電力系統(tǒng)繼電保護可視化開發(fā)平臺的研究.pdf

1、電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行如今已經(jīng)成為影響國民經(jīng)濟快速穩(wěn)定發(fā)展的重要因素之一，而在電力系統(tǒng)中，繼電保護裝置為確保電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行發(fā)揮著極其重要的作用。如今，電網(wǎng)架構(gòu)日益復雜且形式不一，對繼電保護的個性化需求也日益突出，為此各專家學者針對繼電保護裝置開展了許多研究工作。 在保護的開發(fā)過程中，經(jīng)常碰到這樣的問題：一方面，由于當前保護都采用物理底層開發(fā)模式，當硬件有所改動時需要花費大量的人力物力來進行調(diào)整，耗費大量的時間和人力；另一方面

2、，當需要對保護的某一功能模塊進行調(diào)整以滿足電網(wǎng)的個性化需求時，由于各個模塊之間耦合非常強，需要牽動整套保護使得工程量變的非常巨大甚至無法完成。 另外從保護運行以及測試的角度上來看，在保護實際運行及事故分析過程中：一方面，利用開發(fā)硬件原型的方式研究保護的動態(tài)特性、新原理、新算法，非常耗時且價格昂貴；為確保保護裝置具有良好的暫態(tài)性能，需做大量的測試，亦耗時且價格昂貴；進一步，若想評測多套保護裝置之間的配合性能，或者想評測保護系統(tǒng)對系

3、統(tǒng)穩(wěn)定性的影響等，需要在仿真系統(tǒng)（如RTDS）中接入多套保護裝置，上述研究皆耗時且價格昂貴。總之，開發(fā)、測試、評價一套實際的保護裝置代價很大、周期很長。另一方面，實際的保護裝置是一個由硬件裝置構(gòu)成的“黑盒子”，輸出只有動作或者不動作兩種狀態(tài)，若保護拒動，無從判斷該保護離正確動作相差“多遠”；若保護正確動作，無從判斷該保護離拒動還有“多近”；若保護不正確動作，無從跟蹤保護的動作邏輯和動作時序，也就難以追蹤保護不正確動作的原因。 電

4、力系統(tǒng)繼電保護可視化開發(fā)平臺綜合利用組件技術、現(xiàn)代數(shù)字式保護技術、數(shù)字仿真技術以及虛擬儀器技術，為適應電力系統(tǒng)個性化的繼電保護開發(fā)提供了技術基礎。該平臺通過將保護各個功能模塊解藕從而使得各個功能模塊彼此獨立，使得保護的各個功能模塊的開發(fā)和升級變的簡單。這樣一方面可以縮短保護的開發(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)繼電保護的個性化需求；最后由于本平臺的可視化特性，該平臺方便可用于研究新型保護算法或原理，也可用于評

5、測已有保護原理對于特定電網(wǎng)的適應性，還可用于電網(wǎng)事故后的保護動作行為分析。與已有的微機保護仿真系統(tǒng)相比，本系統(tǒng)具有如下突出特點：（1）基于虛擬儀器技術；（2）暫態(tài)仿真與測試；（3）集成化；（4）組件化；（5）仿真過程可視化和透明化，可以完整觀察系統(tǒng)仿真過程以及保護內(nèi)部動作情況；（6）保護性能評價。 本文將Labview和ATP集成起來，利用ATP實現(xiàn)故障仿真，Labview實現(xiàn)保護仿真，采用了軟件框架技術建立數(shù)字式保護的軟件模型

6、，在虛擬保護仿真系統(tǒng)中模擬物理保護裝置，實現(xiàn)保護動作過程可視化、透明化，方便研究保護的新原理、新算法，高效地分析、診斷保護的不正確動作，評價保護動作行為，從而構(gòu)成了完整的基于虛擬儀器的保護動態(tài)仿真與測試系統(tǒng)。該系統(tǒng)模塊化設計，開放性好，集成度高，具有可視化功能，有利于觀測保護內(nèi)部動作情況，分析繼電保護裝置的動態(tài)特性。 另外，本系統(tǒng)引入保護系統(tǒng)全自動化測試。虛擬儀器可與實際保護裝置（即待測保護裝置）并行連接，可利用虛擬儀器作為基準