LabVIEW可视化电力系统继电保护开发与实验平台研究(2)

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3．8 区段判别模块 22

4 距离保护仿真平台测试 23

4．1 完整平台的搭建 23

4．2 可视化前面板 25

4．3 可视化平台测试 27

4．4 测试结果总结 31

结论 32

致谢 33

参考文献 34

1 绪论

1．1 课题研究背景及其意义

电力系统继电保护伴随着电力系统同时出现和发展的技术，是保障电力系统安全稳定运行的第一道防线。它的研究内容是电力系统故障和危及安全运行的的异常工况，以探讨其对策的反事故自动化措施；其基本任务是自动、迅速、有选择性地将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于继续遭到损坏，保证其他无故障部分迅速恢复正常运行；反应电气设备的不正常运行状态，并根据运行维护条件，而动作于发出信号或跳闸[1]。继电保护装置需要满足可靠性，选择性，速动性，灵敏性的要求。

继电保护技术的发展历史是从1901年出现感应型继电器至今，经历了机电式、整流式、晶体管式、集成电路式、微型计算机式的发展阶段。随着计算机技术和电子技术的发展，形成了现代以微型机、微控制器为核心的继电保护形式。微机继电保护装置具有性能优越、灵活性大、维护调试方便、可靠性高、易于获得附加功能、实现网络化的特点。近年来，随着计算机技术的飞速发展以及计算机在电力系统继电保护领域中的普遍应用，新的控制原理和方法被不断应用于计算机继电保护中，使微机继电保护的研究向更高的层次发展，继电保护技术未来趋势是向计算机化，网络化，智能化，保护、控制、测量和数据通信-体化发展[2]。论文网

随着电网规模的不断扩大，电网结构日益复杂，电力系统自动化程度越来越高，对继电保护装置的性能要求也越来越高。因此，对于特定的电网，需要根据各种条件满足用户的个性化需求，同时，随着电网的不断扩大和改变，继电保护也要进行相应的更新和扩展。传统的保护开发基于物理底层开发，直接在硬件的基础上建立保护逻辑，并通过结构化的程序语言实现，使得各个元件之间的联系异常紧密。如果需要对某一个功能元件进行用户个性化需求的修改，或者需要扩充保护的功能，这些改动将牵动整套保护，工程量巨大。其次，采用文本化的程序语言编写的保护程序无法直观地体现保护的逻辑功能图，使阅读程序者难以理解，而且保护的逻辑功能程序一般都比较复杂，编写过程中很容易出现错误。当某种保护软件开发完成进入现场测试之前，都要进行试验验证算法的有效性，高压试验成本高且有一定的风险。通过论述以上的传统保护开发的缺点，可见开发一种具有广泛通用性，易于操作，便于验证的电力系统可视化开发平台具有重要的价值

本文研究的电力系统可视化研究平台基于虚拟仪器技术，采用图形化的编程语言G语言编写程序，相比于晦涩的文本语言，保护的逻辑框图一目了然，便于理解。平台开发过程中应用了模块化的变成思想，将保护分成各个功能模块分别编写程序，把根据规范编写好的功能模块封装成独立的VI，彼此之间通过开放接口进行通信。由于各个模块之间相对独立，不仅可以对其重复使用，而且当需要对某一个功能进行调整的时候，对其他的功能模块不会造成影响，大大提高了开发的效率。平台的开放性使其具有很好的扩展功能，用户可以根据自己需求编写模块库，按照保护的功能分类，每个功能下可以有采用不同算法模块，用户可以随意将这些模块进行连接组合，配置自己个性化的保护。可以同时与MATLAB等仿真软件配合使用，利用仿真软件产生故障波形输入到平台中，方便测试保护的性能，用户可以利用此种仿真测试来验证新的算法的有效性。虚拟仪器技术同时提供丰富的可视化功能，用户可以定制自己的个性化测试界面，观察保护的各个功能的工作情况，因此该平台同样可以用于继电保护原理的教学中去，可以向学生们更加形象生动地展示复杂的继电保护原理，让学生亲身参与到保护功能的开发中，丰富传统的继电保护教学。