第一章 微机保护概述
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用来分析计算电力系统的有关电量和判定系统是否发生故障，然后按照既定的程序动作。
这是微机保护装置的核心，一般包括：微处理器(CPU)、存储器、定时器等。CPU是微机系统自动工作的指挥中枢；存储器是用于保存程序和数据；定时器用于触发采样信号，在V/F变换中，是频率信号转换为数字信号的关键部件。
（3）开关量输入/输出系统
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。
输入系统用于采集有接点的量（如瓦斯保护、温度信号等）作为开关量输入；执行通过开关量输出，起动信号、跳闸继电器等，完成保护各种功能。 （4）人机对话接口
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。用于调试、定值整定、工作方式设定、动作行为记录、与系统通信等。包括：打印、显示、键盘及信号灯、音响或语言告警等。 （5）通讯接口
用于保护之间通讯及远动。 （6）电源
电源是微机保护装置重要组成部分，通常采用逆变稳压电源。
1.3 微机保护的特点
(1)调试维护方便
在微机保护应用之前，整流型或晶体管型继电保护装置的调试工作量很大，原因是这类保护装置都是布线逻辑的，保护的功能完全依赖硬件来实现。微机保护则不同，除了硬件外，各种复杂的功能均由相应的软件(程序)来实现。
(2)高可靠性
微机保护可对其硬件和软件连续自检，有极强的综合分析和判断能力。它能够自动检测出其自身硬件的异常，并配合多重化措施，可以有效地防止拒动；同时，软件也具有自检功能，对输入的数据进行校错和纠错，即自动地识别和排除干扰，因此可靠性很高。目前，国内设计与制造的微机保护均按照国际标准的电磁兼容试验(EMC，Electromagnetic Compatibility)来考核，进一步保证了装置的可靠性。
(3)易于获得附加功能
传统保护装置的功能单一，仅限于保护功能，而微机保护装置除了提供传统保护功能外，还可以提供一些附加功能。例如，保护动作时间和各部分的动作顺序记录，故障类型和相别及故障前后电压和电流的波形记录等。对于线路保护，还可以提供故障点的位置(测距)，这将有助于运行部门对事故的分析和处理。
(4)灵活性
由于微机保护的特性主要由软件决定，因此替换或改变软件就可以改变保护的特性和功能，且软件可实现自适应性，依靠运行状态自动改变整定值和特性，从而可灵活地适应电力系统运行方式的变化。
(5)改善保护性能
由于微机的应用，可以采用一些新原理，解决一些传统保护难以解决的问题。例如，利用模糊识别原理判断振荡过程中的短路故障，对接地距离保护的允许过渡电阻的能力，大型变压器差动保护如何识别励磁涌流和内部故障，采用自适应原理改善保护的性能等。
(6)简便化、网络化
微机保护装置本身消耗功率低，降低了对电流、电压互感器的要求，而正在研究的数字式电流、电压互感器更易于实现与微机保护的接口。同时，微机保护具有完善的网络通信能力，可适应无人或少人值守的自动化变电站。
第一章 微机保护概述
1.4 数字滤波器在微机保护中的作用
由于电力系统发生故障时，信号中不仅含有工频分量，而且含有衰减直流分量和多种频率成分的谐波分量，而微机保护的许多算法是基于工频信号的，因此必须用数字滤波器将工频信号滤出。
有一些保护的原理就是基于某些特殊频率成分的信号，例如，在变压器保护中，为了识别励磁涌流，需用到二次谐波分量，为防止变压器过激磁时差动保护误动，采用五次谐波制动。在发电机定子绕组接地保护中，利用三次谐波可保护靠近中性点范围的接地故障等。
第二章 数字滤波器
2.1 数字滤波器的基本知识
所谓数字滤波器通常是指一种程序或算法，在微机保护子系统中，数字滤波器的运算过程可用下述系数线性差分方程来描述，即
y(n)??akx(n?k)??bky(n?k) (2-1)
k?0k?0mN
式中 x（n）、y（n）-----滤波器的输入值和输出值序列；
ak、
bk---------滤波器系数。
2.1.1递归型与非递归型数字滤波器
数字滤波器根据其输出与输入信号之间的关系可以划分为两类，即递归型和非递归型。两者各有优缺点。
递归型数字滤波器的输出信号不仅与输入信号有关，还与前几次的输出值有关。递归滤波器由于有了递归（或称反馈），就有了记忆作用，所以除了个别特例外，都是无限冲击响应滤波器，简称IIR。在式中，若系数bk不全部为0，即过去的输出对现在的输出有直接影响。
非递归型数字滤波器是将输入信号和滤波器的单位冲击响应作卷积而实现的一类滤波器，它的输出信号仅与输入信号有关。用非递归方式实现滤波器，其单位冲击响应必须是有限长的，否则意味着无限的运算量。非递归滤波器必定是有限冲击响应滤波器，简称FIR。在式中，系数bk均全部为0时，称之为非递归型滤波器。此时，当前的输出y（n）只是过去和当前的输入值x（n-k）的函数，而过去的输出值y（n-k）无关。
两种型式的滤波器各有优点，选择哪一种型式，在很大程度上取决于应用
第二章 数字滤波器
场合的不同。就微机保护来说，不同的保护原理、不同的算法、不同的软件安排等都会对滤波器有不同的选择。此外，在滤波器的选型和滤波器特性的设计时，还应充分考虑后续所使用的参数计算算法的基本特点和要求。不同的参数计算方法，对滤波器的要求也会有所不同，两者应综合考虑。继电保护是实时系统，要求保护能快速对被保护对象的故障作出反应，就这一点来说，非递归型好，因为它是有限冲击响应的，而且它的设计比较灵活，易于在频率特性和冲击响应之间，也就是滤波效果和响应时间之间作出权衡；但是另一方面，由于继电保护是实时数据处理系统，数据采集单元将按照采样速率源源不断地向微机系统输入数据，微机处理的速度必须跟上这一实时节拍，否则将要造成数据积压，无法正常工作，就这一点来说，用递归型较好，因为它的运算量要小得多。
2.1.2 数字滤波器的滤波特性
数字滤波器的滤波特性通常可用它的频率响应特性来表征，包括幅频特性和相频特性。幅频特性反映的是不同频率的输入信号经过滤波计算后，引起幅值的变化情况。而相频特性反映的则是输入和输出信号之间的相位的变化 大小。例如，频率f1、幅值和相位分别为Xm和x的正弦函数输入序列x（n），经过上事所示的线性滤波计算后，输出序列y（n）仍为正弦函数序列。并且频率与输入信号频率相同，只是幅值行为发生了变化。假设输出序列y（n）的幅值为Ym，相位为y，则滤波器的
幅频特性定义为
相频特性定义为
H(f)?Ym/Xm (2-2)