1、1/442022-7-28Xian University of Science and Technology主要内容6.1 微机保护可靠性概述微机保护可靠性概述6.2 微机保护的干扰和干扰源微机保护的干扰和干扰源6.3 微机保护的硬件抗干扰措施微机保护的硬件抗干扰措施6.4 微机保护的软件抗干扰措施微机保护的软件抗干扰措施2/442022-7-28Xian University of Science and Technology电力系统继电保护的基本要求是电力系统继电保护的基本要求是选择性选择性、速动性速动性、灵敏性灵敏性和和可靠性可靠性。6.1 微机保护可靠性概述微机保护可靠性概述l其中其中
2、可靠性可靠性是指继电保护装置不拒动和不误动对微机继电是指继电保护装置不拒动和不误动对微机继电保护装置也应满足这些基本要求。保护装置也应满足这些基本要求。l 微机继电保护的可靠性微机继电保护的可靠性通过下列条件得以保证：通过下列条件得以保证：（1）继电保护原理保证其可靠性；）继电保护原理保证其可靠性；（2）继电保护与安全自动装置之间相互配合，保证可靠性；）继电保护与安全自动装置之间相互配合，保证可靠性；（3）微机继电保护装置硬件的可靠性；）微机继电保护装置硬件的可靠性；（4）微机继电保护软件的可靠性。）微机继电保护软件的可靠性。3/442022-7-28Xian University of Sc
3、ience and Technology6.1 微机保护可靠性概述微机保护可靠性概述微机保护软硬件的可靠性受到微机保护软硬件的可靠性受到干扰干扰和和元件的损坏元件的损坏的影响。的影响。从从抗击干扰，提高可靠性抗击干扰，提高可靠性的角度上讲，微机保护装置有许的角度上讲，微机保护装置有许多不同于常规保护的多不同于常规保护的特点特点:（1）微机保护装置的硬件电路采用了大量的大规模集成）微机保护装置的硬件电路采用了大量的大规模集成 电路。电路。（2）微机保护装置的硬件中大部分工作在低压（）微机保护装置的硬件中大部分工作在低压（3 5V）、高频的信号下。）、高频的信号下。（3）微机保护装置的正确工作依赖
4、于硬件电路的正确性，）微机保护装置的正确工作依赖于硬件电路的正确性，和软件的正确性。和软件的正确性。4/442022-7-28Xian University of Science and Technology6.1 微机保护可靠性概述微机保护可靠性概述运行中的微机保护装置的可靠性主要面临运行中的微机保护装置的可靠性主要面临两个方面两个方面的问题：的问题：微机保护装置微机保护装置硬件的可靠性及干扰信号硬件的可靠性及干扰信号对硬件可靠性的影响；对硬件可靠性的影响；软件的可靠性及干扰信号软件的可靠性及干扰信号对软件可靠性的影响。对软件可靠性的影响。提高微机保护提高微机保护装置可靠性装置可靠性加强抗干
5、扰设施加强抗干扰设施采用在线自动检测技术采用在线自动检测技术采用采用“看门狗看门狗”或硬件自动复位技术或硬件自动复位技术采用冗余设计采用冗余设计5/442022-7-28Xian University of Science and Technology6.2 微机保护的干扰和干扰源微机保护的干扰和干扰源6.2.1 电力系统中干扰的来电力系统中干扰的来源源干扰信号产生于干扰源干扰信号产生于干扰源 干扰来自于微机保护装置外部的称干扰来自于微机保护装置外部的称外干扰源外干扰源 干扰来自于微机保护装置内部的称干扰来自于微机保护装置内部的称内干扰源内干扰源 u系统操作引起的噪声系统操作引起的噪声u耦合引
6、起的噪声耦合引起的噪声u直流系统操作引起的噪声直流系统操作引起的噪声u大规模集成电路工作时产生的噪声大规模集成电路工作时产生的噪声u谐波谐波主要干扰来源主要干扰来源6/442022-7-28Xian University of Science and Technology6.2 微机保护的干扰和干扰源微机保护的干扰和干扰源6.2.2干扰的形式干扰的形式按照干扰侵入装置的方式可分为两种形式。即按照干扰侵入装置的方式可分为两种形式。即共模干扰共模干扰形形式和式和差摸干扰差摸干扰形式。形式。共模干扰共模干扰图图6-1中，中，为信号电流，为信号电流，为为噪声电流。噪声电流在信号噪声电流。噪声电流在信号
7、线和地线之间传输，由噪声线和地线之间传输，由噪声源经两条传输线通过地回路源经两条传输线通过地回路产生噪声电压，从而改变了产生噪声电压，从而改变了地电位，造成干扰。地电位，造成干扰。保护装置N噪声源SI2NI2NISINININU图6-1产生共模干扰的电路示意图SINI是是干扰源引起回路对地电位发生变化产生的干扰干扰源引起回路对地电位发生变化产生的干扰。7/442022-7-28Xian University of Science and Technology6.2 微机保护的干扰和干扰源 差模干扰差模干扰又称横模干扰，线间感应又称横模干扰，线间感应噪声，常模噪声。噪声，常模噪声。横模噪横模噪声
8、声是由是由噪声源在两条信号噪声源在两条信号线之间产生的干扰线之间产生的干扰。图图6-2中，中，为信号电流，为信号电流，为噪声电流。可见，噪声为噪声电流。可见，噪声电流与信号电流同时在两电流与信号电流同时在两条信号线之间传输。条信号线之间传输。保护装置N噪声源SISININI图6-2产生差模干扰的电路示意图SINI6.2.2干扰的形式干扰的形式8/442022-7-28Xian University of Science and Technology6.2 微机保护的干扰和干扰源采集系统6.2.3干扰的传输途径干扰的传输途径干扰源产生的干扰源产生的干扰信号干扰信号是通过是通过耦合通道耦合通道传送
9、到受干扰设传送到受干扰设备的。备的。静电耦合方式静电耦合方式静电耦合又称静电耦合又称电容耦合电容耦合方式。这是指电位变化在干扰源方式。这是指电位变化在干扰源与受扰对象之间引起的静电感应。与受扰对象之间引起的静电感应。干扰的耦干扰的耦合方式合方式静电耦合静电耦合互感耦合互感耦合耦合公共耦合公共阻抗耦合阻抗耦合辐射耦合辐射耦合9/442022-7-28Xian University of Science and Technology6.2 微机保护的干扰和干扰源采集系统图图6-3是两平行导体通过分布电容耦合产生干扰的示意图。是两平行导体通过分布电容耦合产生干扰的示意图。图图6-3中中 为两导线间的
10、为两导线间的分布电容分布电容，和和 分别为导线分别为导线1和导和导线线2的的对地电容对地电容。R为导线为导线2的的对地电阻对地电阻，为施加于导线为施加于导线1的的信号电压信号电压。mC1GC2GCSU6.2.3干扰的传输途径干扰的传输途径10/442022-7-28Xian University of Science and Technology6.2 微机保护的干扰和干扰源采集系统若若 为信号电压的角频率，当不考虑导线为信号电压的角频率，当不考虑导线1的对地电容的对地电容 时，时，由分布电容耦合在导线由分布电容耦合在导线2上产生的上产生的对地噪声电压对地噪声电压 为为1GCNU21mNSmG
11、j CUUjCCR(6-1)21mGRCC当当 时有时有 2mNSmGCUUCC(6-2)可见，可见，此时的大小仅与此时的大小仅与 和和 的值有关，而与信号的值有关，而与信号的频率无关。的频率无关。NUmC2GC当当 时有时有21mGRCCNmSUj RC U(6-3)此时此时 的大小不仅与的大小不仅与 和和 的值有关，而与信号的值有关，而与信号的频率也有关。显然，如果能够减小导线的频率也有关。显然，如果能够减小导线2的对地电的对地电阻，则可降低干扰电压。阻，则可降低干扰电压。NUmC2GC11/442022-7-28Xian University of Science and Technol
12、ogy6.2 微机保护的干扰和干扰源采集系统 互感耦合方式互感耦合方式又称又称电磁感应耦合方式电磁感应耦合方式。这相当于一空心互感器。这相当于一空心互感器干扰电压为干扰电压为NNUj MI(6-4)可见，可见，干扰电压干扰电压的大小与信号的的大小与信号的频率频率、电流电流和和两导线间的两导线间的互感互感成正比。成正比。12/442022-7-28Xian University of Science and Technology6.2 微机保护的干扰和干扰源采集系统公共阻抗耦合方式公共阻抗耦合方式这是这是噪声源噪声源和和信号源信号源具有公共阻抗时的具有公共阻抗时的传导耦合传导耦合。由电源内阻耦合
13、产生干扰的电路由电源内阻耦合产生干扰的电路如如图图6-5所示。所示。接收器干扰源RZ电源图6-5 公共阻抗耦合方式示意图为为防止公共阻抗耦合防止公共阻抗耦合，应使，应使耦合阻抗趋近于零耦合阻抗趋近于零，这样，这样通过耦合阻抗产生的通过耦合阻抗产生的干扰电压将趋于零干扰电压将趋于零。13/442022-7-28Xian University of Science and Technology6.2 微机保护的干扰和干扰源采集系统 辐射耦合方式辐射耦合方式当高频电流流过导体时，在该导体的周围便会产生当高频电流流过导体时，在该导体的周围便会产生电力线电力线和和磁力线磁力线。由于电流的变化频率很快，从
14、而形成一种在空间传。由于电流的变化频率很快，从而形成一种在空间传播的播的高频电磁波高频电磁波。处于电磁波辐射范围内的导体就会感应电。处于电磁波辐射范围内的导体就会感应电势。电磁场辐射干扰是一种无规则的干扰。势。电磁场辐射干扰是一种无规则的干扰。为考验微机保护装置的抗干扰水平，投入系统运行的微机为考验微机保护装置的抗干扰水平，投入系统运行的微机保护装置应满足：保护装置应满足：（1）装置应能承受）装置应能承受GB6126规定的脉冲干扰试验。规定的脉冲干扰试验。（2）装置应能承受）装置应能承受IEC-22-4标准规定的严酷等级为标准规定的严酷等级为级级（4kV10%）的快速瞬变干扰试验。）的快速瞬变
15、干扰试验。14/442022-7-28Xian University of Science and Technology6.2 微机保护的干扰和干扰源采集系统6.2.4干扰对微机保护装置的影响干扰对微机保护装置的影响干扰对微机保护装置的影响主要表现在以下几方面：干扰对微机保护装置的影响主要表现在以下几方面：计算或逻辑错误程序运行出轨原件损坏15/442022-7-28Xian University of Science and Technology6.3 微机保护的硬件抗干扰措施采集系统对于来自外部的干扰信号，主要是采取对于来自外部的干扰信号，主要是采取防止干扰进入装置防止干扰进入装置的措施。
16、的措施。对于装置内部产生的干扰信号，主要是采取对于装置内部产生的干扰信号，主要是采取较少或消除较少或消除的的措施。措施。近年来，在微机保护装置的硬件设计方面，为提高装置的近年来，在微机保护装置的硬件设计方面，为提高装置的可靠性，各单位都进行了大量的研究工作。就硬件抗干扰可靠性，各单位都进行了大量的研究工作。就硬件抗干扰措施来说，可主要归纳为隔离、屏蔽和接地三相措施措施来说，可主要归纳为隔离、屏蔽和接地三相措施。6.2.4干扰对微机保护装置的影响干扰对微机保护装置的影响16/442022-7-28Xian University of Science and Technology6.3 微机保护的
17、硬件抗干扰措施采集系统6.3.1微机保护屏采取的抗干扰措施微机保护屏采取的抗干扰措施有关微机保护屏有关微机保护屏抗干扰措施抗干扰措施主要的有以下几点要求：主要的有以下几点要求：（1 1）保护屏必须有接地端子保护屏必须有接地端子，并用端面不小于的多股铜，并用端面不小于的多股铜导线与接地网直接连通。导线与接地网直接连通。（2 2）引到微机保护装置的交流和直流电缆线，应）引到微机保护装置的交流和直流电缆线，应先经过先经过抗干扰电容抗干扰电容，然后进入保护屏内。，然后进入保护屏内。（3 3）引入微机保护装置的电流、电压和信号触点线，应）引入微机保护装置的电流、电压和信号触点线，应采用屏蔽电缆采用屏蔽电
18、缆，屏蔽层在开关场与控制室同时接地。，屏蔽层在开关场与控制室同时接地。（4 4）经控制室零相小母线（）经控制室零相小母线（N600N600）连通的几组电压互感）连通的几组电压互感器二次回路，只应在控制室将器二次回路，只应在控制室将N600N600一点接地，各电压互感一点接地，各电压互感器二次侧中性点在开关场的接地点应断开。器二次侧中性点在开关场的接地点应断开。17/442022-7-28Xian University of Science and Technology6.3 微机保护的硬件抗干扰措施采集系统6.3.2微机保护装置的接地处理微机保护装置的接地处理在微机保护装置中有多种地线。在微机
19、保护装置中有多种地线。1.数字地数字地2.模拟地模拟地3.屏蔽地屏蔽地4.电源地电源地 5.机壳地机壳地一般在微机保护一般在微机保护装置中有下列几装置中有下列几种地线：种地线：18/442022-7-28Xian University of Science and Technology6.3 微机保护的硬件抗干扰措施采集系统6.3.3隔离与屏蔽措施隔离与屏蔽措施隔离和屏蔽技术隔离和屏蔽技术是是防止外部电磁干扰进入装置内部防止外部电磁干扰进入装置内部的有效的有效措施。措施。屏蔽是指用屏蔽体把通过空间电场、磁场耦合的干扰部分屏蔽是指用屏蔽体把通过空间电场、磁场耦合的干扰部分隔离开，隔断其空间传播的
20、途径。隔离开，隔断其空间传播的途径。良好的良好的屏蔽和接地紧密相连屏蔽和接地紧密相连，可大大降低噪声耦合，取得，可大大降低噪声耦合，取得较好的抗干扰效果。根据干扰的耦合通道性质，屏蔽可分较好的抗干扰效果。根据干扰的耦合通道性质，屏蔽可分为为电场屏蔽电场屏蔽、磁场屏蔽磁场屏蔽和和电磁屏蔽电磁屏蔽。19/442022-7-28Xian University of Science and Technology6.3 微机保护的硬件抗干扰措施采集系统 1在微机保护装置中采用的屏蔽措施在微机保护装置中采用的屏蔽措施（1）保护小间屏蔽。一种是）保护小间屏蔽。一种是全密封式全密封式，一种是，一种是网孔式网孔
21、式，为，为加强屏蔽效果，可采用加强屏蔽效果，可采用双层屏蔽双层屏蔽措施。措施。（2）保护柜屏蔽。）保护柜屏蔽。（3）机箱屏蔽。）机箱屏蔽。连成一体的保护机箱连成一体的保护机箱可起到一定屏蔽作用。可起到一定屏蔽作用。（4）模拟变换器的原副边设有屏蔽层。）模拟变换器的原副边设有屏蔽层。（5）印刷板内的布线屏蔽。）印刷板内的布线屏蔽。20/442022-7-28Xian University of Science and Technology6.3 微机保护的硬件抗干扰措施采集系统 2微机保护装置中采用的隔离措施微机保护装置中采用的隔离措施（1）光电隔离。光电隔离。光电隔离主要是光电隔离主要是采用光
22、电耦合器件采用光电耦合器件。采用光电隔离器件后，。采用光电隔离器件后，输入、输出电路完全没有电的联系。因此，输入电路与输出输入、输出电路完全没有电的联系。因此，输入电路与输出电路可采用完全不同的工作电压。电路可采用完全不同的工作电压。VFC式数据采集系统的光电隔离式数据采集系统的光电隔离开关量输入电路的光电隔离开关量输入电路的光电隔离开关量输出电路的光电隔离开关量输出电路的光电隔离驱动打印机电路的光电隔离等驱动打印机电路的光电隔离等在微机保护装在微机保护装置中采用的置中采用的光光电隔离的电路电隔离的电路21/442022-7-28Xian University of Science and T
23、echnology6.3 微机保护的硬件抗干扰措施采集系统（2）变压器隔离。采用隔离变压器，如图）变压器隔离。采用隔离变压器，如图6-7所示。所示。图6-7 电压变换器隔离+24V24V地+5V至输入口5V地图6-6 采用光电隔离的开关量输入电路外部空接地开关量输入电路的光电隔开关量输入电路的光电隔离如图离如图6-6所示。所示。22/442022-7-28Xian University of Science and Technology6.3 微机保护的硬件抗干扰措施采集系统（3）继电器隔离。）继电器隔离。继电器的线圈与触点之间没有电气的联系，因此继电器线继电器的线圈与触点之间没有电气的联系，
24、因此继电器线圈、触点之间是相互隔离的。圈、触点之间是相互隔离的。图中既有光耦隔离，也有继电器图中既有光耦隔离，也有继电器K的隔离。的隔离。并行接口与非门与非门24V地+24V+5V图6-8采用继电器隔离和光电隔离的开关量输出电路K23/442022-7-28Xian University of Science and Technology6.3 微机保护的硬件抗干扰措施采集系统6.3.4滤波与退耦滤波与退耦l 抑制横模干扰的主要措施是采用抑制横模干扰的主要措施是采用滤波滤波和和退耦退耦电路。电路。l 在数据采集系统中，电压、电流变换器的二次信号通常在数据采集系统中，电压、电流变换器的二次信号通
25、常要经过要经过模拟低通滤波器模拟低通滤波器和和运算放大器运算放大器后才进入采样后才进入采样/保持保持电路。模拟低通滤波器采用电路。模拟低通滤波器采用一阶或两阶一阶或两阶RCRC低通滤波器低通滤波器。l 低通滤波器的设置除了满足低通滤波器的设置除了满足采样定理采样定理的要求外，它还兼的要求外，它还兼有有抗干扰抗干扰的作用。的作用。l 为防止直流系统引入的干扰，通常在为防止直流系统引入的干扰，通常在直流电源的入口接直流电源的入口接有滤波元件有滤波元件。24/442022-7-28Xian University of Science and Technology6.3 微机保护的硬件抗干扰措施采集系
26、统由于微机保护装置工作于高频率的数字信号环境下，信号由于微机保护装置工作于高频率的数字信号环境下，信号电平的转换过程中会产生很大的尖峰冲击电流，并在传输电平的转换过程中会产生很大的尖峰冲击电流，并在传输线和电源内阻上产生较大的压降，形成严重的干扰。线和电源内阻上产生较大的压降，形成严重的干扰。抑制这种干扰方法抑制这种干扰方法 1在布线上尽量使杂散电容降至最小在布线上尽量使杂散电容降至最小 2设法降低电源内阻设法降低电源内阻 3在每个集成电路芯片的电源线与地线在每个集成电路芯片的电源线与地线之间接入去耦电容。之间接入去耦电容。去耦电容去耦电容一方面提供和吸收该集成电路开关瞬间充放一方面提供和吸收
27、该集成电路开关瞬间充放电能量。另一方面屏蔽掉该元件的高频噪声。去耦电电能量。另一方面屏蔽掉该元件的高频噪声。去耦电容的选择并不严格，可按容的选择并不严格，可按 选择。选择。1Cf25/442022-7-28Xian University of Science and Technology6.3 微机保护的硬件抗干扰措施采集系统6.3.5硬件自复位电路硬件自复位电路如图如图6-9所示是防止程序所示是防止程序“出格出格”的自动复位电路。图的自动复位电路。图6-9中采用一片中采用一片74LS393二分频计数器芯片。二分频计数器芯片。二分频计数器8031单片机74LS393P1.7方波信号 1A1QA
28、1QC1QB2QA2QB2QC至8031P1.12QDD5V1QDRESET1CLR2CLR2A图6-9硬件自复位电路图26/442022-7-28Xian University of Science and Technology6.3 微机保护的硬件抗干扰措施采集系统6.3.6硬件设计采用容错设计硬件设计采用容错设计目前，在微机保护中的容错设计主要是目前，在微机保护中的容错设计主要是硬件结构的冗余设计硬件结构的冗余设计。主要有以下几方面。主要有以下几方面。（1）完全双重化的保护配置方案。）完全双重化的保护配置方案。（2）在微机保护装置内部实现部分插件的双重化或热）在微机保护装置内部实现部分插
29、件的双重化或热备用。备用。（3）部分元件采用了三去二表决方案。）部分元件采用了三去二表决方案。27/442022-7-28Xian University of Science and Technology6.3 微机保护的硬件抗干扰措施采集系统6.3.7出口跳闸回路的多重闭锁措施出口跳闸回路的多重闭锁措施在保护装置的跳闸出口回路设计的在保护装置的跳闸出口回路设计的闭锁措施闭锁措施有：有：u采用双线驱动命令编码方式；采用双线驱动命令编码方式；u出口电源受告警继电器和启动元件三选二闭锁；出口电源受告警继电器和启动元件三选二闭锁；u5V驱动电路与驱动电路与24V驱动电路之间有光电隔离措施。驱动电路之
30、间有光电隔离措施。28/442022-7-28Xian University of Science and Technology6.4 微机保护的软件抗干扰措施采集系统合理的硬件设计及相应的抗干扰措施可以使干扰不会引起微合理的硬件设计及相应的抗干扰措施可以使干扰不会引起微机保护的工作错误，这是抗干扰的第一道防线。机保护的工作错误，这是抗干扰的第一道防线。一旦干扰突破了由硬件组成的防线，可由一旦干扰突破了由硬件组成的防线，可由软件来纠正软件来纠正，以防，以防止微机工作出错，导致保护误动作或拒动。止微机工作出错，导致保护误动作或拒动。软件抗干扰的方法是常规继电保护无法做到的软件抗干扰的方法是常规继
31、电保护无法做到的，因此，微机，因此，微机保护装置的可靠性较常规保护有了很大的提高。保护装置的可靠性较常规保护有了很大的提高。29/442022-7-28Xian University of Science and Technology6.4 微机保护的软件抗干扰措施采集系统6.4.1软件循环自检检查微机系统的硬件故障软件循环自检检查微机系统的硬件故障对于常规保护装置，在电力系统正常运行时，它处于不动对于常规保护装置，在电力系统正常运行时，它处于不动作状态时，除了作状态时，除了保护的测量元件在监视系统保护的测量元件在监视系统外，其外，其逻辑部逻辑部分分是处于待命状态。是处于待命状态。微机保护的出
32、现，使得实时在线微机保护的出现，使得实时在线自检自检成为可能。利用软件成为可能。利用软件实时检测微机保护装置的硬件电路各部分，一旦发现故障，实时检测微机保护装置的硬件电路各部分，一旦发现故障，立即闭锁出口跳闸回路，同时发出故障告警信号。立即闭锁出口跳闸回路，同时发出故障告警信号。30/442022-7-28Xian University of Science and Technology6.4 微机保护的软件抗干扰措施采集系统 1EPROM芯片的检测芯片的检测EPROM是紫外线可擦除的可编程只读存储器芯片。其是紫外线可擦除的可编程只读存储器芯片。其片内存放着微机保护的程序。片内存放着微机保护的
33、程序。应对应对EPROM中的内容进行检查，发现错误，立即闭锁中的内容进行检查，发现错误，立即闭锁保护，并给出告警信号。保护，并给出告警信号。检查的方法有三种，分别为检查的方法有三种，分别为补奇校验法补奇校验法、循环冗余码校循环冗余码校验法以验法以及求及求和校验法和校验法。6.4.1软件循环自检检查微机系统的硬件故障软件循环自检检查微机系统的硬件故障31/442022-7-28Xian University of Science and Technology6.4 微机保护的软件抗干扰措施采集系统这种方法是事先求得一这种方法是事先求得一个校验字节（或字）并个校验字节（或字）并固化于固化于EPRO
34、M的某个地的某个地址单元，运行过程中将址单元，运行过程中将EPROM的全部字节（或的全部字节（或字）内容按位进行字）内容按位进行“异异或或”运算，当其结果各运算，当其结果各位全为位全为1时，说明程序内时，说明程序内容正确。否则，为错误。容正确。否则，为错误。开始累加器清零置地址指针为EPROM首地址取EPROM单元内容与累加器内容异或运算是末单元？地址加“1”结果送累加器累加器内容为全“1”？正 确出 错图6-11EPROM校验的程序流程图NYYN（1）补奇校验法。补奇校验法。32/442022-7-28Xian University of Science and Technology6.4
35、微机保护的软件抗干扰措施采集系统表表6-1 EPROM内容校验内容校验EPROMEPROM地址地址地址地址0000000000010001001000100011001101000100010101010110011001110111 EPROMEPROM内容内容内容内容1000000010000000 1000000010000000 0110010001100100 0000001000000010 1101011011010110 0001100000011000 0101100001011000 0000111100001111 1111111111111111说明说明程序代码程序代码
36、 程序代码程序代码 程序代码程序代码 程序代码程序代码 程序代码程序代码 程序代码程序代码 程序代码程序代码 校验字节校验字节 检验结果检验结果33/442022-7-28Xian University of Science and Technology6.4 微机保护的软件抗干扰措施采集系统（2）循环冗余码校验法。）循环冗余码校验法。这种方法是对程序代码的每一字这种方法是对程序代码的每一字节的每一位逐个进行校验。根据该位为节的每一位逐个进行校验。根据该位为“0”或为或为“1”，改，改变一个寄存器中的内容。将全部程序代码校验后，在该寄存变一个寄存器中的内容。将全部程序代码校验后，在该寄存器中产
37、生的数据为器中产生的数据为“CRC码码”。在程序完成后，将此代码写。在程序完成后，将此代码写入入EPROM的最末地址单元。用户在执行这个命令时，将校的最末地址单元。用户在执行这个命令时，将校验的结果和原存于验的结果和原存于EPROM中的中的“CRC码码”进行比较，若不进行比较，若不一致，则说明程序代码有变化。此种校验方法误码检出率相一致，则说明程序代码有变化。此种校验方法误码检出率相当高，但耗时较长。其流程图如图当高，但耗时较长。其流程图如图6-12所示。所示。34/442022-7-28Xian University of Science and Technology6.4 微机保护的软件抗
38、干扰措施采集系统其流程图如图其流程图如图6-12所示。所示。开始寄存器R01清零指针指向EPROM首地址取EPROM单元内容存入累加器AC=1？左移A一次R01内容与0801H异或、结果存R01左移R01A移位够8地址指针加1到EPROM末地址显示CRC码R01最高位=1？R01最高位=0？清进位图6-12CRC码校验流程图YNYYNNYNNY35/442022-7-28Xian University of Science and Technology6.4 微机保护的软件抗干扰措施采集系统（3）求和校验法。）求和校验法。这是一种最简便的校验方法。将程序代码这是一种最简便的校验方法。将程序代码
39、从第一字（或字节）逐个相加，知道程序的最末一个字从第一字（或字节）逐个相加，知道程序的最末一个字(或字或字节节)。相加的和数保留。相加的和数保留16位，溢出内容丢掉。将程序完成时的位，溢出内容丢掉。将程序完成时的求和结果存于求和结果存于EPROM的最后地址单元。运行时重新按求和的最后地址单元。运行时重新按求和校验方法，将求和结果与原存于校验方法，将求和结果与原存于EPROM中的内容比较，若中的内容比较，若不一致，说明程序发生代码变化或不一致，说明程序发生代码变化或EPROM错误（见表错误（见表6-2）。）。36/442022-7-28Xian University of Science and
40、 Technology6.4 微机保护的软件抗干扰措施采集系统表表 6-2 求和校验法的求和校验法的EPROM内容内容EPROMEPROM地址地址地址地址EPROMEPROM内容内容内容内容EPROMEPROM地址地址地址地址EPROMEPROM内容内容内容内容000000001000000010000000（80H80H）（）（80H80H）000100010100001001000010（42H42H）（）（42H42H）0010001010000001(81H)10000001(81H)0011001111000000(C0H)11000000(C0H)0100010001100100(
41、64H)01100100(64H)0101010101101100(6CH)01101100(6CH)0110011000000010(02H)00000010(02H)0111011100100010(22H)00100010(22H)1000100011010110(D6H)11010110(D6H)1001100110010110(96H)10010110(96H)1010101000011000(18H)00011000(18H)1011101101001000(48H)01001000(48H)1100110010011000(98H)10011000(98H)11011101010
42、11001()59H01011001()59H1110111000001111(0FH)00001111(0FH)1111111111011111(DFH)11011111(DFH)求和结果（高）求和结果（高）11111111(FFH)11111111(FFH)求和结果（低）求和结果（低）10100110(A6H)10100110(A6H)37/442022-7-28Xian University of Science and Technology6.3 微机保护的硬件抗干扰措施采集系统 2 SRAM芯片的检测芯片的检测SRAM为静态随机存储器芯片。用于存放微机保护中的采样为静态随机存储器芯片
43、。用于存放微机保护中的采样数据、中间结果、各种标志，各种报告等的内容。数据、中间结果、各种标志，各种报告等的内容。在微机保护装置正常工作时，在微机保护装置正常工作时，SRAM的每个单元应能正确读的每个单元应能正确读写。因此，应对写。因此，应对SRAM进行读写正确性的检查。这种检查除进行读写正确性的检查。这种检查除可检查出可检查出RAM芯片的损坏，还可发现地址、数据线的错误芯片的损坏，还可发现地址、数据线的错误。38/442022-7-28Xian University of Science and Technology6.4 微机保护的软件抗干扰措施采集系统 3 E2PROM芯片的检测芯片的检
44、测E2PROM是电可擦除、电改写的只读存储器芯片。用于存是电可擦除、电改写的只读存储器芯片。用于存放微机保护的定值。对其检查方法与对放微机保护的定值。对其检查方法与对EPROM的求和尾数的求和尾数校验法相同。校验法相同。4 开关量输出电路的检测开关量输出电路的检测检查的方法是送出驱动命令，读自检反馈端的电位状态；送检查的方法是送出驱动命令，读自检反馈端的电位状态；送出闭锁命令，读自检反馈端的电位状态；无论是驱动命令或出闭锁命令，读自检反馈端的电位状态；无论是驱动命令或闭锁命令，如自检反馈的状态不正确，说明开关量输出电路闭锁命令，如自检反馈的状态不正确，说明开关量输出电路有故障。有故障。39/4
45、42022-7-28Xian University of Science and Technology6.4 微机保护的软件抗干扰措施采集系统 5 开关量输入通道的检测开关量输入通道的检测对开关量输入通道的检查主要是监视每个开关量是否发对开关量输入通道的检查主要是监视每个开关量是否发生变化。由于保护动作（例如启动重合闸的开入量）或生变化。由于保护动作（例如启动重合闸的开入量）或运行人员有操作（投退保护压板）时，会发生开关量输运行人员有操作（投退保护压板）时，会发生开关量输入的变化。所以，有开入变化不一定是开入回路有故障，入的变化。所以，有开入变化不一定是开入回路有故障，因此，软件只是监视这种变
46、化，发生变化时给出提示信因此，软件只是监视这种变化，发生变化时给出提示信息，不告警。息，不告警。40/442022-7-28Xian University of Science and Technology6.4 微机保护的软件抗干扰措施采集系统 6 CPUCPU的工作状态检测的工作状态检测l 在多在多CPU在多在多CPU（或单片机）系统中，一般是采用相互（或单片机）系统中，一般是采用相互检查的方法。检查的方法。l 可用一个通信编码实现相互联系。一旦这种联系中断，说可用一个通信编码实现相互联系。一旦这种联系中断，说明单片机故障，或通信故障。（或单片机）系统中，一般明单片机故障，或通信故障。（或
47、单片机）系统中，一般是采用相互检查的方法。是采用相互检查的方法。l 因此，可用一个通信编码实现相互联系。一旦这种联系中因此，可用一个通信编码实现相互联系。一旦这种联系中断，说明单片机故障，或通信故障。断，说明单片机故障，或通信故障。41/442022-7-28Xian University of Science and Technology6.4 微机保护的软件抗干扰措施采集系统6.4.2数据采集系统的检查数据采集系统的检查u设置冗余采样通道，例如，零序电流和零序电压通道。设置冗余采样通道，例如，零序电流和零序电压通道。根据对称分两法，可由根据对称分两法，可由A、B、C三相电压求出零序电压，三
48、相电压求出零序电压，由由A、B、C三相电流求出零序电流。三相电流求出零序电流。u然后分别与零序电压采样通道和零序电流采样通道的数然后分别与零序电压采样通道和零序电流采样通道的数据进行比较，可检查数据采集通道的故障，或电压互感据进行比较，可检查数据采集通道的故障，或电压互感器二次，电流互感器二次的不对称故障。器二次，电流互感器二次的不对称故障。42/442022-7-28Xian University of Science and Technology6.4 微机保护的软件抗干扰措施采集系统03akbkckkDZiiiiI03akbkckkDZuuuuU为防止随机的干扰造成数据满足该条件，一般是
49、连续一为防止随机的干扰造成数据满足该条件，一般是连续一段时间满足上式，即判为出错。段时间满足上式，即判为出错。(6-5)(6-6)式中式中 、为电流、电压检查的门槛值为电流、电压检查的门槛值。DZIDZU43/442022-7-28Xian University of Science and Technology6.4 微机保护的软件抗干扰措施采集系统6.4.3其它软件抗干扰措施其它软件抗干扰措施 1 设置上电标志设置上电标志 2 指令冗余技术指令冗余技术 3 软件陷阱技术软件陷阱技术 4 软件软件“看门狗看门狗”技术技术 5 密码和逻辑顺序校核密码和逻辑顺序校核 6 采用软件滤波技术采用软件滤波技术
