微机保护硬件的组成与优化

从功能上说，微机保护装置可以分为6个部分：①模拟量输入系统(或称数据采集系统)；②CPU 主系统；③开关量输入/输出回路；④人机接口回路；⑤通信回路；⑥电源回路，如图1-19所示。

图1-19　微机保护硬件系统构成示意图(www.xing528.com)

模拟量输入系统的主要功能是采集由被保护设备的电流电压互感器输入的模拟信号，将此信号经过滤波，然后转换为所需的数字量。CPU 主系统包括微处理器CPU，只读存储器(EPROM)、随机存取存储器 (RAM)及定时器 (TIMER)等。CPU 执行存放在EPROM 中的程序，对由数据采集系统输入至RAM 区的原始数据进行分析处理，并与存放于E2PROM 中的定值比较，以完成各种保护功能。开关量输入/输出回路由并行口、光电耦合电路及有接点的中间继电器等组成，以完成各种保护的出口跳闸、信号指示及外部接点输入等工作。人机接口部分主要包括：打印、显示、键盘、各种面板开关等，其主要功能用于人机对话，如调试、定值调整等功能。考虑到保护之间通信及远动的要求，还应有通信接口。电源采用开关电源，提供整个装置的直流电源。

根据模数转换的原理的不同，微机保护装置中模拟量输入回路有两种方式：一是基于逐次逼近型A/D 转换方式；二是利用电压/频率变换(VFC)原理进行A/D 变换的方式。前者包括：电压形成回路、模拟低通滤波器(ALF)、采样保持回路(S/H)、多路转换开关电路(MPX)及模数转换回路(A/D)等功能块；后者主要包括：电压形成、VFC 回路、计数器等环节，如图1-20所示。