基于正弦函数模型，即假定输入的信号为纯正弦信号，人们提出了许多算法,包括半周积分算法, 导数算法,基于正弦曲线拟合的采样值积算法以及解方程组的算法等等。但是只有当被采样的电压和电流是纯正弦变化时, 这些算法才适用，而电力系统在发生故障时,在基波的基础上一般叠加有衰减的非周期分量以及大量的高频分量,因此电流电压信号在输入前，计算机保护装置首先要对其进行预处理, 即将其中的非周期分量和各种高频分量尽可能消除掉,否则,会对最终的计算结果产生较大影响。

鉴于上述情况,在大量的研究探索后,继电保护工作者提出了另外一些算法，这类算法基于更加复杂的数学模型，即基于非正弦函数模型的算法，假设输入的电压电流信号是由基频分量、衰减直流分量、整次谐波分量和非整次谐波分量所组成。这类算法本身就具有良好的滤波特性，因此一般不再需要进行数字滤波。这类算法包括两大类：第一类为基于周期函数模型的傅里叶算法，第二类为基于随机函数模型的最小二乘算法和卡尔曼滤波算法。

电力系统在实际运行中，输入继电保护装置的电压电流信号的频谱特征其实更为复杂。各种干扰和随机噪声，都会使计算结果产生或大或小的误差。在超高压电力系统中, 一般会采用比较完善的滤波措施来避免这些随机噪声的不利影响, 此外，还可以对计算结果采取平滑措施、采用最小二乘曲线拟合算法等措施来减少误差。

1。2。2 本文所做的主要工作

广泛查阅国内外文献，研究微机保护算法在超高压输电线路中的应用，掌握两点乘积算法，导数算法，半周积分算法，傅里叶算法，最小二乘算法以及卡尔曼滤波算法的基本原理，对该六种微机保护算法进行误差分析；掌握Matlab程序语言的编写和调试，并运用Matlab对几种保护算法及其误差进行仿真。文献综述

1。3 本章小结

本章首先从上世纪六十年代以来，对微机保护的发展做了一个简单的概述，说明了其相比于传统保护存在的优势以及在实际中的应用，其次简要说明了微机保护算法的原理、基于不同函数模型的分类以及计算结果出现误差的可能来源、消除误差的一般方法，最后提出本次毕业设计需要完成的一些主要工作。

第2章  微机保护算法的基本原理

微机保护算法的关键性问题就是将输入到保护装置中的模拟信号，即连续型的电压和电流信号，转换为数字信号，并进行离散化处理，便于计算机进行采样和计算，再根据采样值利用特定算法计算出表征被保护对象运行特点的物理量，如电流电压等信号的有效值、相位、视在阻抗、序分量，基波分量以及谐波分量等，从而实现继电保护功能。

2。1 基于正弦函数模型的算法来`自+优-尔^论:文,网www.youerw.com +QQ752018766-

2。1。1 两点乘积算法基本原理

（1）在某时刻对电路中电压、电流信号进行采样，相隔T/4（T为信号周期）时间后，再次采样，由两次采样值可以计算出电压和电流的有效值、阻抗值和相位角。对于工频分量，两点乘积算法的数据窗长度为T/4＝5ms。两点乘积算法与一点采样法最大的不同，是前者不需要输入对称三相电流和电压来计算，因此计算简单快速，但是它和一点采样法一样，不仅没有滤波作用，而且直流分量对其影响很大。此外两点乘积算法对采样的时间间隔要求也十分严格，如果采样间隔不是精确等于T/4,计算结果将会与实际值有较大出入