【摘要】微機繼電保護是靠軟件實現(xiàn)保護功能，較之傳統(tǒng)的晶體管、集成電路型保護，具有自檢功能強、保護功能集成度高、動作特性穩(wěn)定、可靠性高、維護量小等顯著優(yōu)點，代表了繼電保護技術的發(fā)展方向。在各種電力或者電氣設備實際應用技術過程過，對微機繼電保護的安全運行有著非常高的要求，所體現(xiàn)的安全指標在相應系統(tǒng)中較為重要的組成部分，微機繼電保護的應用，促進了電力和電氣等設備安全技術的不斷提高。

【關鍵詞】微機繼電保護；原理；發(fā)展

前言

基于微處理器來構成的數(shù)字電路，則為計算機保護裝置，一般情況下會把計算機保護裝置稱之為微機保護。近年來，微機保護裝置會應用在100kV左右的變電站中，然而220kV以上的變電站一般通過對不同原理的微機保護裝置的應用，來實現(xiàn)微機保護的運行。并且，微機型的繼電保護裝置能夠和監(jiān)控系統(tǒng)構成完善的網絡體系，控制室的保護裝置會把微機監(jiān)控系統(tǒng)中所具備的運行情況，合理的傳遞到監(jiān)控中心，監(jiān)控人員利用遠程操作手段，對投切保護裝置進行詳細的查看，以此來切換保護定值。微機保護強有力的改善了傳統(tǒng)繼電保護中存在的硬件無法解決的問題。由于微機繼電保護裝置便于操作微機軟件，使得微機繼電保護的發(fā)展無可限量。

一、微機繼電保護的特點

微機繼電保護包含：高壓電容電抗器保護、高壓電動機保護、廠用變壓器保護、母聯(lián)備自投保護、母聯(lián)分段保護等。微機繼電保護和傳統(tǒng)繼電保護相比較，在保護性能方面有很大的差異。由于布線邏輯上所顯現(xiàn)出的復雜結構特點，傳統(tǒng)繼電保護的各個功能都是利用相關的連線和硬件設備構成，然而微機繼電保護，是通過有效運行微機系統(tǒng)中所具備的不同程序來達成的。微機繼電保護和傳統(tǒng)繼電保護的差異顯著的體現(xiàn)出，微機繼電保護的優(yōu)越特性：

1.1較強的經濟型。

1.2大幅度提升了保護的可靠性及保護性能。

1.3提升多種保護動作的正確率。

1.4簡化了定期的校驗流程，并實現(xiàn)運行維護的便捷、靈活的目的。

1.5更加便捷的獲取到不同形式下的附加功能。

可是，微機繼電保護也會造成一些局限性的阻礙因素，例如：無法移植微機裝置中的軟件，無法更新微機裝置中長期使用的硬件。需要通過對微機裝置進行針對性的研究，并引入對微機繼電保護的原理的研究，才能夠改善這一系列阻礙到繼電保護的因素。

二、微機繼電保護的原理研究

微機繼電保護和傳統(tǒng)模擬式繼電保護相比較，最大的區(qū)別為：傳統(tǒng)模擬式繼電保護使用的是軟件，而微機繼電保護使用的是數(shù)字繼電器來實現(xiàn)保護功能。繼電保護有較多的種類，根據(jù)保護對象來分類，包含線路保護和原件保護等。根據(jù)保護原理進行分類，包含：電流保護、電壓保護、距離保護、差動保護等。而無論哪種保護在算法的應用上，都是為了計算出保護對象運行特點的各個物理量，例如：電流、電壓等有效值。廣泛應用在微機繼電保護中的算法分別為：微積分算法、傅里葉算法，在后備保護方面，具體采用的是微積分算法，能夠在一定程度上確保達到每周波12點的高精度目的[1]。

微機繼電保護軟件的程序包含三個類別：其一，主程序。自檢循環(huán)和初始化兩部分構成了主程序，能夠完成工作過程中對工作狀態(tài)的確認、對定值的調用等工作。其二，采樣中斷程序。由三項內容構成了采樣中斷程序，分別為：電壓自檢、電流自檢、采樣電流實變量元件。其三，故障處理程序。該程序能夠完成微機繼電保護的相關保護功能，裝置在復位或上電之后，需保護主程序的運行，并要每隔5/3ms才能執(zhí)行一次采樣中斷服務程序，同時可以斷定電流突變量氣動元件能否正常動作。如果無法正常動作，需要中斷執(zhí)行程序，并轉入到主程序中。如果正常動作，中斷執(zhí)行程序之后，需及時返回到故障程序中，達到保護功能的目的，指導主控程序能夠在正常運行時停止[2]。圖1為微機繼電保護軟件程序的結構：

微機繼電保護軟件共包含兩部分，分別為：接口軟件、保護軟件。保護軟件中的配置主要是中斷服務程序和主程序。而接口處負責的是人機接口軟件，所具備的程序包含：監(jiān)控程序和運行程序，在運行模式下才能夠執(zhí)行運行程序，在調試模式下主要執(zhí)行的是監(jiān)控程序。保護軟件工作狀態(tài)包含：不對應、調試、運行三種。工作狀態(tài)不同的情況下，所對應的程度也會有所異同。

2.1運行狀態(tài)的工作原理

運行狀態(tài)下的“工作”位置上需設置開關，在“禁止”的位置需設置定值固化開關，而定值撥輪開關需設置在運行定值區(qū)域，在“巡檢”位置設置接口插件巡檢開關，若保護運行燈亮起，要投入相應的保護功能，以此來促進運行工作的順暢開展。運行狀態(tài)下的工作共四個步驟，分別為：顯示與打印保護定值、修改與顯示運行時鐘、顯示與打印故障報告、顯示與打印采樣報告。

2.2不對應狀態(tài)的工作原理

在運行狀態(tài)下，才能夠展開不對應狀態(tài)工作，對于不對應狀態(tài)來說，需要將隨意一個保護插件中的工作方式開關從“工作”位轉移到“調試”位，插件無需復位。在不對應狀態(tài)下，保護插件只具備運行一些中斷服務程序的采集數(shù)據(jù)功能。不對應狀態(tài)可以用在精度采樣、調試數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等情況下。

2.3調試狀態(tài)的工作原理

調試的過程是將CPU插件開關從“工作”位轉移到“調試”位，同時將CPU插件復位。若在這種調試狀態(tài)下，保護插件運行中的OP燈滅，保護功能和數(shù)據(jù)采集都將退出。調試狀態(tài)下的工作共三個步驟，分別為：輸入定制、保護版本顯示、CRC碼檢驗、試驗。

三、微機繼電保護的發(fā)展趨勢研究

對于國內與國外的微機繼電保護的發(fā)展需求來說，在微機繼電保護技術發(fā)展趨勢上，能夠歸結為：人工智能化、通信數(shù)據(jù)一體化、網絡共享化和計算機一體化等。安全指標得到控制，才能夠保證檢驗工作的順暢性，即提升安全性就說明已經提升了生產率。繼電保護裝置實際上是一臺高性能、多功能的計算機，對電力系統(tǒng)網絡是較為實用的智能終端。能夠從網絡信息中獲得設備運行所必需的數(shù)據(jù)資料，并有效的傳遞到網絡控制中心。因此，微機繼電保護裝置不單能夠將達到繼電保護功能有效性的目的，還能夠達成控制、收集數(shù)據(jù)的功能，也就是說已充分實現(xiàn)測量、控制、保護一體化。

結語：在不斷研究微機保護裝置的過程中，保護軟件、微機保護算法等得到了顯著的成就。智能化保護方案成為了提升繼電保護性能的主要原理。使得微機繼電保護朝向智能化、靈活性的方向發(fā)展，提供了相應的各種安全技術方案，從而使設備運行達到了安全運行的目的。

參考文獻

[1]李雪梅，王文彬.微機繼電保護的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].內蒙古石油化工，2013，11（08）：152-158.

[2]丁剛.電力系統(tǒng)微機繼電保護仿真研究[D].南京理工大學，2013，10（07）：123-131.

作者簡介

宋瀟瀟，1981年10月，女，漢，（河南省商丘市），學歷碩士，助理，研究方向計算機通訊，從事的工作電子政務。