毕业论文 基于虚拟仪器的三段式距离保护研究.doc
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毕业论文 基于虚拟仪器的三段式距离保护研究,摘要继电保护对电力系统的安全稳定运行起着至关重要的作用。继电保护是电力系统运行中不可或缺的重要二次设备，其作用是对发电机、变压器、输配电线路等电气设备可能发生的故障实施监事和保护。对出现的故障进行及时和正确的处理，从而防止人员伤亡和设备损坏，保证电能质量，所以继电保护装置在电力系统运行中的作用也就尤为重要。虚拟仪器(v...
内容介绍
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摘要
继电保护对电力系统的安全稳定运行起着至关重要的作用。继电保护是电力系统运行中不可或缺的重要二次设备，其作用是对发电机、变压器、输配电线路等电气设备可能发生的故障实施监事和保护。对出现的故障进行及时和正确的处理，从而防止人员伤亡和设备损坏，保证电能质量，所以继电保护装置在电力系统运行中的作用也就尤为重要。
虚拟仪器(Virtual Instrument，简称VI)是仪器技术与计算机技术深层次的结合。它是运用应用程序将计算机与功能化模块硬件结合起来，用户可
以通过友好的图形界面来操作这台计算机，利用计算机来管理仪器、组织
仪器系统，最终达到取代传统电子仪器的目的。虚拟仪器实际上是软硬件
结合、虚实结合的产物，它充分利用最新的计算机技术实现并扩展了传统仪器的功能。
本文就将虚仪器技术应用于电力系统继电保护中，介绍继电保护技术以及如何使用虚拟仪器开发三段式距离保护实系统，包括其系统组成、功能结构、可视效果等。实验结果表明该系统具有以下功能：故障类型的判别、区段判别、算法程序。
此外，该系统在减低设备成本的同时，还具有人机界面友好，维护方
便和功能扩充容易的优点。该系统在电力系统试验中充分体现了方便、快
捷、实用等优势。
关键词：电力系统；距离保护；虚拟仪器；LABVIEW
Abstract
The relay protection plays an important role in the power system security. Power system relay protection is an indispensable operation of secondary equipment, Its role is to generators, transformers, transmission and distribution lines and other electrical equipment failures that may occur to implement supervisor and protection. On the breakdown of timely and accurate processing, thereby preventing casualties and damage to equipment, to ensure power quality, so protection devices in power system operation also particularly important role.
The virtual instrument is the deeply combination of the instrument technology and the computer technology. It combines computer with the functional module hardware using application program. User can not only manipulate the computer through friendly graphical interface, but also manage instrument control and organization instrument system. It can finally achieve the goal of substitution tradition electronic instrument. In fact, the virtual instrument is the union of software and hardware, and the union of virtual and actual. It fully uses the newest computer technology to complete and expand the function of traditional instrument.
This virtual instrument technology will be used in Power System Protection in this paper. This paper introduces how to use the virtual relay technology and instrument development from the protection of real three-stage system .Including the system composition, function and structure, visual effects. Experimental resultS show that the system has the following features: fault type of discrimination,algorithm procedure.
In addition, the system while reducing equipment costs, but also has friendly interface, easy maintenance and functional advantages of easy expansion. The system in power system fully embodies the easy, fast and practical advantages.
Keywords：Power system,Distance protection,Virtual instruments,LabVIEW
目 录
摘要 I
Abstract II
第1章 绪论 1
1.1 课题背景 1
1.2 继电保护概述 1
1.3 虚拟仪器概述 4
1.3.1虚拟仪器概念 4
1.3.2国内外发展状况 5
1.3.3虚拟仪器技术的意义 6
1.4 本课题研究的意义 6
1.5 本课题的研究内容 7
第2章 电网的距离保护 8
2.1 距离保护的基本概念 8
2.1.1 距离保护的时限特性 8
2.2 阻抗继电器 9
2.2.1 阻抗继电器的接线方式 11
2.2.2 相间短路阻抗继电器的“0”接线方式 11
2.2.3 死区及消除死区的方法 13
2.3 距离保护的整定计算原则 14
2.4 距离保护应用中的相关辅助措施 15
2.5 本章小结 15
第3章 LabVIEW基础知识 17
3.1 LABVIEW简介 17
3.2 LABVIEW的特点 17
3.3 LABVIEW的组成 19
3.4基于LABVIEW的虚拟仪器设计方法 23
3.5 本章小结 23
第4章 距离保护软件系统开发 24
4.1 距离保护的组成 24
4.2 系统软件设计 25
4.2.1 流程图 25
4.2.2 傅里叶算法模块 26
4.2.3 故障类型判别程序 28
4.2.4 阻抗继电器模块 30
4.2.5 区段判别程序 30
4.2.6 动作逻辑模块 31
4.3可视化效果设计 32
4.4 本章小结 33
结论 34
参考文献 35
致谢 37
附录 38
继电保护对电力系统的安全稳定运行起着至关重要的作用。继电保护是电力系统运行中不可或缺的重要二次设备，其作用是对发电机、变压器、输配电线路等电气设备可能发生的故障实施监事和保护。对出现的故障进行及时和正确的处理，从而防止人员伤亡和设备损坏，保证电能质量，所以继电保护装置在电力系统运行中的作用也就尤为重要。
虚拟仪器(Virtual Instrument，简称VI)是仪器技术与计算机技术深层次的结合。它是运用应用程序将计算机与功能化模块硬件结合起来，用户可
以通过友好的图形界面来操作这台计算机，利用计算机来管理仪器、组织
仪器系统，最终达到取代传统电子仪器的目的。虚拟仪器实际上是软硬件
结合、虚实结合的产物，它充分利用最新的计算机技术实现并扩展了传统仪器的功能。
本文就将虚仪器技术应用于电力系统继电保护中，介绍继电保护技术以及如何使用虚拟仪器开发三段式距离保护实系统，包括其系统组成、功能结构、可视效果等。实验结果表明该系统具有以下功能：故障类型的判别、区段判别、算法程序。
此外，该系统在减低设备成本的同时，还具有人机界面友好，维护方
便和功能扩充容易的优点。该系统在电力系统试验中充分体现了方便、快
捷、实用等优势。
关键词：电力系统；距离保护；虚拟仪器；LABVIEW
Abstract
The relay protection plays an important role in the power system security. Power system relay protection is an indispensable operation of secondary equipment, Its role is to generators, transformers, transmission and distribution lines and other electrical equipment failures that may occur to implement supervisor and protection. On the breakdown of timely and accurate processing, thereby preventing casualties and damage to equipment, to ensure power quality, so protection devices in power system operation also particularly important role.
The virtual instrument is the deeply combination of the instrument technology and the computer technology. It combines computer with the functional module hardware using application program. User can not only manipulate the computer through friendly graphical interface, but also manage instrument control and organization instrument system. It can finally achieve the goal of substitution tradition electronic instrument. In fact, the virtual instrument is the union of software and hardware, and the union of virtual and actual. It fully uses the newest computer technology to complete and expand the function of traditional instrument.
This virtual instrument technology will be used in Power System Protection in this paper. This paper introduces how to use the virtual relay technology and instrument development from the protection of real three-stage system .Including the system composition, function and structure, visual effects. Experimental resultS show that the system has the following features: fault type of discrimination,algorithm procedure.
In addition, the system while reducing equipment costs, but also has friendly interface, easy maintenance and functional advantages of easy expansion. The system in power system fully embodies the easy, fast and practical advantages.
Keywords：Power system,Distance protection,Virtual instruments,LabVIEW
目 录
摘要 I
Abstract II
第1章 绪论 1
1.1 课题背景 1
1.2 继电保护概述 1
1.3 虚拟仪器概述 4
1.3.1虚拟仪器概念 4
1.3.2国内外发展状况 5
1.3.3虚拟仪器技术的意义 6
1.4 本课题研究的意义 6
1.5 本课题的研究内容 7
第2章 电网的距离保护 8
2.1 距离保护的基本概念 8
2.1.1 距离保护的时限特性 8
2.2 阻抗继电器 9
2.2.1 阻抗继电器的接线方式 11
2.2.2 相间短路阻抗继电器的“0”接线方式 11
2.2.3 死区及消除死区的方法 13
2.3 距离保护的整定计算原则 14
2.4 距离保护应用中的相关辅助措施 15
2.5 本章小结 15
第3章 LabVIEW基础知识 17
3.1 LABVIEW简介 17
3.2 LABVIEW的特点 17
3.3 LABVIEW的组成 19
3.4基于LABVIEW的虚拟仪器设计方法 23
3.5 本章小结 23
第4章 距离保护软件系统开发 24
4.1 距离保护的组成 24
4.2 系统软件设计 25
4.2.1 流程图 25
4.2.2 傅里叶算法模块 26
4.2.3 故障类型判别程序 28
4.2.4 阻抗继电器模块 30
4.2.5 区段判别程序 30
4.2.6 动作逻辑模块 31
4.3可视化效果设计 32
4.4 本章小结 33
结论 34
参考文献 35
致谢 37
附录 38
