，自问世以来就受到普遍重视与欢迎，近年来更是在国内外得到广泛应用。由于输电线路保护在继电保护中具有重要地位，且随着超高压长距离输电线路的发展，对输电线路保护的功能提出了更新更高的要求，加之输电线路保护本身具有的复杂功能和逻辑，使微机保护在输电线路保护这领域获得了广泛应用。研究的目的和意义继电保护装置是任何电力系统必不可少的组成部分，研制开发套切合实际的微机继电保护装置，对保证系统安全运行保证电能质量防止故障的扩大和故障的发生，有作极其重要的作用。由于输电线路保护在继电保护中具有重要地位，且随着超高压长距离输电线路的发展，对输电线路保护的功能提出了更新更高的要求，加之输电线路保护本身具有复杂功能和逻辑，使微机保护在输电线路保护这领域获得了广泛应用。目前国内外应用于微机保护的处理器有单片机和嵌入式的处理器。其中，由于其独特的算法处理功能而在最近的国内外市场上占有主导地位。单片机是通过大规模集成电路技术将等封装在个芯片中，具有接口设计简单可靠性高低功耗和性价比高的特点，从最初的位单片机到位位单片机的保护设计从最初的单到现在的多，都在电力系统微机保护中得到了广泛的应用。总的来说，用单片机实现微机保护系统有以下几个优点单片机价格低廉，接电路设计简单，扩展外围电路比较容易。单片机主要面向控制领域，抗干扰能力强，可靠性比较计是用弱电控制强电的继电保护装置，所以相比直接在强电方工作的装置，本装置的安全度大大提高。综上所述，本设计符合国家的产业政策。产品市场前景广阔，经济效益和社会效益显著，符合国家质量标准，所以建设本项目是切实可行的。摘要现代电力系统中，继电保护装置是保证电力系统安全运行和提高电能质量的重要工具。随着变电站综合自动化技术的发展及其推广应用，微机保护装置已成为电力部门的普遍要求。本文的主题是线路保护装置设计，首先介绍了研究该装置的目的和意义国内外的发展情况，并详细介绍了保护装置的原理与算法。随后，本文详细介绍了装置所采用的单片机和各辅助芯片的功能作用，以及相关电路的设计。本装置硬件包括数据采集系统开关量输出电路键盘显示电路通讯电路以及供电电源等。最后，针对本文的硬件编写了系统的软件部分，包括按键和液晶显示系统软件串口通讯软件和保护功能程序软件，实现了对线路的三段式过电流保护和方向电流保护功能。关键词微机保护线路保护单片机，计故障处理系统软件设计结论致谢参考文献附录附录目录摘要第章绪论研究的目的和意义国内外发展情况本文的主要内容第章线路保护装置的原理与算法线路保护基本原理三段式过电流保护方向电流保护微机保护算法第章系统硬件电路设计主控制器模拟量采样电路电流互感器电压互感器低通滤波电路功率因数测量电路采集电路输出及报警电路开关量输出电路报警电路键盘电路显示电路通讯电路供电电源微处理器供电电路放大器供电电路第章系统软件设计软件系统构成监控系统设计监控系统实现的功能监控系统程序设计串口通讯软件设计串口通讯的功能串口通讯编程保护功能程序设计数据采集系统软件护相关学科的不断进步使微机保护在实际生产中的地位变得更加重要。本文便是在此背景下，先介绍了微机保护的理论原理，然后设计了套线路保护装置。本文的主要工作包括介绍了微机保护的发展历程，阐述了本文的目的与意义。设计了以三段式过电流保护和方向电流保护为主保护的保护系统。详细介绍了三段式过电流保护与方向电流保护的原理，分析了傅氏算法的工作原理和特点，从算法的速度精度和系统的功能要求各方面综合考虑，确定了全波傅氏算法作为主保护板的算法和判据。对本设计的硬件进行了详细的介绍，包括主控制器模拟量采样电路采集电路开关量输出电路键盘电路显示电路通讯电路和电源电路。用语言编写了本设计的软件部分，包括监控程序通讯程序以及保护功能程序。采用语言编写程序易于理解，便于调试。尽管本人在装置的硬件和软件的设计方面都下了不少功夫，但是由于时间有限和本人能力的局限性等，本设计还有很多不足需要改进，比如本设计的保护功能较少随着自动化系统的发展，微机保护在实际中的应用越来越广泛，保护功能也越来越多，本装置只加入了三段式过电流保护和方向电流保护，可以加入其它保护来适应自动化系统的发展。主相对落后整个装置是采用是公司的作为主的，本装置在线路保护中可以满足系统的速度精度等性能指标。但是对于高压线路保护便不能满足。因此，可以考虑采用更高级的微处理器来作为装置的主，比如处理器。致谢我衷心地感谢我的导师王老师对我的指导和帮助，从选题到完成论文的每个过程无不凝聚着王老师的心血与汗水。在整个过程中，每当我遇到不懂得问题，王老师都兢兢业业，孜孜不倦地为我讲解。这种严谨的治学态度以及为人处世的风格令我深受感动，并成为我人生道路中的宝贵财富。在论文期间，还得到了教研室韩龙老师等人的热心帮助，感谢你们对我的关怀，在此并表示深深的谢意,感谢我的家人及朋友，他们在精神和物质上给予了我强大的支持，谢谢你们,真诚地感谢所有帮助我关心我的老师家长朋友和同学们,最后，向评阅本论文及参加论文答辩的老师致以崇高的谢意,参考文献胡炎，邰能灵微机保护技术及其工程应用，附录附录系统硬件原理图附录社会与经济效益分析研究和实践证明，与传统的继电保护相比，微机继电保护有如下特点是改善和提高了继电保护的动作特征和性能，动作正确率高。主要表现在能得到常规保护不易获得的特性，其很强的记忆力能更好地实现故障分量保护可引进自动控制新的数学理论和技术如自适应状态预测模糊控制及人工神经网络等，其运行正确率很高并在运行实践中得到证明。二是可以方便地扩充其他辅助功能，如故障录波波形分析等，可以方便地附加低频减载故障录波故障测距等功能。三是工艺结构条件优越，体现在硬件比较通用，制造容易统标准装置体积小，减少了盘位数量，功耗低等。四是可靠性提高，体现在数字元件的特性不易受温度变化电源波动使用年限的影响，不易受元件更换的影响自检和巡检能力强，可用软件方法检测主要元件部件的工况以及功能软件本身。五是使用灵活方便，人机界面越来越友好，其维护调试也更方便，从而缩短了维修时间同时依据运行经验，在现场可通过软件方法改变特性结构。六是可以进行远方监控。微机保护装置具有串行通讯功能，与变电所微机监控系统的通讯联络使微机保护具有远方监控特性。本设计经济效益分析符合国家节能政策。本设计产品符合国家节能政策。社会需求量可观。由于近几年来微机保护的飞速发展，微机保护装置在社会中得到更广泛的应用，市场的需求量大大提高。本设计安全可靠。由于本设中国电力出版社，高亮电力系统微机继电保护中国电力出版社，李火元电力系统继电保护及自动装置中国电力出版社，张明君电力系统微机保护冶金工业出版社，赵德安单片机原理与应用机械工业出版社，胡汉才版单片机原理及其接口技术清华大学出版社，许建安版电力系统微机继电保护中国水利水电出版，汪洋，郎兵基于的线路保护装置的研制北京交通大学，胡文杰线路微机保护装置的研究设计西安科技大学，赵建文，等电力系统微机继电保护技术中国电力出版社，刘学军版继电保护原理中国电力出版社，孙国凯，田有文电力网继电保护原理中国电力出版社，刘介才版工厂供电机械工业出版社，李宏任实用继电保护机械工业出版社，景胜我国微机保护的现状与发展继电器高婧，郑建勇，潘振东电力系统微机保护中改进傅氏算法综合性能研究继电器聂凤歧电力线路过电流保护及自动重合闸技术中国科技博览齐向阳方向电流保护的整定对灵敏度及可靠性的影响继电器吴迪线路微机保护装置的研究武汉大学，丁彤宇基于总线的线路微机保护装置的研究重庆大学，