電力系統(tǒng)繼電保護篇3

1、第3章 微機保護的算法 3.1 兩采樣值積算法 電壓過零點后，tk時的采樣值u1和落后于u1一個角的電流的采樣值i1為： 而另一時刻tk+1時的采樣值：(3.1)(3.2)(3.3)(3.4)(3.5)(3.6)(3.7)(3.8)(3.9)(3.10)(3.11)(3.12)(3.13)(3.14)(3.15)(3.16) 3.2 半周積分算法 半周積分算法的依據(jù)是一個正弦量在任意半個周期內絕對值的積分為一常數(shù)S。(3.17)(3.18)(3.19)(3.20) 3.3 Mann-Morrison導數(shù)算法圖3.1 半周積分算法原理示意圖圖3.2 用梯形近似半周積分示意圖(3.21)(3.22

2、a)(3.22b) 3.4 Prodar-70算法(3.23)(3.24)(3.25)(3.26)(3.27) 3.5 傅立葉算法 傅立葉算法的基本原理來自傅立葉級數(shù)，本身具備濾除整數(shù)次諧波的作用。假定被采樣模擬信號是一個周期性的時間函數(shù)，可表示為：(3.28)(3.29) 根據(jù)傅氏級數(shù)的原理，其n次倍頻分量的實部模值可以表示為： n次倍頻分量的虛部的模值UIn為：(3.30)(3.31)(3.32)(3.33) 3.6 衰減直流分量的影響 設輸入信號為： 令n=n1，n為正整數(shù)，則第k次采樣值為：(3.34)(3.35)(3.36)(3.37)(3.38)(3.39)(3.40)(3.41)

3、(3.42) 當r已知時，Ks可離線預先算出，作為正弦分量的補償系數(shù)。(3.43)(3.44)(3.45)(3.46) 3.7 移相器算法(3.47)(3.48)(3.49)(3.50)圖3.3 取不同時刻采樣值直接移相法 3.8 序分量濾過器算法(3.51)(3.52) (1)數(shù)據(jù)窗K=8時 (2)數(shù)據(jù)窗K=4時圖3.4 相量 相位變化圖3.5 K=4時的負序元件相量分析圖(a)正序輸入時的相量關系；(b)負序輸入時的相量關系圖3.6 K=2時的相量關系圖3.7 K=1時的相量關系 (3)數(shù)據(jù)窗K=2時 (4)數(shù)據(jù)窗K=1時 正序濾過器： 負序濾過器：(3.53)(3.54) 3.9 相位比

4、較器算法 兩種形式的動作條件為： 余弦型： 正弦型： 兩邊同乘以G和H得：(3.55)(3.56)圖3.8 兩相式序分量濾過器相量圖圖3.9 正弦型和余弦型比相器的動作特性 傅氏算法 兩點乘積算法圖3.10 轉動0時余弦型特性(3.57)(3.58) 對于+0，式(3.59)等效于 ，展開整理后得： 傅氏法： 兩點法： 對于-0 ，式(3.59)等效于 ，展開整理后得：(3.59) 傅氏法： 兩點法： (1)圓特性的方向阻抗繼電器 (2)90接線的功率方向元件(3.60)(3.61)圖3.11 直接相位比較器原理示意圖圖3.12 正向接地故障時的相量關系及波形圖 3.10 增量元件算法 (1)相電流突變量元件 (2)相電流差突變量元件(3.62)圖3.13 零序功率方向元件的動作特性圖3.1