技術天地
基于DSP的繼電保護測試儀的算法研究
發布日期：2021-04-19 點擊：3651次
摘要： 隨著我國電力工業的迅速發展，新型繼電保護裝置，特別是微機保護的推廣應用，對相應的測試技術有了更新、更高的要求。涉及計算機自動測試等先進技術的微機型繼電保護測試裝置已成為繼電保護測試領域必不可少的專用設備。以往的微機型繼電保護測試儀基本上是全套進口或者是利用電磁暫態軟件包EMTP作為故障波形仿真的核心，這對整套儀器硬件的模塊化、一體化、小型化造成了障礙?；贒SP的繼電保護測試儀就是充分利用了嶄新的硬件技術，集成化、模塊化、一體化設計，為繼電保護工程實用小型測試儀器的發展拓展了很大的空間。
基于DSP的繼電保護測試儀的基本核心是電力系統故障仿真軟件，只有正確高效的仿真核心才能極大發揮硬件的效能。本文分析和研究了國內外在電力系統暫態仿真領域的研究成果，建立了適用于以DSP為核心硬件結構的繼電保護測試儀的電力系統機網暫態仿真模型和算法。
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網暫態仿真研究數學模型和求解方法，結合電阻型故障模型，使故障仿真具有很強的靈活性。在上述理論的基礎上，用標準C語言編寫了電力系統故障暫態數字仿真程序，對電力系統可能出現的各種故障情況下的暫態過程進行了仿真計算，并和Matlab/Simulink仿真結果進行了對比，初步證明了數學模型和計算方法的正確性、合理性。而且，程序設計結構緊湊、小巧，可以作為基于DSP的繼電保護測試儀的核心軟件來模擬系統故障，并將結果變成波形輸出，對繼電保護裝置進行測試。論文還詳細介紹了繼電保護測試儀下位機（DSP）的軟件設計流程，以及上位機（PC）的各種試驗的操作界面。
基于DSP的繼電保護測試儀的成品適應我國電力系統發展，具有體積小、重量輕、精度高、運行可靠、接線簡單直觀不易出錯等優點，可以在我國電力系統中推廣應用，也可在設有電氣工程專業的高校推廣應用。
