微机继电保护测试仪的研发

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1、华中科技大学硕士学位论文微机继电保护测试仪的研发姓名：孙彦申请学位级别：硕士专业：电力系统及其自动化指导教师：刘沛2011-01-05华中科技大学硕士学位论文摘要电力作为国民经济发展和人民日常生活不可缺少的资源，其应用已经成为衡量一个国家发达水平的重要标志。安全作为电力系统稳定发展的基础，其重要性也越来越受到人们的广泛重视。继电保护装置在保障电力系统稳定和电力设备安全运行方面起着重要的作用，也越来越需要接受实际的检测，因而继电保护测试技术应运而生，并在近年来有了长足的发展。本文在参照国家相关标准并结合自身需求基础上，研制

2、了一套基于双工控机模型的新一代继电保护测试仪，以嵌入式系统作为用户交互和数字信号处理的平台，体积小巧，性能优越，拥有友好的用户界面和完善的测试功能，便于维护和升级。本文首先从电力系统安全稳定的重要性入手，讨论了继电保护测试技术的重要作用，及其微机继电保护测试装置的历史、现状及发展趋势。接着，介绍了微机型继电保护测试仪的总体方案，对基于双工控机架构的上下位机及其外设、通讯结构等作了整体的功能设计和结构设计，并从硬件和软件两方面分别论述了上下位机的功能实现方案。然后具体讨论了振荡和故障再现模块的原理及实现方法。其中对振荡模块

3、的研究包括系统振荡产生的原理及振荡对电力系统造成的影响，并在简化的等值两机系统模型上，分析系统振荡及其发生故障时电气量的变化情况，并结合继电保护测试仪的具体要求，阐述了振荡模块的编写及其具体的软件仿真实现。对故障再现模块进行了系统的研究，在正确解读模块参数、试验逻辑和COMTRADE格式规则的基础上通过编程软件实现试验数据的读取、保存及故障波形的再现。重点解读了通讯规约流程，并讨论了大量数据传递的串口通讯实现方法。关键词：微机继电保护测试系统振荡故障再现暂态数据转换标准格式I华中科技大学硕士学位论文AbstractAsa

4、nindispensableresourceofnationaleconomicdevelopmentandpeople'sdailylive,electricityhasdevelopedtobethemeasurementofstate'sdevelopment.Asthebasisforthedevelopmentofpowersystemstability,thesecurityofpowersystemhasattractmoreattention.Powersystemprotectiondevicespla

5、yanimportantroletoprotectthestabilityandsafetyofpowersystem,andthetestequipmentofithasmadegreatprogressinrecentyears.Accordingtotherelevantnationalstandardsandconsideringtheneedsofourselves,wehavedevelopedanewprotectiontestdevice.Withembeddedsystemanddigitalsigna

6、lprocessingplatform,themicrocomputer-basedrelayprotectiontestdevicehascompactsize,comprehensivetestingcapabilities,friendlyuserinterface,easytomaintainandupgradeandcouldbeeasilyusedtotestmostrelayprotectionsinthemarket.Thearticlebeginswiththeimportanceofsecuritya

7、ndstabilityofpowersystem,anddiscussesthehistoryandcurrentdevelopmentofrelayprotectiontester.Thenintroducetheresearchanddevelopmentofmicroprocessor-basedrelayprotectiontesterthroughthesoftwarepartandhardwarepart.Theframeworkincludesthehostcomputerandthelowercomput

8、ertogetherwiththesoftwaresystemofcommunication.Thedesignofoscillationandfaultreviewmoduleismainlydiscussedinthispaper,especiallyinthesoftwarepart.Theresearchon