----最近有一些用户询问，在评价微机保护性能时，是否也像选购家用电脑那样，CPU的位数越多、运算速度越快的越好。例如32位的CPU构成的微机保护性能就一定比16位的或8位的微机保护性能好等。我们认为这种看法是片面的，下面我们对这个问题做简要的说明 一、 CPU的运算速度和位数与继电保护的可靠性的关系 ----可靠性是继电保护设备最重要和最基本的要求。继电保护防误动、防拒动的能力主要体现在可靠性的设计上。可靠性的设计包含软件和硬件两方面。因此，对于微机保护的可靠性而言，在某种程度上取决于CPU本身的可靠性和抗干扰性能。例如总线不引出芯片的CPU是国内外公认的最可靠方案。从可靠性的角度来分析，CPU的运算速度和位数并没有对可靠性产生影响。 ----另外，继电保护的可靠性还与运行、维护的水平、推广的程度及配套设备等因素有关，同时多年的运行经验积累和产品的不断改进、完善，也是保证可靠性的重要环节。 ----在微机保护装置中，CPU运算速度和位数的选择应以"够用"为原则，以保证继电保护的可靠性和完成继电保护必须的功能，没有必要片面地追求CPU的位数或运算速度。 二、CPU的计算精度与位数的关系 ----从理论上说，CPU的计算精度与位数无关，如：8位机的计算精度完全可以做到与32位机的计算精度相同。计算机位数不同的区别，主要体现在处理数据时，编程的方便性、用到指令是多几条还是少几条。这对于使用设备、不参与编程的人来说，没有区别。 三、CPU的运算速度与继电保护的动作速度的关系 ----对于微机继电保护设备，继电保护的动作延时主要来自于等待判断故障特征所需的基本数据所占用的时间（即数据窗的延时）。由于微机继电保护所处理的数据不是太大，数据处理所占用的时间很少。所以，32位机的动作速度比8位机快不了多少。在CPU指令周期相同的情况下，乐观地估计，32位机应用于继电保护场合，其动作速度比8位机大约能快0.3~0.4毫秒。指令周期短的8位机与指令周期略长的32位机比较，完成继电保护所需精度和速度的时间很难分出快慢。 ----微机保护的CPU 除了处理数据外，还用于逻辑位的判断与比较。这种逻辑位的判断对于8位机来说，占用的时间更短。 ----因此，CPU运算速度对继电保护的动作速度并不产生多大的影响。 四、A/D的位数决定了数据采集的精度与CPU的位数的关系 ----经多年的应用表明，常用的12位-16位A/D芯片已足以满足继电保护的性能要求。因此与A/D接口的CPU以16位更简便。若32位CPU与16位A/D接口，则CPU的32位中有16位是不起作用的。因此，即使采用了32位的CPU也不能提高计算的精度。 五、继电保护的灵敏性、选择性与CPU的位数和运算速度的关系 ----微机保护的灵敏性、选择性主要取决于A/D的精度、保护的原理、整定配合等与CPU的位数和运算速度没有关系。 六、尽管采用位数多、运算速度快的CPU，有利于处理大量数据或进行图像处理。但是，仅就实现继电保护最主要的功能而言，还没有处理大量数据或进行图像处理的需求，16位的CPU完全可以满足继电保护的要求。今后随着网络通信功能的增强，微机保护的某些部分，如人机界面、通信接口等可能需要一些位数多、速度快一些的单片机。 ----鉴于以上情况，国内外继电保护专家和工程技术人员并不把提高CPU的位数和运算速度作为提高继电保护性能的手段。现在国内外仍大量使用8位和16位CPU构成的微机继电保护，就是有力的说明。事实上将目前由32位的CPU构成的微机保护同由16位CPU构成的微机保护加以比较，可以发现它们的性能指标基本是一样的，这也是一个有力的说明。 ----国内一位著名的继电保护专家曾经说过，继电保护不是奥运会，向极限挑战是危险的。杨奇逊院士在最近的学术报告中一再指出当代微机保护的设计中要特别注意它的鲁棒性问题。因此，我们认为一味追求CPU的多位数、高运算速度的设计思想是不可取的。 |
