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第二节微机继电保护算法介绍第二节微机继电保护算法介绍第二节微机继电保护算法介绍这一节将要对微机保护算法进行简要概述，并介绍常见的几种算法。
一、微机保护算法概述把经过数据采集系统量化的数字信号经过数字滤波处理后，通过数学运算、逻辑运算、并进行分析、判断，以决定是否发出跳闸命令或信号，以实现各种继电保护功能。
这种对数据进行处理、分析、判断以实现保护功能的方法称为微机保护。
二、常见微机保护算法介绍1. 算法微机保护装置中采用的算法分类：（1）直接由采样值经过某种运算，求出被测信号的实际值再与定值比较。
例如，在电流、电压保护中，则直接求出电压、电流的有效值，与保护的整定值比较。
（2）依据继电器的动作方程，将采样值代入动作方程，转换为运算式的判断。
分析和评价各种不同的算法优劣的标准是精度和速度。
2. 速度影响因素（1）算法所要求的采样点数。
（2）算法的运算工作量。
3. 算法的计算精度指用离散的采样点计算出的结果与信号实际值的逼近程度。
4. 算法的数据窗一个算法采用故障后的多少采样点才能计算出正确的结果，这就是算法的数据窗。
算法所用的数据窗直接影响保护的动作速度。
例如，全周傅氏算法需要的数据窗为一个周波（20ms），半周傅氏算法需要的数据窗为一个半周波（10ms）。
半周波数据窗短，保护的动作速度快，但是它不能滤除偶次谐波和恒稳直流分量。
一般地算法用的数据窗越长，计算精度越高，而保护动作相对较慢，反之，计算精度越低，但是保护的动作速度相对较快。
尽量提高算法的计算速度，缩短响应时间，可以提高保护的动作速度。
但是高精度与快速动作之间存在着矛盾。
计算精度与有限字长有关，其误差表现为量化误差和舍入误差两个方面，为了减小量化误关基保护中通常采用的A/D芯片至少是12位的，而舍入误差则要增加字长。
不管哪一类算法，都是算出可表征被保护对象运行特点的物理量。
5. 正弦函数的半周绝对值积分算法假设输入信号均是纯正弦信号，既不包括非周期分量也不含高频信号。
第3章微机继电保护的算法222122U u u=+112tg Uu u α=22122212u u UZ I i i+==+11111122tg ()tg ()Z U I u i u i ααα--=-=-cos U U α=1cos I I α=21(2U u =21(2I i =+221u ju U I i ji +=+在 时刻的采样值为11sin sin m km k u U t i I t =⎧⎨=-⎩（）ωωθ3u 2u 1u t3i 1i 2i iu k t 1k t +2k t +1k t +()2121sin sin ()sin sin[]m k m k m k m k u U t U t T i I t I t T ++==+⎧⎪⎨=-+-⎪⎩（）=ωω∆ωθω∆θ在时刻的采样值为 2k t +()32sin sin (2)sin sin[2]m k m k u U t U t T i I t I t T +==+⎧⎪⎨=-+-⎪（）=ωω∆ωθω∆θ更进一步的处理得：11332222cos22sin m m u i u i u i TU I cos T+-=ω∆θω∆222213222cos22sin m u u u T U T+-=ω∆ω∆222213222cos22m i i i T I sin T+-=ω∆ω∆时，则式（303.2.5 半周积分算法半周积分算法的依据是一个正弦量在任意半周期内绝对值的积分为一个常数S，并且积分值S和积分的起始点初相角无关，如图3-4所示。
在上图中，画有断面线的两块面积显然是相等的。
附注说明：1. X(t)是周期函数，求a 1，b 1可以使用任意一段X(t)，也就是该正弦函数取不同初相角。
2. 随着所取X(t) “段”的不同，相当于起点位置的不同、或者初相角的不同，a 1，b 1取得不同的值。
换句话说， a 1，b 1 是起点位置的函数。
若设起点是t 1，则111102()()sin T a t x t t tdt T ω=+⎰111102()()cos T b t x t t tdt T ω=+⎰递推的傅氏算法：以上两式的运算只需要2次乘法和4次加减法，且与选取无关，极大地将式（3-53）用离散采样值形式表示时有：/0()cos()sin()()s d iT T R s I s s y i X e X iT X iT iT ωωω-=+-+)s k T ω⎬⎭)cos cos sin ])cos sin ]s s s k T k T t k T k T t k T ωωωωωωω-⋅+⋅s T k T ωω,有 ，角的电量。
#2 机组6kV 变压器综合保护整定计算书一、设备参数及系统运行方式：1、设备参数：二、参数整定计算表1、运行方式：（见附图1）1）方式一（最大运行方式）：#1、2机组全部运行，莫愁变正副母线合环运行。
2）方式二（中等运行方式）：#1/2机组单独运行，莫愁变正副母线合环运行。
3）方式三（最小运行方式）：#1/2机组单独运行，莫愁变正副母线开环运行。
4）方式四（高备变运行方式）：#1/2机组单独运行，厂用电由高备变供电。
2、等值阻抗网络图（见附图2）3、系统归算阻抗：S B=100MV A，U B=6.3KV，I B/6=9.164kA，I B/0.4=144.34kA 1）各元件等值阻抗：a）发电机：♦X d* = X d×S B / S f=0.18×100/（125/0.85）=0.1224b）主变：♦正序阻抗：X ZB1* = U d1×（U ZB2 / S ZB）/（U B2/ S B)=0.13×100/150×(236/230)2=0.087×1.053=0.091♦零序阻抗：X ZBO* = U d0×（U ZB2 / S ZB）/（U B2/ S B)=0.128×100/150×(236/230)2=0.085×1.053=0.089c）高厂变：♦正序阻抗：X CB* = U d1×S B / S CB=0.105×100/22(6/6.3)2=0.477×0.915=0.433d）高备变：♦正序阻抗：X BB*1= U d1×（U CB2 / S CB）/（U B2/ S B)=0.105×100/22×(112.75/115)2=0.477×0.96=0.459♦零序阻抗：X BB*O= U dO×（U CB2 / S CB）/（U B2/ S B)=0.1028×100/22×(112.75/115)2=0.449e）220KV线路：♦正序阻抗：X XL1/O* = 0.003 / 0.0065♦零序阻抗：XZB2/O* = 0.003 / 0.0068f）系统（归算至下莫4535/6开关）：♦X4535/1* =0.018；X4535/0* =0.063♦X2501/1* =0.218；X2501/1* =0.091♦X MC/1* =0.017；X MC/0* =0.025♦方式一：（归算至高厂变低压侧）a.正序阻抗：X XT1* = 0.0554+0.437=0.4894b.零序阻抗：X XTO* =0.1180.0180.0630.218 0.091系统1系统2图2-1-1 下关发电厂等值阻抗图0.2210.097系统图2-1-2 方式一等值阻抗图（归算到莫愁变）方式二：（归算至高厂变低压侧） a. 正序阻抗：X XT1* = 0.4895b. 零序阻抗：X XTO * =0.1243图2-1-3（归算到莫愁变） 图2-1-4（归算到发电机） 图2-1-5（归算到高厂变）系统2系统1系统0.0554 0.118#1高厂变0.433系统0.018 0.0630.218 0.091系统1系统2图2-2-1 下关发电厂等值阻抗系统2-2-2 方式二等值阻抗图（归算到莫愁变）方式三：c. 正序阻抗：X XT1* = 0.4919d. 零序阻抗：X XTO * =0.1243图2-2-3（归算到莫愁变） 图2-2-4（归算到发电机） 图2-2-5（归算到高厂变）系统系统0.0555 0.1243#1高厂变0.433系统0.018 0.0630.218 0.091系统1系统2 图2-3-1 下关发电厂等值阻抗图2-3-2 方式三等值阻抗图（归算到莫愁变）莫愁变下莫4535#1主变#10.1224系统方式四：a. 正序阻抗：X XT1* = 0.491b. 零序阻抗：X XTO * =0.449+表： 各种运行方式下的系统等值阻抗（归算至高厂/备变低压侧）2） 最大运行方式：Xxt*max =0.4894（归算至6KV 母线）3） 最小运行方式：Xxt*=0.4894（归算至6KV 母线）Xxt* min =0.4919（归算至6KV 母线）图2-4-1 方式三等值阻抗图（归算到高备变） 图2-3-3（归算到发电机）系统 0.0579 0.1243#1高厂变0.433系统图2-3-4（归算到高厂变）三、 整定计算原则1、 反时限过电流保护的整定（仅适用于南自厂WCB2、WCB3及GL 系列继电器）： 1） 反时限元件动作电流的整定计算：I dz =（K k K jx ／K f） K f ：返回系数，取K k K zq K jx ：接线系数n LH ：电流互感器变比2） 确定继电器二倍反时限动作电流的时间整定值 2、 电流速断保护的动作电流整定计算：I dz.sd = K k K jx × I d.max ／ n LH （3-2） I d.max ：变压器低压侧三相短路电流的最大值； K k ：可靠系数，取 1.3 ； K jx ：接线系数n LH ：电流互感器变比3、 变压器负序电流（不平衡）保护的整定计算： 1） 按躲过变压器不平衡电流进行整定I 2 = K ph I eK ph ：可靠系数，可取0.5～0.8； 对于负载平衡的低厂变，K ph 取0.5对于负载不平衡的低厂变，如电除尘变、照明变等，K ph 取0.82） 负序电流（不平衡）保护的时间整定为防止低压变压器外部两相短路时装置的误动作，及FC 回路中不平衡保护抢在熔断器前动作，T 2 可取为0.5～1.0S ，本计算T 2取为0.7S 。
