单片机具有控制功能强、体积小、功耗小、成本低的优点，随着单片机已技术的日益完善，使它在工业、民用、军事等工程领域得到了广泛应用。从智能控制到监测无一不显示出其相比于其他技术的优越性。因此基于单片机技术的功率方向元件越来越受到人们重视。文献综述

本文根据国内外学者对功率方向元件的研究成果，借鉴他们的成功经验，希望能通过使用单片机来实现微机功率方向元件的设计。力求该功率方向元件设计能正确无误反映功率方向，同时具备简单易用的特点。

1．1国内外发展状况

1．2本课题要研究的问题和拟采用的研究手段

本课题希望设计一种基于单片机的微机功率方向元件。并使之能准确快速反应功率方向，达到结构简单、使用方便的特点。

  经过分析功率方向元件原理以及微机实现方式，本文决定以相位比较法为基础，设计出利用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, 进而判断功率方向的功率方向元件。

  在实现该元件的过程中，先基于此设计确定整体方案和实现方式，然后根据方案设计功率方向元件的硬件电路并进行软件设计，画出其硬件图和程序图，该设计力求结构简单，使用方便，易于维护。

2  方案的设计与选择

整机构成框图如图1所示。其中基本方向元件为主体部分,电压形成电路用于构成不同功能的方向元件(不同功能的方向元件,采用不同电压形成电路)。即各种功能的方向元件的构成采用基本方向元件加电压形成电路的积木式结构。构成普通方向元件时, 源.自/751·论\文'网·www.751com.cn/电压形成电路由电压变换器和电流变换器组成,图中的 和  分别接电压变换器和电流变换器的输出电压；构成正序、负序、零序方向元件时,电压形成电路分别由正序电压过滤器和正序电流过滤器、负序电压过滤器和负序电流过滤器以及零序电压过滤器和零序电流过滤器组成，图中的  分别接正序、负序和零序电压过滤器的输出电压, 分别接正序、负序和零序电流过滤器的输出电压。