基于labview的三段式距离保护研究文档格式.doc
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燕山大学毕业设计（论文）任务书
学院：
电气工程学院系级教学单位：
电力工程系
学
号
学生
姓名
专业
班级
题
目
题目名称
题目性质
1.理工类：
工程设计（√）；
工程技术实验研究型（）；
理论研究型（）；
计算机软件型（）；
综合型（）。
2.管理类（）；
3.外语类（）；
4.艺术类（）。
题目类型
1.毕业设计（√）2.论文（）
题目来源
科研课题（）生产实际（）自选题目（√）
主
要
内
容
1、较全面地熟悉继电保护方面的相关知识，掌握三段式电流保护的工作原理。
2、学习计算机编程语言LabVIEW，能够进行较复杂的编程。
3、研究设计虚拟继电保护实验系统的系统组成、功能结构、可视效果等。
4、开发三段式距离保护软件模块。
基
本
求
1．遵守毕业设计期间的纪律，按时答疑；
2．独立完成设计任务，培养基本的科研能力；
3．设计说明书一份（不少于2万字），A1图纸一张；
英文资料翻译不少于5千字；
说明书要求条理清晰、文笔通顺，符合毕业设计撰写规范的要求；
论文、图纸中的文字符号符合国家现行标准；
4.完成相关的仿真，并反映在论文中，以附件的形式给出编写的程序清单。
参
考
资
料
1、继电保护相关教材
2、在校园期刊网上查阅有关文献10篇以上，外文文献1篇以上。
周次
1—4周
5—8周
9—12周
13—16周
17—18周
应
完
成
的
查阅文献，熟悉选题的相关知识，对所选题目建立总体认识。
学习与选题有关的必要知识；
完成设计内容的前两部分任务。
完成设计任务的第三部分。
完成设计任务的第四部分。
撰写毕业论文，准备答辩。
指导教师：
杨秋霞
职称：
副教授2012年1月20日
系级教学单位审批：
年月日
摘要
在目前，电力系统不断向高电压、远距离、大容量的方向发展，在系统的网架结构和运行方式日益复杂的情况下，对继电保护测试提出的更高要求。
因此，在结构复杂的高压电网中，应采用性能较为完善的保护装置，距离保护就是其中的一种。
目前微机保护在国内外的电力系统中得到了广泛的应用。
但针对微机保护内部工作过程无法被用户直接观测的问题，设计出了利用虚拟仪器，采用LabVIEW开发平台进行微机距离保护仿真的思想和方案，用虚拟仪器软件模拟在实际电网中运行的保护装置。
虚拟仪器是基于计算机系统的数字化测量测试仪器，它充分利用现有计算机资源，把传统仪器的专业化功能和面板软件化，突破了传统仪器在数据处理、表达、传送以及存储方面的限制。
虚拟仪器技术自诞生以来，得到了广泛的应用和发展，认为基于虚拟仪器的微机保护的研发有广泛的应用前景，是今后一段时间继电保护的发展方向。
关键词：
距离保护；
微机保护；
虚拟仪器；
LabVIEW
I
燕山大学本科生毕业设计（论文）
Abstract
Atpresent,thepowersystemiscontinuouslytowardthedirectionofthehigh-voltage,long-distance,high-capacity.Underthesituationoftheincreasingcomplexityofnetworkstructureandoperationmodeofthesystem,theincreasingdemandismadeontherelaytest.Therefore,inthecomplexstructureofthehighvoltagegrid,weshouldusemoreperfectperformanceoftheprotectiondevices.Thedistanceprotectionisoneofthem.
Microprocessor-basedprotectionhasbeenwidelyusedinthepowersystemathomeandabroad.WedesignideasandprogramsofthemicrocomputerdistanceprotectionsimulationthroughVirtualinstrumentandLabVIEWdevelopmentplatform,fortheinnerworkingsoftheprocessofcomputerprotectioncannotbedirectlyobserved.WeuseVirtualinstrumentsoftwaresimulatetheactualrunninggridprotectiondevice.
Virtualinstrumentbasesonthecomputersystemofdigitaltestingmeasurementinstruments.Ittakesfulladvantageofexistingcomputerresources,makingthetraditionalinstrumentsofspecializedfunctionandpanelsoftware-based,anditbreakthroughthetraditionalinstuments’constraintsindataprocessing,expression,transmissionandstorage.Virtualinstrumenttechnologyhasbeenwidelyusedanddevelopmentsinceitsbirth.Itisgenerallythoughthatresearchanddevelopmentofmicrocomputerprotectionbasedonvirtualinstrumenthasabroadapplicationprospects,whichisthedevelopmentdirectionofrelyprotectioninthefuture.
Keyword:
Distanceprotection;
Microprocessor-basedprotection;
Virtualinstrument;
LabVIEW
II
目录
摘要 I
Abstract II
第1章绪论 1
1.1课题背景 1
1.2微机距离保护的发展现状 2
1.2.1继电保护概述 2
1.2.2微机继电保护的发展 2
1.3虚拟仪器概述 3
1.3.1虚拟仪器的概念 3
1.3.2虚拟仪器在电力系统中的应用 5
1.4本文的主要内容 5
第2章距离保护的原理 7
2.1距离保护的作用和基本工作原理 7
2.2距离保护的时限特性 7
2.3距离保护的组成 7
2.4阻抗继电器 9
2.4.1反应接地故障的阻抗继电器 10
2.4.2反应相间故障的阻抗继电器 11
2.5阻抗继电器的动作特性 12
2.5.1圆阻抗特性 13
2.5.2测量式方向性四边形阻抗特性 14
2.6振荡闭锁对距离保护的影响及应对措施 16
2.6.1系统振荡时电气量变化特点 16
2.6.2系统振荡对距离保护的影响 18
2.6.4识别系统振荡的常用方法 19
2.7本章小结 20
第3章LabVIEW基础知识 21
3.1LabVIEW概述 21
3.2LabVIEW编程环境 21
3.3基于LabVIEW的虚拟仪器设计方法 24
3.5本章小结 24
第4章距离保护软件系统的实现 25
4.1系统流程图 25
4.2微机距离保护的算法 26
4.2.1半周积分算法 26
4.2.1傅氏级数算法 26
4.2.2序分量算法 28
4.2.3延时算法 29
4.2装置启动元件 29
4.3选相元件 32
4.4振荡闭锁元件 34
4.5TV断线失压闭锁元件 36
4.6阻抗继电器的实现 37
4.7跳闸逻辑的实现 39
4.8距离保护装置的前面板 42
4.9本章小结 43
结论 44
参考文献 45
致谢 47
附录 48
第1章绪论
第1章绪论
1.1课题背景
目前，远距离、高电压、大容量是电力系统的未来的方向趋势，导致系统网络结构和运行方式日益复杂，对继电保护测试也提出了更高要求。
继电保护装置是电力系统中重要的二次设备之一，保障了电力系统的安全运行。
无数国内外的实例证明，涉及停电范围较广的大型系统事故，大都与继电保护装置不能正确动作有一定的关系。
因此，合理的整定继电保护，提高运行继电保护的管理水平，才能保障电网的安全运行。
随着电子技术和计算机技术的发展，电力系统继电保护也突破了传统的继电保护形式，出现了以微处理器为核心的电力系统继电保护形式，我们称之为电力系统微机保护。
目前，在许多高校实验室中，大量的实验设备仍然采用传统仪器，其优点是实验方式相对来说较简单，但同时存在很多缺点：
需要的仪器繁多，连线复杂，占地面积大，更新仪器也需要大量资金。
因此如果可以建立一个虚拟实验室，将极大程度提高实验效率，实验成本也会降低。
虚拟实验室与传统实验室相比，在克服上述传统实验室的缺点的同时，还具有很多优势：
易于实现技术更新和网络化；
能充分利用现有软硬件资源；
自动化、智能化程度较高；
功能齐全；
价格低廉。
这些特点在实践教学中发挥了极大的作用，弥补了传统实验室的不足。
距离保护长
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