有一定要求外，还必须连续可靠供给保护系统多个不同电压的直流电源。常用的有3V,5V，15V，24V等。硬件构成原理如下图所示。模拟量转换成数字量的理论基础采样定理：对连续时间信号x(t)进行采样时，周期采样频率fs必须大于被采样原始信号x(t)的最大截止频率fc的两倍，才能从离散的数字信号xs(t)中完全恢复出原始信号x(t),即。A/D转换器主要有两种形式，即以逐次比较方式的A/D转换器构成的逐次比较式数据采集系统和以电压频率变换方式的A/D转换器构城的电压/频率变换式（VFC）数据采集系统。1）逐次比较式数据采集系统模入采集原理（1）逐次比较式模拟数据采集系统的单通道采样方式①异步采样。②同步采样。（2）对多个模拟输入信号的多通道采样方式：①同时采样。CPUCPU(b)②顺序采样③分组同时采样所谓分组同时采样是指将所有的模拟输入信号分成若干组，在同组内的各模拟信号同时采样，不同组内模拟信号的采样值之间用顺序采样，在完成同一组的采样后，再对其他组的进行采样。2）逐次比较式数据采集系统的组成（1）变送器：电平变换和电气隔离。（2）前置模拟低通滤波器：滤除大于1/2采样频率高次谐波。CPU（3）采样保持器：采样开关、保持并依次送入A/D。－UBRLUO（4）模数转换器（A/D）：模拟量转换为数字量。主要由D/A、比较器等元件组成。D/A的基本原理：则数模转换器输出的模拟电压UO是RDURRIUBLLO/比较器转换命令Ui+D/A转换器-UriSAR时序及控制逻辑状态输入模拟电压基准电压数字量8位逐位比较ADC电路原理框图逐次比较型模数转换器的主要技术指标：a、分辨率b、输入模拟量的极性。c、量程：模数转换器输入模拟电压转换的范围。如0~3V，0~5V，0~+10V，-5~+5V，-10~+10V等。d、精度：绝对精度。e、转换时间：模数转换器完成一次将模拟量转换为数字量所需要的时间。f、模拟量的标度变换：例如某电流的满量程（最大值）为1500A，电流互感器变比为1500/5，A/D转换器输入电压为-5~+5V交流电压，转换精度为12位，（其中最高位为符号位）。此时若输入为1500A电流，则经A/D转换的最大值（满量程值）应是11111111111B=2047。标度变换系数为：732779677.020471500/DSKLSBU211)输入开关量①内部开关量：反映安装在微型机继电保护装置内部触点状态的量。②外部开关量：从微机继电保护装置的外部，通过保护屏接线端子排引入至微型机的状态信号。开关量输入电路：2）输出执行逻辑部分（开出）执行接口部分(光隔，出口继电器，功率驱动）。①采用编码方案使每一路开头量输出的驱动电路都由两根并行口输出线来控制，通过反相器和与非门执行。②采用光电耦合元件，防止干扰窜入微型机继电保护装置中。③由并行口的PC0取入该路开出的工作状态，以便检查是否可靠出口。④将保护装置总报警继电器(AXIN)的常闭接点串入出口回路，以保证装置异常时不会误出口。2.1.3继电保护整定值的输入方法及其固化电路2.1.4人机对话系统硬件原理2.2数字滤波器设计算法2.2.1数字滤波器的两种数学描述数字滤波器抽象为一个系统1)差分方程差分方程就是描述数字脉冲信号系统的输入输出序列之间的运算关系式。高阶系统的差分方程可表达为：(2)脉冲传递函数的求取放法a、通过时域系统传递函数求取脉冲传递函数b、通过差分方程求取脉冲传递函数在零初始条件下，系统输出脉冲序列的Z变换与输入脉冲序列的Z变换的比值定义为系统的脉冲传递函数，即：（3）差分方程与脉冲传递函数间的关系将差分方程两端分别取Z变换后1）零点和极点配置原则（1）为了保证滤波器差方程各项系数为整数，应使零点和极点均必须以共扼形式出现。（2）零点位于复平面单位园周上（即r=1),滤波效果最好，极点不能置于复平面单位圆周上，但应尽量靠近园周，以兼顾滤波器的稳定性和提取效果。a)图为与r的关系，r1r2r3；b)图为与fs的关系，fs3fs2fs1.（2）响应时间（3)时间窗（4）数据窗（5）计算量