虛擬儀器技術(shù)在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中的應(yīng)用研究

1、優(yōu)選文檔優(yōu)選文檔PAGEPAGE6優(yōu)選文檔PAGE虛假儀器技術(shù)在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中的應(yīng)用研究大綱：本文就虛假儀器技術(shù)在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中的應(yīng)用進(jìn)行了商議,提出了自己的一些看法,可供同行參照學(xué)習(xí)。要點(diǎn)詞：繼電保護(hù)；虛假儀器技術(shù)；電力系統(tǒng)中圖分類號：TM774文件表記碼：A文章編號：1674-7712(2014)08-0000-01電能事關(guān)公民生產(chǎn)生活的方方面面，電力系統(tǒng)發(fā)生故障時若不能夠迅速正確地切除故障而引起擴(kuò)大甚至系統(tǒng)失穩(wěn)，會造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和嚴(yán)重的社會影響。除應(yīng)采用各種積極措施除掉或減少發(fā)生故障的可能性以外，還應(yīng)在一旦發(fā)生故障時迅速但有選擇性地切除故障元件。因此，電力系統(tǒng)安全牢固的運(yùn)行離

2、不開繼電保護(hù)。一、繼電保護(hù)技術(shù)研究（一）繼電保護(hù)理論的發(fā)展。繼電保護(hù)科學(xué)和技術(shù)是隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展而發(fā)展起來的。19世紀(jì)90年代，電磁型過電流繼電器。20世紀(jì)初，繼電器開始廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)保護(hù)，是繼保技術(shù)的初步。1901年，出現(xiàn)感覺型過電流繼電器。1908年，提出比較被保護(hù)元件兩端的電流差動保護(hù)原理。1910年，方向性電流保護(hù)獲取應(yīng)用，將電流與電壓比較的保護(hù)原理，以致1920年后距離保護(hù)的出現(xiàn)。1927年，高頻載波電流傳達(dá)比較輸電線兩端功率或相位的高頻保護(hù)裝置。1950年后，利用微波傳達(dá)和比較輸電線兩端故障電襟懷的微波保護(hù)。利用故障點(diǎn)產(chǎn)生的行波實(shí)現(xiàn)迅速繼電保護(hù)的設(shè)想。1975年前后，出生了行

3、波保護(hù)裝置。利用光纖通道的繼電保護(hù)。1980年，反應(yīng)工頻故障重量（工頻突變量）原理的保護(hù)被大量研究。1990年后該原理的保護(hù)裝置被廣泛應(yīng)用。（二）繼電保護(hù)裝置的發(fā)展。1950年前，機(jī)電式繼電器:擁有機(jī)械轉(zhuǎn)動部件帶動觸點(diǎn)開、合的機(jī)電式繼電器。如電磁型，感覺型或電動型繼電器。50年代初，靜態(tài)繼電保護(hù)裝置第一代：70年代，晶體管繼電保護(hù)裝置在我國被大量采用，滿足當(dāng)時電力系統(tǒng)向超高壓、大容量方向發(fā)展的需要。第二代：80年代后期，集成電路式繼電保護(hù)裝置，成為靜態(tài)繼保裝置主要形式。60年代末，數(shù)字式繼電保護(hù)-計(jì)算機(jī)技術(shù)構(gòu)成的繼電保護(hù)。上世紀(jì)60年代末，對繼電保護(hù)計(jì)算機(jī)算法大量研究。上世紀(jì)70年代后半期，比

4、較完滿的微機(jī)保護(hù)樣機(jī)開始投入到電力系統(tǒng)中試運(yùn)行。上世紀(jì)80年代，微機(jī)保護(hù)在硬件構(gòu)造和軟件技術(shù)方面趨于成熟。上世紀(jì)90年代，微機(jī)保護(hù)在我國獲取大量的應(yīng)用，主運(yùn)算器發(fā)展到32位，DSP采用。上世紀(jì)90年代后半期，變電站自動化技術(shù)和無人值班運(yùn)行模式獲取迅速發(fā)展。微機(jī)保護(hù)代表著電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的未來，將成為未來電力系統(tǒng)保護(hù)、控制、運(yùn)行調(diào)換及事故辦理的一致計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成部分。二、虛假儀器技術(shù)在電力系統(tǒng)的應(yīng)用（一）電力系統(tǒng)仿真技術(shù)。隨后經(jīng)濟(jì)的發(fā)展對電能的需求越來越大，特別是外國幾次大的停電事故，令人們更加關(guān)注繼電保護(hù)裝置的可靠性。為了促進(jìn)生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們需要進(jìn)行各種試驗(yàn)以便對不同樣系統(tǒng)進(jìn)行研究

5、、解析和設(shè)計(jì)。最初是在系統(tǒng)原型上做試驗(yàn)，但由于各種原因在原型上做試驗(yàn)有困難時，只能按原型的特點(diǎn)構(gòu)造一個系統(tǒng)模型(物理的或數(shù)學(xué)的)，爾后在該模型上試驗(yàn)。人們把建模和在模型上做試驗(yàn)的過程就稱為系統(tǒng)仿真。電力系統(tǒng)數(shù)字仿真是系統(tǒng)仿真的一個分支。由于電力系統(tǒng)高可靠性的要求，人們很早就采用系統(tǒng)仿真的方法對電力系統(tǒng)進(jìn)行研究，并經(jīng)歷了從直、交流計(jì)算試驗(yàn)臺、電力系統(tǒng)動向模型和模擬式儀器儀表等物理仿真到電力系統(tǒng)數(shù)字仿真的發(fā)展過程。電力系統(tǒng)科學(xué)技術(shù)的研究和試驗(yàn)與系統(tǒng)仿真親密相連，從某種意義上來說，電力系統(tǒng)仿真技術(shù)的發(fā)展水平代表了電力系統(tǒng)科學(xué)研究水平。（二）虛假儀器技術(shù)淺析。（1）虛假儀器技術(shù)?！疤摷賰x器”是由美國國

6、家儀器企業(yè)附I，NationalInstrument)于1986年推出的看法，是指以通用計(jì)算機(jī)為核心，依照用戶對儀器的設(shè)計(jì)定義，用軟件實(shí)現(xiàn)虛假控制面板設(shè)計(jì)和測試功能的一種計(jì)算機(jī)儀器系統(tǒng)。虛假儀器技術(shù)的廣泛應(yīng)用起源于各行各業(yè)的測量和測試系統(tǒng)，無論是對電襟懷，還是對非電襟懷都能夠進(jìn)行測量。隨著虛假儀器于上個世紀(jì)九十年代引入中國，以美國國家儀器企業(yè)為代表的虛假儀器技術(shù)由于其富強(qiáng)的功能、高效的編程方法、無縫集成、擴(kuò)展性強(qiáng)且擁有較高的性價比等優(yōu)點(diǎn)，在電力系統(tǒng)的監(jiān)控、測試、測量、仿真、授課實(shí)驗(yàn)等方面獲取了很多應(yīng)用，并獲取必然成就1。（2）虛假儀器技術(shù)的研究成就。華中科技大學(xué)以LabVIEW作為軟件開發(fā)平臺

7、，利用其富強(qiáng)的信號辦理功能、方便的編程方式，開發(fā)了吻合IEC61850通信系統(tǒng)的電力設(shè)備在線監(jiān)測系統(tǒng)，為提高設(shè)備故障診斷的預(yù)示性和正確率，為電力設(shè)備維修決策系統(tǒng)供應(yīng)依照2。廣東順特電氣有限企業(yè)采用LabVIEW開發(fā)平臺及RT嵌入式辦理器和數(shù)據(jù)采集卡研發(fā)的基于串行通信的消弧線圈控制器，該系統(tǒng)成功應(yīng)用于西北某企業(yè)電站中，經(jīng)實(shí)踐該控制器測量正確、控制可靠，對照于原有控制器，性能上有了較大提高，綜合成本上也有相當(dāng)優(yōu)勢。湖南大學(xué)與廣東奇正電氣有限企業(yè)合作開發(fā)的高低壓斷路器智能控制器，其基于LabVIEW的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，很好的實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化、智能化的要求，且能夠很好的嵌入到其他工控網(wǎng)絡(luò)中。三、繼電保護(hù)仿

8、真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)微機(jī)保護(hù)仿真系統(tǒng)可用于建模、仿真、解析在各種電網(wǎng)故障和異常情況下，微機(jī)保護(hù)系統(tǒng)的動作特點(diǎn)。該系統(tǒng)既可用于研究新式保護(hù)算法或原理，也可用于評測已有保護(hù)原理對于特定電網(wǎng)的適應(yīng)性，還可用于電網(wǎng)事故后的保護(hù)動作行為解析。由于其重要性，國內(nèi)華北電力大學(xué)、上海交通大學(xué)、燕山大學(xué)、山東大學(xué)、武漢大學(xué)等均已開發(fā)多個仿真系統(tǒng)。外國實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)功能豐富，但價格較昂貴，且因國內(nèi)外電網(wǎng)構(gòu)造的差別，其實(shí)不完好適合中國國情，很難應(yīng)用于國內(nèi)的授課研究；國內(nèi)微機(jī)保護(hù)物理仿真裝置功能單一，數(shù)字仿真大多實(shí)現(xiàn)的是故障錄波數(shù)據(jù)回放式仿真，其實(shí)不完好同現(xiàn)實(shí)繼電保護(hù)裝置工作過程一致。隨著建設(shè)智能電網(wǎng)，對繼電保護(hù)提出新的要求，這需要一個優(yōu)異的平臺來研究開發(fā)新原理、新算法，該平臺應(yīng)擁有很好的網(wǎng)絡(luò)化功能。因此引入虛假儀器技術(shù)到繼電保護(hù)中，正采用虛假儀器技術(shù)開發(fā)繼電保護(hù)裝置擁有以下優(yōu)點(diǎn)：硬件系統(tǒng)通用化、硬件功能軟件化、繼電保護(hù)裝置網(wǎng)絡(luò)化、參數(shù)整定與更正實(shí)時化、繼電保護(hù)裝置智能化、保護(hù)、控制、測量和數(shù)據(jù)通