電力系統(tǒng)繼電保護(hù)可視化開發(fā)平臺(tái)的研究.pdf

1、電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行如今已經(jīng)成為影響國(guó)民經(jīng)濟(jì)快速穩(wěn)定發(fā)展的重要因素之一，而在電力系統(tǒng)中，繼電保護(hù)裝置為確保電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行發(fā)揮著極其重要的作用。如今，電網(wǎng)架構(gòu)日益復(fù)雜且形式不一，對(duì)繼電保護(hù)的個(gè)性化需求也日益突出，為此各專家學(xué)者針對(duì)繼電保護(hù)裝置開展了許多研究工作。 在保護(hù)的開發(fā)過(guò)程中，經(jīng)常碰到這樣的問(wèn)題：一方面，由于當(dāng)前保護(hù)都采用物理底層開發(fā)模式，當(dāng)硬件有所改動(dòng)時(shí)需要花費(fèi)大量的人力物力來(lái)進(jìn)行調(diào)整，耗費(fèi)大量的時(shí)間和人力；另一方面

2、，當(dāng)需要對(duì)保護(hù)的某一功能模塊進(jìn)行調(diào)整以滿足電網(wǎng)的個(gè)性化需求時(shí)，由于各個(gè)模塊之間耦合非常強(qiáng)，需要牽動(dòng)整套保護(hù)使得工程量變的非常巨大甚至無(wú)法完成。 另外從保護(hù)運(yùn)行以及測(cè)試的角度上來(lái)看，在保護(hù)實(shí)際運(yùn)行及事故分析過(guò)程中：一方面，利用開發(fā)硬件原型的方式研究保護(hù)的動(dòng)態(tài)特性、新原理、新算法，非常耗時(shí)且價(jià)格昂貴；為確保保護(hù)裝置具有良好的暫態(tài)性能，需做大量的測(cè)試，亦耗時(shí)且價(jià)格昂貴；進(jìn)一步，若想評(píng)測(cè)多套保護(hù)裝置之間的配合性能，或者想評(píng)測(cè)保護(hù)系統(tǒng)對(duì)系

3、統(tǒng)穩(wěn)定性的影響等，需要在仿真系統(tǒng)（如RTDS）中接入多套保護(hù)裝置，上述研究皆耗時(shí)且價(jià)格昂貴?？傊?，開發(fā)、測(cè)試、評(píng)價(jià)一套實(shí)際的保護(hù)裝置代價(jià)很大、周期很長(zhǎng)。另一方面，實(shí)際的保護(hù)裝置是一個(gè)由硬件裝置構(gòu)成的“黑盒子”，輸出只有動(dòng)作或者不動(dòng)作兩種狀態(tài)，若保護(hù)拒動(dòng)，無(wú)從判斷該保護(hù)離正確動(dòng)作相差“多遠(yuǎn)”；若保護(hù)正確動(dòng)作，無(wú)從判斷該保護(hù)離拒動(dòng)還有“多近”；若保護(hù)不正確動(dòng)作，無(wú)從跟蹤保護(hù)的動(dòng)作邏輯和動(dòng)作時(shí)序，也就難以追蹤保護(hù)不正確動(dòng)作的原因。 電

4、力系統(tǒng)繼電保護(hù)可視化開發(fā)平臺(tái)綜合利用組件技術(shù)、現(xiàn)代數(shù)字式保護(hù)技術(shù)、數(shù)字仿真技術(shù)以及虛擬儀器技術(shù)，為適應(yīng)電力系統(tǒng)個(gè)性化的繼電保護(hù)開發(fā)提供了技術(shù)基礎(chǔ)。該平臺(tái)通過(guò)將保護(hù)各個(gè)功能模塊解藕從而使得各個(gè)功能模塊彼此獨(dú)立，使得保護(hù)的各個(gè)功能模塊的開發(fā)和升級(jí)變的簡(jiǎn)單。這樣一方面可以縮短保護(hù)的開發(fā)周期，節(jié)省大量的人力物力；另外一方面可以很方面的滿足電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的個(gè)性化需求；最后由于本平臺(tái)的可視化特性，該平臺(tái)方便可用于研究新型保護(hù)算法或原理，也可用于評(píng)

5、測(cè)已有保護(hù)原理對(duì)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(dòng)作行為分析。與已有的微機(jī)保護(hù)仿真系統(tǒng)相比，本系統(tǒng)具有如下突出特點(diǎn)：（1）基于虛擬儀器技術(shù)；（2）暫態(tài)仿真與測(cè)試；（3）集成化；（4）組件化；（5）仿真過(guò)程可視化和透明化，可以完整觀察系統(tǒng)仿真過(guò)程以及保護(hù)內(nèi)部動(dòng)作情況；（6）保護(hù)性能評(píng)價(jià)。 本文將Labview和ATP集成起來(lái)，利用ATP實(shí)現(xiàn)故障仿真，Labview實(shí)現(xiàn)保護(hù)仿真，采用了軟件框架技術(shù)建立數(shù)字式保護(hù)的軟件模型

6、，在虛擬保護(hù)仿真系統(tǒng)中模擬物理保護(hù)裝置，實(shí)現(xiàn)保護(hù)動(dòng)作過(guò)程可視化、透明化，方便研究保護(hù)的新原理、新算法，高效地分析、診斷保護(hù)的不正確動(dòng)作，評(píng)價(jià)保護(hù)動(dòng)作行為，從而構(gòu)成了完整的基于虛擬儀器的保護(hù)動(dòng)態(tài)仿真與測(cè)試系統(tǒng)。該系統(tǒng)模塊化設(shè)計(jì)，開放性好，集成度高，具有可視化功能，有利于觀測(cè)保護(hù)內(nèi)部動(dòng)作情況，分析繼電保護(hù)裝置的動(dòng)態(tài)特性。 另外，本系統(tǒng)引入保護(hù)系統(tǒng)全自動(dòng)化測(cè)試。虛擬儀器可與實(shí)際保護(hù)裝置（即待測(cè)保護(hù)裝置）并行連接，可利用虛擬儀器作為基準(zhǔn)