技術(shù)天地
基于DSP的繼電保護(hù)測(cè)試儀的算法研究
發(fā)布日期：2021-04-19 點(diǎn)擊：3131次
摘要： 隨著我國電力工業(yè)的迅速發(fā)展，新型繼電保護(hù)裝置，特別是微機(jī)保護(hù)的推廣應(yīng)用，對(duì)相應(yīng)的測(cè)試技術(shù)有了更新、更高的要求。涉及計(jì)算機(jī)自動(dòng)測(cè)試等先進(jìn)技術(shù)的微機(jī)型繼電保護(hù)測(cè)試裝置已成為繼電保護(hù)測(cè)試領(lǐng)域必不可少的專用設(shè)備。以往的微機(jī)型繼電保護(hù)測(cè)試儀基本上是全套進(jìn)口或者是利用電磁暫態(tài)軟件包EMTP作為故障波形仿真的核心，這對(duì)整套儀器硬件的模塊化、一體化、小型化造成了障礙?；贒SP的繼電保護(hù)測(cè)試儀就是充分利用了嶄新的硬件技術(shù)，集成化、模塊化、一體化設(shè)計(jì)，為繼電保護(hù)工程實(shí)用小型測(cè)試儀器的發(fā)展拓展了很大的空間。
基于DSP的繼電保護(hù)測(cè)試儀的基本核心是電力系統(tǒng)故障仿真軟件，只有正確高效的仿真核心才能極大發(fā)揮硬件的效能。本文分析和研究了國內(nèi)外在電力系統(tǒng)暫態(tài)仿真領(lǐng)域的研究成果，建立了適用于以DSP為核心硬件結(jié)構(gòu)的繼電保護(hù)測(cè)試儀的電力系統(tǒng)機(jī)網(wǎng)暫態(tài)仿真模型和算法。
本文在充分考慮到短路電流的周期分量、非周期分量及帶有變壓器、線路和無窮大電源的情況下，給出了端口方程方法的機(jī)網(wǎng)暫態(tài)仿真研究數(shù)學(xué)模型和求解方法，結(jié)合電阻型故障模型，使故障仿真具有很強(qiáng)的靈活性。在上述理論的基礎(chǔ)上，用標(biāo)準(zhǔn)C語言編寫了電力系統(tǒng)故障暫態(tài)數(shù)字仿真程序，對(duì)電力系統(tǒng)可能出現(xiàn)的各種故障情況下的暫態(tài)過程進(jìn)行了仿真計(jì)算，并和Matlab/Simulink仿真結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比，初步證明了數(shù)學(xué)模型和計(jì)算方法的正確性、合理性。而且，程序設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)緊湊、小巧，可以作為基于DSP的繼電保護(hù)測(cè)試儀的核心軟件來模擬系統(tǒng)故障，并將結(jié)果變成波形輸出，對(duì)繼電保護(hù)裝置進(jìn)行測(cè)試。論文還詳細(xì)介紹了繼電保護(hù)測(cè)試儀下位機(jī)（DSP）的軟件設(shè)計(jì)流程，以及上位機(jī)（PC）的各種試驗(yàn)的操作界面。
基于DSP的繼電保護(hù)測(cè)試儀的成品適應(yīng)我國電力系統(tǒng)發(fā)展，具有體積小、重量輕、精度高、運(yùn)行可靠、接線簡單直觀不易出錯(cuò)等優(yōu)點(diǎn)，可以在我國電力系統(tǒng)中推廣應(yīng)用，也可在設(shè)有電氣工程專業(yè)的高校推廣應(yīng)用。
