微机保护第一章绪论

1、微机保护第一章绪论微机保护第一章绪论第二代电网发展遇到的主要问题第二代电网发展遇到的主要问题 CO2排放的制约排放的制约化石燃料供应短缺化石燃料供应短缺大电网的安全问题大电网的安全问题智能化：现代信息通讯技术与电网基础设智能化：现代信息通讯技术与电网基础设施结合，实现发电、输电、配电、用电和施结合，实现发电、输电、配电、用电和调度各环节的全面智能化。调度各环节的全面智能化。第三代电网的主要特征第三代电网的主要特征大规模集中或分布式可再生能源和清洁大规模集中或分布式可再生能源和清洁能源发电占有较大比例；能源发电占有较大比例；第三代电网就是第三代电网就是“现代电网现代电网”、“下一代电网下一代电网

2、”、“智能电网智能电网”下一代电网发展面临的机遇和挑战下一代电网发展面临的机遇和挑战1、大规模可再生能源电力接入电网的挑战、大规模可再生能源电力接入电网的挑战2、全面智能化对电网运行控制的挑战（智能、高效、可靠）、全面智能化对电网运行控制的挑战（智能、高效、可靠）3、未来电网结构及运行控制模式、未来电网结构及运行控制模式电源发展模式；电网发展模式；电网运行控制模式；电网仿电源发展模式；电网发展模式；电网运行控制模式；电网仿真计算分析模式；电力系统继电保护模式；新一代智能用电真计算分析模式；电力系统继电保护模式；新一代智能用电与电网互动模式等。与电网互动模式等。二、智能电网对保护和控制的新要求二

3、、智能电网对保护和控制的新要求 智能电网：一般指以物理电网为基础，将现代先进的传感测量技智能电网：一般指以物理电网为基础，将现代先进的传感测量技术、通讯技术、信息技术、计算机技术和控制技术与物理电网高度术、通讯技术、信息技术、计算机技术和控制技术与物理电网高度集成而形成的新型电网。集成而形成的新型电网。目标：以充分满足用户对电力的需求和优化资源配置，确保电力目标：以充分满足用户对电力的需求和优化资源配置，确保电力供应的安全性、可靠性和经济性等为目的，实现对用户可靠、经济、供应的安全性、可靠性和经济性等为目的，实现对用户可靠、经济、清洁、互动的电力服务。清洁、互动的电力服务。 智能电网其实不是一

4、个全新的概念，它是优化能有生态平衡、提智能电网其实不是一个全新的概念，它是优化能有生态平衡、提高利用效率、降低大气环境污染、和谐利用电能的总称。高利用效率、降低大气环境污染、和谐利用电能的总称。 1、减少故障发生：发展、减少故障发生：发展“自愈自愈”功能功能预保护、保护一体化。预保护、保护一体化。 2、减少故障对系统的冲击，增强安全性、减少故障对系统的冲击，增强安全性加快故障切除。加快故障切除。 3、增强网架强壮性，保护与自动装置配合、增强网架强壮性，保护与自动装置配合减少和优化线路减少和优化线路跳跳闸策略。闸策略。 4、减少事故损失，避免大停电、减少事故损失，避免大停电增强全网跳闸协调控制能

5、力。增强全网跳闸协调控制能力。 三、我国继电保护面临的问题与实现条件三、我国继电保护面临的问题与实现条件（一）电力系统对保护要求的提高是保护发展的直接推动力。（一）电力系统对保护要求的提高是保护发展的直接推动力。1、为发挥特高压网架输电能力，要求故障切除时间越短越好；、为发挥特高压网架输电能力，要求故障切除时间越短越好；2、同塔多回线路架设：要求故障后尽可能多的保留输电能力；、同塔多回线路架设：要求故障后尽可能多的保留输电能力；3、网架的复杂性：使得阶段式原理的后备保护难于保证选择性；、网架的复杂性：使得阶段式原理的后备保护难于保证选择性；4、运行方式的多变性：使得连锁过载跳闸、暂态不稳定引发

6、大、运行方式的多变性：使得连锁过载跳闸、暂态不稳定引发大停电；停电；（二）实现技术和条件的发展，奠定保护发展的基础（二）实现技术和条件的发展，奠定保护发展的基础1、高速的数据采集与处理芯片发展：采集、处理暂态信号不再困难；、高速的数据采集与处理芯片发展：采集、处理暂态信号不再困难；2、小波等非周期信号分析算法发展：使得提取暂态量特征更为方便；、小波等非周期信号分析算法发展：使得提取暂态量特征更为方便；3、数字化变电站光通信的普及：使得获取局域、广域实时信息容易；、数字化变电站光通信的普及：使得获取局域、广域实时信息容易；4、同步相量、同步相量PMU装置、装置、WAMS系统：使广域动态相量信息可

7、以使用。系统：使广域动态相量信息可以使用。（三）实现条件的拓展，使得继电保护（三）实现条件的拓展，使得继电保护“只能用被保护元件的故障工只能用被保护元件的故障工频信息频信息”切除故障元件，向切除故障元件，向“可用被保护元件的故障全信息及相关网可用被保护元件的故障全信息及相关网络信息络信息”切除故障元件并尽可能保障剩余网络安全的方向发展。切除故障元件并尽可能保障剩余网络安全的方向发展。1、快速切除故障元件的主保护是不需要广域信息的：、快速切除故障元件的主保护是不需要广域信息的： 被保护的目标是单一设备，使用本设备的信息判别故障已经足够；被保护的目标是单一设备，使用本设备的信息判别故障已经足够；局

8、域信息将使后备保护的原理与配置发生重大变化！局域信息将使后备保护的原理与配置发生重大变化！2、广域信息下的集中协调控制系统是不可能取代分散安装的继电、广域信息下的集中协调控制系统是不可能取代分散安装的继电保护装置的：主保护的动作速度要求极高，广域信息速度不够；保护装置的：主保护的动作速度要求极高，广域信息速度不够；越简单越可靠，广域信息的可靠性难于满足保护要求。越简单越可靠，广域信息的可靠性难于满足保护要求。3、具备广域动态运行信息将使保障整个电力系统安全的安全自动、具备广域动态运行信息将使保障整个电力系统安全的安全自动装置防线的水平发生装置防线的水平发生“质质”的提高。的提高。四、减少故障对

9、电网的冲击四、减少故障对电网的冲击故障的超高速甄别故障的超高速甄别1、电压等级越高，故障产生的不平衡功率、电压等级越高，故障产生的不平衡功率 越大。越大。P2、故障切除的越快，故障电流对设备的损害越小。、故障切除的越快，故障电流对设备的损害越小。3、故障切除的越快，故障产生的不平衡能量越小。、故障切除的越快，故障产生的不平衡能量越小。CtPdtA01继电保护发展现状继电保护发展现状 继电保护技术在继电保护技术在40余年的时间里完成了发展的余年的时间里完成了发展的4个历史阶段。个历史阶段。 机电式继电保护的时代（打基础阶段）机电式继电保护的时代（打基础阶段） ：建国后，我国继电保：建国后，我国继

10、电保护学科、继电保护设计、继电器制造工业和继电保护技术队伍从护学科、继电保护设计、继电器制造工业和继电保护技术队伍从无到有，在大约无到有，在大约10年的时间里走过了先进国家半个世纪走过的年的时间里走过了先进国家半个世纪走过的道路。道路。50年代，我国工程技术人员创造性地吸收、消化、掌握年代，我国工程技术人员创造性地吸收、消化、掌握了国外先进的继电保护设备性能和运行技术，建成了一支具有深了国外先进的继电保护设备性能和运行技术，建成了一支具有深厚继电保护理论造诣和丰富运行经验的继电保护技术队伍，对全厚继电保护理论造诣和丰富运行经验的继电保护技术队伍，对全国继电保护技术队伍的建立和成长起了指导作用。

11、阿城继电器厂国继电保护技术队伍的建立和成长起了指导作用。阿城继电器厂引进消化了当时国外先进的继电器制造技术，建立了我国自己的引进消化了当时国外先进的继电器制造技术，建立了我国自己的继电器制造业。因而在继电器制造业。因而在60年代中我国已建成了继电保护研究、年代中我国已建成了继电保护研究、设计、制造、运行和教学的完整体系。这是机电式继电保护繁荣设计、制造、运行和教学的完整体系。这是机电式继电保护繁荣的时代，为我国继电保护技术的发展奠定了坚实基础。的时代，为我国继电保护技术的发展奠定了坚实基础。 晶体管继电保护时代：自晶体管继电保护时代：自50年代末，晶体管继电保护已在年代末，晶体管继电保护已在开

12、始研究。开始研究。60年代中到年代中到80年代中是晶体管继电保护蓬勃发展年代中是晶体管继电保护蓬勃发展和广泛采用的时代。其中天津大学与南京电力自动化设备厂合和广泛采用的时代。其中天津大学与南京电力自动化设备厂合作研究的作研究的500kV晶体管方向高频保护和南京电力自动化研究院晶体管方向高频保护和南京电力自动化研究院研制的晶体管高频闭锁距离保护，运行于葛洲坝研制的晶体管高频闭锁距离保护，运行于葛洲坝500 kV线路线路上，结束了上，结束了500kV线路保护完全依靠从国外进口的时代。线路保护完全依靠从国外进口的时代。 集成电路保护时代：在此期间，从集成电路保护时代：在此期间，从70年代中，基于集成

13、年代中，基于集成运算放大器的集成电路保护已开始研究。到运算放大器的集成电路保护已开始研究。到80年代末集成年代末集成电路保护已形成完整系列，逐渐取代晶体管保护。到电路保护已形成完整系列，逐渐取代晶体管保护。到90年年代初集成电路保护的研制、生产、应用仍处于主导地位，这代初集成电路保护的研制、生产、应用仍处于主导地位，这是集成电路保护时代。在这方面南京电力自动化研究院研制是集成电路保护时代。在这方面南京电力自动化研究院研制的集成电路工频变化量方向高频保护起了重要作用，天津大的集成电路工频变化量方向高频保护起了重要作用，天津大学与南京电力自动化设备厂合作研制的集成电路相电压补偿学与南京电力自动化设

14、备厂合作研制的集成电路相电压补偿式方向高频保护也在多条式方向高频保护也在多条220kV和和500kV线路上运行。线路上运行。 微机继电保护时代：我国从微机继电保护时代：我国从70年代末即已开始了计算机继电保护年代末即已开始了计算机继电保护的研究，高等院校和科研院所起着先导的作用。华中理工大学、东南的研究，高等院校和科研院所起着先导的作用。华中理工大学、东南大学、华北电力学院、西安交通大学、天津大学、上海交通大学、重大学、华北电力学院、西安交通大学、天津大学、上海交通大学、重庆大学和南京电力自动化研究院都相继研制了不同原理、不同型式的庆大学和南京电力自动化研究院都相继研制了不同原理、不同型式的微

15、机保护装置。微机保护装置。1984年原华北电力学院研制的输电线路微机保护装置年原华北电力学院研制的输电线路微机保护装置首先通过鉴定，并在系统中获得应用，揭开了我国继电保护发展史上首先通过鉴定，并在系统中获得应用，揭开了我国继电保护发展史上新的一页，为微机保护的推广开辟了道路。在主设备保护方面，东南新的一页，为微机保护的推广开辟了道路。在主设备保护方面，东南大学和华中理工大学研制的发电机失磁保护、发电机保护和发电机大学和华中理工大学研制的发电机失磁保护、发电机保护和发电机变压器组保护也相继于变压器组保护也相继于1989、1994年通过鉴定，投入运行。南京电年通过鉴定，投入运行。南京电力自动化研究

16、院研制的微机线路保护装置也于力自动化研究院研制的微机线路保护装置也于1991年通过鉴定。天津年通过鉴定。天津大学与南京电力自动化设备厂合作研制的微机相电压补偿式方向高频大学与南京电力自动化设备厂合作研制的微机相电压补偿式方向高频保护，西安交通大学与许昌继电器厂合作研制的正序故障分量方向高保护，西安交通大学与许昌继电器厂合作研制的正序故障分量方向高频保护也相继于频保护也相继于1993、1996年通过鉴定。至此，不同原理、不同机年通过鉴定。至此，不同原理、不同机型的微机线路和主设备保护各具特色，为电力系统提供了一批新一代型的微机线路和主设备保护各具特色，为电力系统提供了一批新一代性能优良、功能齐全

17、、工作可靠的继电保护装置。随着微机保护装置性能优良、功能齐全、工作可靠的继电保护装置。随着微机保护装置的研究，在微机保护软件、算法等方面也取得了很多理论成果。可以的研究，在微机保护软件、算法等方面也取得了很多理论成果。可以说从说从90年代开始我国继电保护技术已进入了微机保护的时代。年代开始我国继电保护技术已进入了微机保护的时代。 继电保护技术未来趋势是向计算机化，网络化，智能化，保继电保护技术未来趋势是向计算机化，网络化，智能化，保护、控制、测量和数据通信一体化发展。护、控制、测量和数据通信一体化发展。（1）计算机化计算机化 随着计算机硬件的迅猛发展，微机保护硬件也在不断发展。特随着计算机硬件

18、的迅猛发展，微机保护硬件也在不断发展。特别是以工控机核心部分为基础的别是以工控机核心部分为基础的32位微机保护硬件系统，在继电保位微机保护硬件系统，在继电保护领域已得到大面积的推广和应用，这种护领域已得到大面积的推广和应用，这种32位微机芯片具有很高的位微机芯片具有很高的集成度、工作频率和计算速度，具有很大的寻址空间、丰富的指令集成度、工作频率和计算速度，具有很大的寻址空间、丰富的指令系统和较多的输入输出口。系统和较多的输入输出口。CPU的寄存器、数据总线、地址总线都的寄存器、数据总线、地址总线都是是32位的，并具有存储器管理、保护和任务转换等功能，将高速缓位的，并具有存储器管理、保护和任务转

19、换等功能，将高速缓存和浮点数部件都集成在存和浮点数部件都集成在CPU内部。内部。 继电保护装置的计算机化是不可逆转的发展趋势。但对如何更继电保护装置的计算机化是不可逆转的发展趋势。但对如何更好地满足电力系统要求，如何进一步提高继电保护的可靠性，如好地满足电力系统要求，如何进一步提高继电保护的可靠性，如何取得更大的经济效益和社会效益，尚须进行具体深入的研究。何取得更大的经济效益和社会效益，尚须进行具体深入的研究。 共享信息共享信息 到目前为止，除了差动保护和纵联保护外，所有继到目前为止，除了差动保护和纵联保护外，所有继电保护装置都只能反应保护安装处的电气量。继电保护的作用也电保护装置都只能反应保

20、护安装处的电气量。继电保护的作用也只限于切除故障元件，缩小事故影响范围。这主要是由于缺乏强只限于切除故障元件，缩小事故影响范围。这主要是由于缺乏强有力的数据通信手段。国外早已提出过系统保护的概念，这在当有力的数据通信手段。国外早已提出过系统保护的概念，这在当时主要指安全自动装置。因继电保护的作用不只限于切除故障元时主要指安全自动装置。因继电保护的作用不只限于切除故障元件和限制事故影响范围件和限制事故影响范围(这是首要任务这是首要任务)，还要保证全系统的安全，还要保证全系统的安全稳定运行。这就要求每个保护单元都能共享全系统的运行和故障稳定运行。这就要求每个保护单元都能共享全系统的运行和故障信息的

21、数据，各个保护单元与重合闸装置在分析这些信息和数据信息的数据，各个保护单元与重合闸装置在分析这些信息和数据的基础上协调动作，确保系统的安全稳定运行。显然，实现这种的基础上协调动作，确保系统的安全稳定运行。显然，实现这种系统保护的基本条件是将全系统各主要设备的保护装置用计算机系统保护的基本条件是将全系统各主要设备的保护装置用计算机网络联接起来，亦即实现微机保护装置的网络化。网络联接起来，亦即实现微机保护装置的网络化。 自适应保护自适应保护 继电保护装置能够得到的系统故障信息愈多，对故继电保护装置能够得到的系统故障信息愈多，对故障性质、故障位置的判断和故障距离的检测愈准确。要真正实现保障性质、故障

22、位置的判断和故障距离的检测愈准确。要真正实现保护对系统运行方式和故障状态的自适应护对系统运行方式和故障状态的自适应自适应保护，必须获得自适应保护，必须获得更多的系统运行和故障信息，只有实现保护的计算机网络化，才能更多的系统运行和故障信息，只有实现保护的计算机网络化，才能做到这一点。做到这一点。 提高保护的可靠性提高保护的可靠性 对分布式保护，将各保护单元用计算机网络联对分布式保护，将各保护单元用计算机网络联接起来，每个保护单元只输入本回路的电流量，将其转换成数字接起来，每个保护单元只输入本回路的电流量，将其转换成数字量后，通过计算机网络传送给其它所有回路的保护单元，各保护量后，通过计算机网络传

23、送给其它所有回路的保护单元，各保护单元根据本回路的电流量和从计算机网络上获得的其它所有回路单元根据本回路的电流量和从计算机网络上获得的其它所有回路的电流量，进行差动保护的计算，如果计算结果证明是内部故障的电流量，进行差动保护的计算，如果计算结果证明是内部故障则只跳开本回路断路器，将故障的元件隔离。在区外故障时，各则只跳开本回路断路器，将故障的元件隔离。在区外故障时，各保护单元都计算为外部故障均不动作。这种用计算机网络实现的保护单元都计算为外部故障均不动作。这种用计算机网络实现的分布式母线保护原理，比传统的集中式母线保护原理有较高的可分布式母线保护原理，比传统的集中式母线保护原理有较高的可靠性。

24、靠性。 在实现继电保护的计算机化和网络化的条件下，保护装置实际在实现继电保护的计算机化和网络化的条件下，保护装置实际上就是一台高性能、多功能的计算机，是整个电力系统计算机网络上就是一台高性能、多功能的计算机，是整个电力系统计算机网络上的一个智能终端。它可从网上获取电力系统运行和故障的任何信上的一个智能终端。它可从网上获取电力系统运行和故障的任何信息和数据，也可将它所获得的被保护元件的任何信息和数据传送给息和数据，也可将它所获得的被保护元件的任何信息和数据传送给网络控制中心或任一终端。因此，每个微机保护装置不但可完成继网络控制中心或任一终端。因此，每个微机保护装置不但可完成继电保护功能，而且在无

25、故障正常运行情况下还可完成测量、控制、电保护功能，而且在无故障正常运行情况下还可完成测量、控制、数据通信功能，亦即实现保护、控制、测量、数据通信一体化。数据通信功能，亦即实现保护、控制、测量、数据通信一体化。保护的安装保护的安装 以前：为了测量、保护和控制的需要，室外变电站的所有设备，以前：为了测量、保护和控制的需要，室外变电站的所有设备，如变压器、线路等的二次电压、电流都必须用控制电缆引到主控如变压器、线路等的二次电压、电流都必须用控制电缆引到主控室。所敷设的大量控制电缆不但要大量投资，而且使二次回路非室。所敷设的大量控制电缆不但要大量投资，而且使二次回路非常复杂。常复杂。 现在：将上述的保

26、护、控制、测量、数据通信一体化的计算机现在：将上述的保护、控制、测量、数据通信一体化的计算机装置，就地安装在室外变电站的被保护设备旁，将被保护设备的电装置，就地安装在室外变电站的被保护设备旁，将被保护设备的电压、电流量在此装置内转换成数字量后，通过计算机网络送到主控压、电流量在此装置内转换成数字量后，通过计算机网络送到主控室，则可免除大量的控制电缆室，则可免除大量的控制电缆。 近年来，人工智能技术如神经网络、遗传算法、进化规划、模近年来，人工智能技术如神经网络、遗传算法、进化规划、模糊逻辑等在继电保护领域得到了广泛的应用。神经网络是一种非线糊逻辑等在继电保护领域得到了广泛的应用。神经网络是一种

27、非线性映射的方法，很多难以列出方程式或难以求解的复杂的非线性问性映射的方法，很多难以列出方程式或难以求解的复杂的非线性问题，应用神经网络方法则可迎刃而解。例如在输电线两侧系统电势题，应用神经网络方法则可迎刃而解。例如在输电线两侧系统电势角度摆开情况下发生经过渡电阻的短路就是一非线性问题，距离保角度摆开情况下发生经过渡电阻的短路就是一非线性问题，距离保护很难正确作出故障位置的判别，从而造成误动或拒动；护很难正确作出故障位置的判别，从而造成误动或拒动； 天津大学从天津大学从1996年起进行神经网络式继电保护的研究，已取年起进行神经网络式继电保护的研究，已取得初步成果。可以预见，人工智能技术在继电保

28、护领域必会得到应得初步成果。可以预见，人工智能技术在继电保护领域必会得到应用，以解决用常规方法难以解决的问题。用，以解决用常规方法难以解决的问题。 建国以来，我国电力系统继电保护技术经历了建国以来，我国电力系统继电保护技术经历了4个时代。随着电个时代。随着电力系统的高速发展和计算机技术、通信技术的进步，继电保护技术力系统的高速发展和计算机技术、通信技术的进步，继电保护技术面临着进一步发展的趋势。国内外继电保护技术发展的趋势为：计面临着进一步发展的趋势。国内外继电保护技术发展的趋势为：计算机化，网络化，保护、控制、测量、数据通信一体化和人工智能算机化，网络化，保护、控制、测量、数据通信一体化和人

29、工智能化，这对继电保护工作者提出了艰巨的任务，也开辟了活动的广阔化，这对继电保护工作者提出了艰巨的任务，也开辟了活动的广阔天地。天地。 如果用神经网络方法，经过大量故障样本的训练，只要样本集如果用神经网络方法，经过大量故障样本的训练，只要样本集中充分考虑了各种情况，则在发生任何故障时都可正确判别。其它中充分考虑了各种情况，则在发生任何故障时都可正确判别。其它如遗传算法、进化规划等也都有其独特的求解复杂问题的能力。将如遗传算法、进化规划等也都有其独特的求解复杂问题的能力。将这些人工智能方法适当结合可使求解速度更快。这些人工智能方法适当结合可使求解速度更快。发电机保护发电机保护低压线路保护低压线路

30、保护 伴随着集成电路、计算机技术的飞速发展，信息技术的广泛应用，伴随着集成电路、计算机技术的飞速发展，信息技术的广泛应用，微机保护也迅速发展起来，其结构更加合理，性能更加完善，有效微机保护也迅速发展起来，其结构更加合理，性能更加完善，有效地承担起确保电网安全的重任。地承担起确保电网安全的重任。1.微机保护的分类及优点微机保护的分类及优点（1）微机保护的种类）微机保护的种类微机线路保护微机线路保护 微机元件保护微机元件保护 高压线路保护高压线路保护变压器保护变压器保护母线保护母线保护（2）微机保护的优越性）微机保护的优越性7）运行维护工作量小，现场调试方便。）运行维护工作量小，现场调试方便。 1

31、）灵活性强。）灵活性强。2）综合判断能力强。）综合判断能力强。3）性能稳定，可靠性高。）性能稳定，可靠性高。4）灵敏性高。）灵敏性高。5）可实现故障自诊断、自闭锁和自恢复。）可实现故障自诊断、自闭锁和自恢复。6）体积小、功能全。）体积小、功能全。（1）微机保护装置硬件方面）微机保护装置硬件方面 1）第一阶段）第一阶段 以单以单CPU的硬件结构为主，数据采集系统由逐次逼近式的硬件结构为主，数据采集系统由逐次逼近式A/D模模数转换器构成，单片机集成了数转换器构成，单片机集成了CPU、ROM 、RAM 和和I/O 接口电路，接口电路，具有可靠性高、接口设计简易、运行速度快、功耗低、性能价格比具有可靠

32、性高、接口设计简易、运行速度快、功耗低、性能价格比高的优点。高的优点。 特点：使用单特点：使用单CPU的微机保护具有较强的针对性，系统结构紧的微机保护具有较强的针对性，系统结构紧凑，整体性能和可靠性高。凑，整体性能和可靠性高。通用性、可扩展性相对较差。通用性、可扩展性相对较差。2）第二阶段）第二阶段 以多单片机构成的多以多单片机构成的多CPU硬件结构为主，数据采集系统为电压硬件结构为主，数据采集系统为电压频率转换原理的计数式数据采集系统，利用多频率转换原理的计数式数据采集系统，利用多CPU的特点，强化了的特点，强化了自检和互检功能，使硬件故障可以定位，对保护的跳闸出口回路，自检和互检功能，使硬

33、件故障可以定位，对保护的跳闸出口回路，具有完善的抗干扰措施以及防止拒动与误动的措施。具有完善的抗干扰措施以及防止拒动与误动的措施。 主要优点是，通过光电耦合器与主要优点是，通过光电耦合器与CPU接口，因此抗干扰能力接口，因此抗干扰能力强；容易实现与多单片机系统的多强；容易实现与多单片机系统的多CPU接口。接口。3）第三阶段）第三阶段 以高性能的以高性能的16位单片机构成的硬件结构为主。新型高性能单片位单片机构成的硬件结构为主。新型高性能单片机性能得到很大提高，运算能力也得到大大加强，出现了无须进行机性能得到很大提高，运算能力也得到大大加强，出现了无须进行外部扩展的所谓总线不出芯片的新型微机保护

34、。抗干扰性能进一步外部扩展的所谓总线不出芯片的新型微机保护。抗干扰性能进一步加强，并且完善了通信功能。其高效丰富的指令系统使得编程及其加强，并且完善了通信功能。其高效丰富的指令系统使得编程及其应用既灵活又简洁。高性能单片机包含了微机保护所需的各种硬件应用既灵活又简洁。高性能单片机包含了微机保护所需的各种硬件功能，使新型微机保护的电路设计异常简单可靠。功能，使新型微机保护的电路设计异常简单可靠。 （2）数字信号处理器数字信号处理器DSP及小波变换及小波变换 数字信号处理器数字信号处理器（DSP）与目前通用的）与目前通用的CPU不同，是一种为了不同，是一种为了达到快速数学运算而具有特殊结构的微处理

35、器。达到快速数学运算而具有特殊结构的微处理器。DSP的突出特点是的突出特点是计算能力强、精度高、总线速度快、吞吐量大，尤其是采用专用硬计算能力强、精度高、总线速度快、吞吐量大，尤其是采用专用硬件实现定点和浮点加乘（矩阵）运算，速度非常快。件实现定点和浮点加乘（矩阵）运算，速度非常快。 小波变换是把一个信号波形分成不同尺度和位置的小波之和，它小波变换是把一个信号波形分成不同尺度和位置的小波之和，它在时域在时域频域同时具有良好的局部化性质，可以根据信号的不同频率频域同时具有良好的局部化性质，可以根据信号的不同频率成分，在时域和空间域自动调节取样的疏密。理论和实践表明，小波成分，在时域和空间域自动调

36、节取样的疏密。理论和实践表明，小波变换是分析非平稳变化信号或突变信号的最有效的分析方法。由于小变换是分析非平稳变化信号或突变信号的最有效的分析方法。由于小波变换具有良好的时、频局部化分析能力，能对信号或图像的任何微波变换具有良好的时、频局部化分析能力，能对信号或图像的任何微小细节进行分析。小波分析与计算机技术相结合，为开展新原理和新小细节进行分析。小波分析与计算机技术相结合，为开展新原理和新算法的微机保护装置的研究开辟了广阔的前景。算法的微机保护装置的研究开辟了广阔的前景。 将数字信号处理器应用于微机继电保护，极大地缩短了数字滤波、将数字信号处理器应用于微机继电保护，极大地缩短了数字滤波、滤序

37、和傅里叶变换算法的计算时间，不但可以完成数据采集、信号处滤序和傅里叶变换算法的计算时间，不但可以完成数据采集、信号处理的功能，还可以完成以往主要由理的功能，还可以完成以往主要由CPU完成的运算功能，甚至完成独完成的运算功能，甚至完成独立的继电保护功能。立的继电保护功能。 （3）自适应原理在微机保护中的应用）自适应原理在微机保护中的应用 自适应原理的基本思想是使保护尽可能地适应电力系统的各种变自适应原理的基本思想是使保护尽可能地适应电力系统的各种变化，进一步改善保护的性能，它的首要任务是解决现有继电保护中存化，进一步改善保护的性能，它的首要任务是解决现有继电保护中存在的问题。随着电网调度自动化系统的建立和实用化，采用变电站自在的问题。随着电网调度自动化系统的建立和实用化，采用变电站自动化技术和实现无人值班站运行方式迅速普及，与之配套的微机保护动化技术和实现无人值班站运行方式迅速普及，与之配套的微机保护都不同程度地应用了自适应原理，为自适应保护积累了大量的经验，都不同程度地应用了自适应原理，为自适应保护积累了大量的经验，使我国微机保护进一步提高智能化水平，取得了突破性进展。使我国微机保护进一步提高智能化水平，取得了突破性进展。 电子元器件的优劣是影响