PS系列数字式保护装置技术研讨会讲义国电南京自动化股份有限公司二OO四年十一月第一部分数字式变压器保护的历史数字式变压器保护的历史数字式保护经过二十多年的发展，以历经时代：1、第一代以保护的微机化为代表，CPU为8位(8031/8051)；线路代表装置为WBX-11系列；变压器代表装置为WBZ-01。2、第二代以提高保护性能和保护操作液晶界面为代表，CPU为16位；线路代表装置为LFP-900系列；变压器代表装置为WBZ-21\LFP-972\WBZ-500。3、第三代以汉化界面和提高通信性能（与综自系统等的联系）的运用为代表，CPU为32位；线路代表装置为PSL-600系列、RCS-900系列和CSC-100系列；变压器代表装置为PST-1200系列和RCS-978系列。4、第四代以网络化、分布式、实时嵌入式操作系统和电子式互感器的应用为标志。国电南自的U系列、南瑞继保的PDS系列、四方公司的数字式变压器保护的硬件发展传统电磁型保护1.集成电路型保护数字式保护的硬件分为以下部分：1.模拟量的输入及模/数转换；模/数转换模块(A/D)，由滤波、模/数转换(A/D)及微处理器构成。AD与VFC的比较精度可靠性抗干扰能力可扩展性传统电磁型的继电器输入为全信号，其他的保护为提高抗干扰性能，对信号进行滤波，由模拟到数字的转换过程实际是连续量到离散，存在误差，丢失特征。2.开关量输入、输出；开关量输入回路开始为弱电，为提高抗干扰性能，不出屏；现发展为强电，问题有两个：时间和功率；（动作电压）3.逻辑判断（CPU系统）；保护功能模件(CPU)用于处理A/D模块传来的数据，执行设定的保护功能。保护功能模件(CPU)由A/D模块、状态量输入、状态量输出(用于跳合闸脉冲输出、告警信号输出、闭锁继电器的开放及其它信号输出)、微处理器MPU、随机存储器RAM、程序存储器ROM、闪存FLASHMEMORY、电可擦除电可改写存储器EEPROM等构成。高性能的微处理器CPU(32位)，大容量的ROM(256K字节)、RAM(256K字节)及FLASHRAM(1M字节)，使得该CPU模件具有极强的数据处理及记录能力，可以实现各种复杂的故障处理方案和记录大量的故障数据，可记录1500条以上的事件和12~48份事故录波报告(视故障的复杂程度而有所变化，通常可保存30份左右录波报告，内含定值、采样值、过程标志集以及与之相关的电气量计算值，等等)。C语言编制的保护程序，可使程序具有很强的可靠性、可移植性和可维护性，保护功能的扩展具有很好的开放性。各种与CPU有关的器件集中于一块插件上，各输入、输出状态量皆经光耦隔离。本CPU模件设有两片微处理器，主处理器用于运行保护程序，辅助处理器用于监视主处理器工作状况。当本模件有器件出现异常，主处理器驱动闭锁继电器，切断状态量输出光耦输出侧的工作电源。当主处理器工作异常，辅助处理器驱动上述闭锁继电器。闭锁继电器的需掉电方能复归。双处理器相互监视，确保了装置工作的可靠性。4.电源系统；开关电源，（低频、高频）问题：抗干扰能力、寿命；电源模件(POWER)，用于将变电站内直流电源转换为保护装置所需的工作电压。本模件输出一路5V，两路24V电压，5V电源用于装置数字器件工作，一路24V电源用于继电器驱动及各模件间相互信号交换，另一路24V电源输出装置，用于装置状态量输入使用。各电压等级电源相互独立，不共地。电源模件原理示意图见图3－4。为增强电源模件的抗干扰能力，本模件的直流输入及引出端子的24V电源皆装设滤波器。CPU以太网RAMROMFLASHI/O端子信号母板信号出口信号、告警输出RS232至PC数据采集系统至MMI时钟CPU以太网RAMROMFLASHI/O端子信号母板信号出口信号、告警输出RS232至PC数据采集系统至MMI时钟5.通信系统；发展的需要问题：需求（监控、保护信息系统、调试、系统扩展等）IEC61850应用人机对话模件(MMI)安装于装置整面板后，该模件是PS6000系列数字式保护产品的通用件，在上述产品中硬件和软件完全兼容。该模件包括：微处理器(32位)，大容量ROM(512K字节)、RAM(1M字节)、FLASHMEMORY(1M字节)，EEPROM，状态量输入、输出，通信控制器件，时钟，大屏幕液晶显示器(240×128)，全屏幕操作键盘，信号指示灯等。本模件主要用于人机界面管理。主要功能为：键盘操作、管理液晶显示、信号灯指示、与调试...
