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微機(jī)繼電保護(hù)原理淺析(4)
2.3 微機(jī)保護(hù)裝置的數(shù)字核心微機(jī)保護(hù)裝置的數(shù)字核心一般由CPU、存儲器、定時器/計數(shù)器、Wachdog等組成。目前數(shù)字核心的主流為嵌入式微控制器(MCU),即通常所說的單片機(jī)。MCU一般以某一微處理器內(nèi)核為核心,芯片內(nèi)部集成了RAM、ROM、總線、總線邏輯、定時/計數(shù)器、WachDog、I/O、串行口、A/D、D/A等各種必要的功能和外圍設(shè)備、電路。一般一個系列的單片機(jī)具有多種衍生產(chǎn)品,它們的微處理器內(nèi)核都一樣,不同的是存儲器和外設(shè)的配置及封裝。這樣可以使單片機(jī)最大限度的和應(yīng)用相匹配,從而降低成本和功耗。常見的MCU有MCS-51、MCS-196/296、C166/167、68300等等。
隨著微電子技術(shù)的發(fā)展,一些功能更為強(qiáng)大、數(shù)字信號處理能力更強(qiáng)的數(shù)字核心將成為微機(jī)保護(hù)裝置升級的必然趨勢。有代表性的是嵌入式DSP處理器(EDSP)和嵌入式片上系統(tǒng)(ESOC)。
3.微機(jī)保護(hù)的算法基礎(chǔ)
微機(jī)保護(hù)裝置根據(jù)模數(shù)轉(zhuǎn)換器提供的電氣量的采樣值進(jìn)行分析、運算和邏輯判斷,以實現(xiàn)各種繼電保護(hù)功能的方法成為算法。微機(jī)算法可分為兩類。一類是由輸入的采樣點得出繼電保護(hù)所必需的電氣量的各要素,如正弦量的幅值、頻率和相角;另一類是以方程和邏輯的形式實現(xiàn)繼電保護(hù)的動作特性。評價算法優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)是精度和速度。算法的速度包括兩方面:一是算法所要求的采樣點數(shù)(數(shù)據(jù)窗長度),二是算法的工作量。另外,為了保證信號的正確性,相應(yīng)的數(shù)字濾波也是非常必要的。
對于求取電氣量的各要素的算法,主要有:①兩點乘積算法;②導(dǎo)數(shù)算法;③積分算法;④傅式算法;⑤最小二乘法。其中,以傅式算法應(yīng)用較為廣泛。該算法的數(shù)據(jù)窗長度為一個周波,且對于高頻分量的濾波能力較強(qiáng),但對于非周期分量引起的低頻分量的抑制能力較差。對于偏移度較高的短路故障,可在傅式算法前加一數(shù)字濾波(如差分濾波),來減弱非周期分量的影響。
4.微機(jī)保護(hù)裝置的電磁兼容性標(biāo)準(zhǔn)
微機(jī)保護(hù)裝置的電磁兼容性(EMC)關(guān)系到裝置動作的可靠性和壽命。下面所列的是目前國內(nèi)較為通用的電磁兼容性標(biāo)準(zhǔn),也是微機(jī)保護(hù)裝置做靜模試驗應(yīng)遵循的主要標(biāo)準(zhǔn)。
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