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

①當(dāng)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(hù)設(shè)皆快速脫離電網(wǎng)。

②對(duì)電網(wǎng)的非正常運(yùn)行及某些設(shè)備的非正常工作狀態(tài)能及時(shí)發(fā)出警報(bào)信號(hào)，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(guò)負(fù)荷等）

③實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)自動(dòng)化和遠(yuǎn)動(dòng)化，以及工業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)控制等（如自動(dòng)合閘；備用電源的自動(dòng)投入；搖控、遙測(cè)、遙訊）。

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特種作業(yè)中的電工作業(yè)

指對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行運(yùn)行、維護(hù)、安裝、檢修、改造、施工、調(diào)試等作業(yè)（不含電力系統(tǒng)進(jìn)網(wǎng)作業(yè)）。

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

2、低壓電工作業(yè)：

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

3、電力電纜作業(yè)：

指對(duì)電力電纜進(jìn)行安裝、檢修、試驗(yàn)、運(yùn)行、維護(hù)等作業(yè)。

4、繼電保護(hù)作業(yè)：

指對(duì)電力系統(tǒng)中的繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置進(jìn)行運(yùn)行、維護(hù)、調(diào)試及檢驗(yàn)的作業(yè)

5、電氣試驗(yàn)作業(yè)：

對(duì)電力系統(tǒng)中的電氣設(shè)備專門進(jìn)行交接試驗(yàn)及預(yù)防性試驗(yàn)等的作業(yè)。

6、防爆電氣作業(yè)：

指對(duì)各種防爆電氣設(shè)備進(jìn)行安裝、檢修、維護(hù)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(jí)數(shù)算法

數(shù)學(xué)中，一個(gè)周期函數(shù)滿足狄里赫利條件，則可以將這個(gè)周期函數(shù)分解為一個(gè)級(jí)數(shù)。最為常用的級(jí)數(shù)是傅里葉級(jí)數(shù)。它假定被采樣信號(hào)是一個(gè)周期性時(shí)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(hào)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(jí)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(xiàng)和余弦項(xiàng)之和。a₁、b₁分別為基波分量的正、余弦項(xiàng)的振幅，b₀為直流分量的值。

對(duì)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(jiàn)，用傅里葉算法求取某次諧波分量的有效值和相角時(shí)，關(guān)鍵是求出該次諧波分量的實(shí)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(jī)繼電保護(hù)中，我們得到的是經(jīng)過(guò)采樣、A/D轉(zhuǎn)換后的離散數(shù)字信號(hào)，這就要應(yīng)用離散傅里葉變換的方法。傅里葉算法（簡(jiǎn)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(jī)繼電保護(hù)中作為計(jì)算信號(hào)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(gè)連續(xù)周期的采樣值求出信號(hào)幅值的方法。在微機(jī)繼電保護(hù)中，輸入的信號(hào)是經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為離散的數(shù)字信號(hào)的序列，用x_k來(lái)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(hào)一周期采樣點(diǎn)數(shù)；x_0、x_n為第k采樣值;xo、zN為分別為k=0和k=N時(shí)的采樣值。

求出基波分量的實(shí)部和虛部a₁、b₁，即可求出信號(hào)的幅值。實(shí)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(jī)繼電保護(hù)裝置中，傅里葉算法是一個(gè)被廣泛應(yīng)用的算法，這是因?yàn)楦道锶~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(dāng)采樣頻率為600Hz 時(shí)，傅里葉算法的計(jì)算非常簡(jiǎn)單，用匯編語(yǔ)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(shí)部和虛部參數(shù)后，還可以求得基波的對(duì)稱分量，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)稱分量濾波器的功能。

式中FA、FA、FA分別為A相正序、負(fù)序和零序的對(duì)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(jiǎn)單、計(jì)算精度高。應(yīng)當(dāng)說(shuō)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(gè)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(jī)繼電保護(hù)的動(dòng)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(jì)算信號(hào)的幅值和相角。

半周期傅氏算法在故障后10ms即可進(jìn)行計(jì)算，因而使保護(hù)的動(dòng)作速度減少了半個(gè)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(hào)中往往含有衰減的直流分量，因此，半周期傅氏算法的計(jì)算誤差較大。為改善計(jì)算精度，而又不增加計(jì)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(yùn)算。這就是一階差分后半周期半周傅氏算法。

從濾波效果來(lái)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(duì)隨機(jī)干擾信號(hào)的反應(yīng)也較小，而對(duì)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(shí)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(duì)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(jì)算誤差較大。

從精度來(lái)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(dāng)故障發(fā)生半周后，半周期算法即可計(jì)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(jì)算出真值，精度較半波好。在保護(hù)裝置中可采用變動(dòng)數(shù)據(jù)窗的方法來(lái)協(xié)調(diào)響應(yīng)速度和精度的關(guān)系.其做法是在啟動(dòng)元件啟動(dòng)之后，先調(diào)用半周期傅氏算法程序。由于計(jì)算誤差較大，為防止保護(hù)誤動(dòng)可將保護(hù)范圍減小10%°若故障不在該保護(hù)范圍內(nèi)時(shí)，調(diào)用全周期傅氏算法程序，這時(shí)保護(hù)范圍復(fù)原。這樣，當(dāng)故障在保護(hù)范圍的0%〜90%以內(nèi)時(shí)，用半周期傅氏算法計(jì)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(dāng)故障在保護(hù)范圍的90%以外時(shí)，仍以全周期傅氏算法的計(jì)算結(jié)果為準(zhǔn)，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(duì)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(rèn)為取出了工頻分量的實(shí)部和虛部。

當(dāng)要求保護(hù)動(dòng)作迅速時(shí)，可采用半周期傅氏算法。當(dāng)然濾波效果要差一些，精確度也不如全周期傅氏算法�？紤]到傅氏算法對(duì)非周期分量的抑制能力不理想，為提高傅氏算法對(duì)阻抗測(cè)量的精確度，可采用差分算法抑制，而且方法簡(jiǎn)單，效果也好。此外，為防止頻率偏差帶來(lái)的計(jì)算誤差，可采取采樣頻率自動(dòng)跟蹤措施。