基于可编程逻辑的微机继电保护实验平台的研究设计

摘要

微机继电保护功能完善、性能可靠，对电力系统的安全稳定运行起着决定性的作用，也完全符合对智能电网和全球能源互联网进行信息化远程控制的要求。但是根据现场的运行经验可以看出，微机继电保护装置功能失效或者运行维护人员操作不当是造成电力系统故障以及使故障范围进一步扩大的主要原因。另外，目前的微机继电保护实验平台还存在着功能简单、程序调试复杂和黑箱操作等问题，使得实验人员难以准确掌握微机继电保护的精髓。综合考虑这两方面的原因，有必要借助先进的实验平台对将要从事继电保护装置的开发设计以及运行维护工作的学生进行系统培训，提高他们对继电保护原理的掌握程度，以降低电力系统出现故障的几率。
　　本文分析了国内外微机继电保护装置的生产厂家所采用的开发设计方法以及高校微机继电保护教学所采用的实验平台情况，给出了一种利用Matlab软件实现可编程逻辑的微机继电保护教学实验方法。首先利用先进的DSP数据处理控制器、AD7656高精度模数转换器、MD070SD大尺寸彩屏模块等完成了性能可靠的微机继电保护硬件平台。然后以变压器为保护对象，在Matlab中利用可编程逻辑的思想构建了差动保护元件和涌流识别元件，并将通过仿真验证的保护元件编译成硬件平台可以识别运用的C语言代码。
　　最后利用微机继电保护硬件平台、Matlab软件及其他设备对变压器差动保护进行了开环测试和闭环测试，验证了所述微机继电保护实验方法的合理性和可行性。

目录

声明

1 绪论

1.1 课题背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 论文所做主要工作

2实验平台硬件电路设计

2.1 实验平台总体结构

2.2 微控制器选型

2.3 数据采集系统

2.4 通信单元

2.5 开关量输入输出

2.6 人机接口回路

2.7 PCB及样机

2.8 本章小结

3 可编程逻辑的Matlab实现

3.1 可编程逻辑在Matlab中的应用

3.2 变压器保护策略及仿真建模

3.3 模型的检查及验证

3.4 保护模块的翻译和移植

3.5 传统手工编程

3.6 本章小结

4 变压器差动保护测试验证

4.1 单机开环测试

4.2 联机闭环测试

4.3 本章小结

5 总结与展望

5.1 总结

5.2 展望

致谢

参考文献

攻读硕士期间主要成果