繼電保護就是當電力系統(tǒng)發(fā)生故障或出現(xiàn)非正常狀態(tài)時，利用一些電氣裝置去保護電氣設(shè)備不受損害和縮小事故范圍。對執(zhí)行上述任務(wù)的電氣裝置稱作繼電保護裝置，其用途有三：

①當電網(wǎng)發(fā)生足以損壞設(shè)備或危及電網(wǎng)安全的故障，使被保護設(shè)皆快速脫離電網(wǎng)。

②對電網(wǎng)的非正常運行及某些設(shè)備的非正常工作狀態(tài)能及時發(fā)出警報信號，以便迅速處理恢復(fù)正常（如電流接地系統(tǒng)的單相接地；變壓器的過負荷等）

③實現(xiàn)電力系統(tǒng)自動化和遠動化，以及工業(yè)生產(chǎn)的自動控制等（如自動合閘；備用電源的自動投入；搖控、遙測、遙訊）。

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特種作業(yè)中的電工作業(yè)

指對電氣設(shè)備進行運行、維護、安裝、檢修、改造、施工、調(diào)試等作業(yè)（不含電力系統(tǒng)進網(wǎng)作業(yè)）。

1、高壓電工作業(yè)：
指對1千伏（kV）及以上的高壓電氣設(shè)備進行運行、維護、安裝、檢修、改造、施工、調(diào)試、試驗及絕緣工、器具進行試驗的作業(yè)。

2、低壓電工作業(yè)：

指對1千伏（kV）以下的低壓電氣設(shè)備進行安裝、調(diào)試、運、行操作、維護、檢修、改造施工和試驗的作業(yè)。

3、電力電纜作業(yè)：

指對電力電纜進行安裝、檢修、試驗、運行、維護等作業(yè)。

4、繼電保護作業(yè)：

指對電力系統(tǒng)中的繼電保護及自動裝置進行運行、維護、調(diào)試及檢驗的作業(yè)

5、電氣試驗作業(yè)：

對電力系統(tǒng)中的電氣設(shè)備專門進行交接試驗及預(yù)防性試驗等的作業(yè)。

6、防爆電氣作業(yè)：

指對各種防爆電氣設(shè)備進行安裝、檢修、維護的作業(yè)。適用于除煤礦井下以外的防爆電氣作業(yè)。

周期函數(shù)的傅里葉級數(shù)算法

數(shù)學中，一個周期函數(shù)滿足狄里赫利條件，則可以將這個周期函數(shù)分解為一個級數(shù)。最為常用的級數(shù)是傅里葉級數(shù)。它假定被采樣信號是一個周期性時間函數(shù)，除基波外還含有不衰減的直流分量和各整數(shù)次諧波。設(shè)該周期信號為x（t），它可表示為直流分量、基波分量和各整倍數(shù)的諧波分量之和。

l.周期函數(shù)的傅里葉級數(shù)及各次諧波的關(guān)系

由于各次諧波的相位可能是任意的，所以，把它們分解成有任意振幅的正弦項和余弦項之和。a₁、b₁分別為基波分量的正、余弦項的振幅，b₀為直流分量的值。

對于其他各次諧波分量的求法與求基波分量的方法完全類似。由此可見，用傅里葉算法求取某次諧波分量的有效值和相角時，關(guān)鍵是求出該次諧波分量的實部和虛部系數(shù)。

以上是在連續(xù)域中應(yīng)用傅里葉方法求取某次諧波分量的方法。那么，在微機繼電保護中，我們得到的是經(jīng)過采樣、A/D轉(zhuǎn)換后的離散數(shù)字信號，這就要應(yīng)用離散傅里葉變換的方法。傅里葉算法（簡稱傅氏算法）可用于求出各諧波分量的幅值和相角，所以它在微機繼電保護中作為計算信號幅值的算法被廣泛采用。

2.全周期傅氏算法

全周期傅氏算法是用一個連續(xù)周期的采樣值求出信號幅值的方法。在微機繼電保護中，輸入的信號是經(jīng)過數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為離散的數(shù)字信號的序列，用x_k來表示。式（2-4）和式（2-5）的積分可以用梯形法求得

式中∶N為基波信號一周期采樣點數(shù)；x_0、x_n為第k采樣值;xo、zN為分別為k=0和k=N時的采樣值。

求出基波分量的實部和虛部a₁、b₁，即可求出信號的幅值。實際上，傅氏算法也是一種濾波方法。分析可知，全周期傅氏算法可有效濾除恒定直流分量和各整次諧波分量。

在微機繼電保護裝置中，傅里葉算法是一個被廣泛應(yīng)用的算法，這是因為傅里葉算法用于提取基波分量或提取某次諧波分量（例如 2次諧波、3次諧波）十分方便，當采樣頻率為600Hz 時，傅里葉算法的計算非常簡單，用匯編語言編程也十分方便。

a_n和b_n已經(jīng)消除了恒定直流分量、基波和n次以外的整次諧波分量的影響。另外，在分別求得A、B、C三相基波的實部和虛部參數(shù)后，還可以求得基波的對稱分量，從而實現(xiàn)對稱分量濾波器的功能。

式中FA、FA、FA分別為A相正序、負序和零序的對稱分量Xn、X、X、Xc分別為A、B、C三相基波分量a=1＜120°。

傅氏算法原理簡單、計算精度高。應(yīng)當說明的是，為了求出正確的故障參數(shù)，必須用故障后的采樣值。因此，全周期傅氏算法所需的數(shù)據(jù)窗為一個周期。即必須在故障后20ms數(shù)據(jù)齊全，方可采用全周期傅氏算法。為提高微機繼電保護的動作速度，還可以采用半周傅氏算法。

3.半周期傅氏算法

半周期傅氏算法僅用半周期的數(shù)據(jù)計算信號的幅值和相角。

半周期傅氏算法在故障后10ms即可進行計算，因而使保護的動作速度減少了半個周期。但是半周期傅氏算法不能濾除恒定直流分量和偶次諧波分量，而故障后的信號中往往含有衰減的直流分量，因此，半周期傅氏算法的計算誤差較大。為改善計算精度，而又不增加計算的復(fù)雜程度，可在應(yīng)用半周期傅氏算法之前，先做一次差分運算。這就是一階差分后半周期半周傅氏算法。

從濾波效果來看，全周期傅氏算法不僅能完全濾除各次諧波分量和穩(wěn)定的直流分量，而且能較好地濾除線路分布電容弓I起的高頻分量，對隨機干擾信號的反應(yīng)也較小，而對畸變波形中的基頻分量可平穩(wěn)和精確地作出響應(yīng)。圖2-6所示是釆樣頻率為600Hz時的全周期傅氏算法和半周期傅氏算法的幅頻特性。半周期傅氏算法的濾波效果不如全周期傅氏算法，它不能濾去直流分量和偶次諧波，適合于只含基波及奇次諧波的情況。兩者都對按指數(shù)衰減的非周期分量呈現(xiàn)了很寬的連續(xù)頻譜，因此傅氏算法在衰減的非周期分量的影響下，計算誤差較大。

從精度來看，由于半周期傅氏算法的數(shù)據(jù)窗只有半周，其精度要比全周期傅氏算法差。當故障發(fā)生半周后，半周期算法即可計算出真值，但精度差；全周期傅氏算法在故障發(fā)生一周后才能計算出真值，精度較半波好。在保護裝置中可采用變動數(shù)據(jù)窗的方法來協(xié)調(diào)響應(yīng)速度和精度的關(guān)系.其做法是在啟動元件啟動之后，先調(diào)用半周期傅氏算法程序。由于計算誤差較大，為防止保護誤動可將保護范圍減小10%°若故障不在該保護范圍內(nèi)時，調(diào)用全周期傅氏算法程序，這時保護范圍復(fù)原。這樣，當故障在保護范圍的0%〜90%以內(nèi)時，用半周期傅氏算法計算很快就趨于真值，精度雖然不高，但足以正確判斷是區(qū)內(nèi)故障；當故障在保護范圍的90%以外時，仍以全周期傅氏算法的計算結(jié)果為準，保證精度。

4.線路阻抗的傅氏算法

傅氏算法可以完全濾去整數(shù)次諧波，對非整數(shù)次諧波也有較好的濾波效果。因此，電壓和電流采樣值七、％經(jīng)傅氏算法后，可認為取出了工頻分量的實部和虛部。

當要求保護動作迅速時，可采用半周期傅氏算法。當然濾波效果要差一些，精確度也不如全周期傅氏算法。考慮到傅氏算法對非周期分量的抑制能力不理想，為提高傅氏算法對阻抗測量的精確度，可采用差分算法抑制，而且方法簡單，效果也好。此外，為防止頻率偏差帶來的計算誤差，可采取采樣頻率自動跟蹤措施。