摘要：本文运用AT89C51单片机构成一种简单实用的功率方向元件。该元件根据的原理是同频率正弦量的相位差在- 90°～+90°范围内时,一个周期内方向相同的时间大于1/4 周期(否则小于1/4周期)。依据此原理，由单片机测出正弦电流和正弦电压一个周期内方向相同的时间,进而判断功率方向。由于各种功能的方向元件采用了基本方向元件加电压形成电路的积木式结构, 且无需给不同功能的方向元件提供不同的内角, 因此, 可有效地降低各种功能方向元件生产难度和产品成本。是一种简单易用的功率方向元件。64984

毕业论文关键词：功率方向元件；单片机；继电器

毕业设计说明书（论文）外文摘要

Title  Power directional element based on MCU

Abstract

This paper uses AT89C51 microcontroller constitute a simple and practical power directional element.The device according to the principle of the phase difference with the frequency of the sinusoidal-90°~ +90°range,a time period is the same as the direction of greater than 1/4 (or less than 1/4 cycle) cycle.According to this principle, measure time by SCM sinusoidal current and voltage in a period of the same direction, and then judge the direction of power.Due to various functions used components in the direction of the basic direction element voltage is added to form a modular structure circuit, and without the different functions of the directional element with different angles, therefore, can effectively reduce the various functional direction component production difficulty and cost of product.It is an easy-to-use power directional element.

Keyword:Power directional element;SCM;Relay

目   录

1绪论..1

　　　1.1国内外发展状态1

　　　1.2本课题要研究的问题和拟采用的研究手段.3

2  方案的设计与选择..4

    2．1 设计原理与思路4

　　　2．2  比较器的构成..6

　　　2．3 单片机的选用.7

3  系统硬件设计..11

　　　3．1  比较器的设计与仿真..11

　　　3．2  异或门芯片13

　　　3．3  单片机模块的硬件设计.13

4 软件系统设计.17

　　　4．1 主程序流程图.17

　　　4．2  主程序代码17

　　　4．3  中断程序代码..18

　　　4．4  比较程序代码..18

5 仿真过程与结果19

　　　5.1 试验电路总设计图..19

　　　5.2 试验电路单片机程序加载..20

　　　5.3 单片机选项设置20

　　　5.4 单片机仿真运行和调试21

6 其他方向原件分析..23

　　　6.1 正序方向元件的构成分析..23

　　　6.2 负序方向元件的构成分析..23

　　　6.3 零序方向元件的构成分析..23

7 结论..25

8 致谢 26

9 参考文献27 

1  绪论

现代生活越来越离不开电能，电力系统如果出现故障会对生产生活产生极为严重的后果。电网继电保护成为一项极为重要的工作，而功率方向元件则是电网继电保护的重要组成部分。它不仅有利于继电保护装置间的配合，保证动作的选择性，而且有利于提高继电保护的灵敏度，从而提高保护装置的性能。对功率方向元件的研究与设计成为供电技术发展的一个重点。

目前功率方向元件的主要原理有两种，一种是幅值比较，另一种是相位比较。幅值比较较为简单容易在现实中实现，而相位比较则便于分析原理。功率方向元件安结构主要分为感应型、整流型、晶体管型和集成电路型等不同型式，按功能可分为普通方向元件、正序方向元件、负序方向元件和零序方向元件。一些学者也提出了新的原理与设计思路。不同种类的功率方向元件有着各自的优缺点，活跃在电力系统的大家庭中。