大學(xué)本科畢業(yè)論文(設(shè)計)開題報告
學(xué)院: 信息科學(xué)與工程學(xué)院 專業(yè)班級: 2009級電氣C班
課題名稱 基于VB平臺的電力系統(tǒng)距離保護仿真
1、 本課題的的研究目的和意義:
本課題的研究目的
繼電保護裝置的任務(wù)是當系統(tǒng)發(fā)生故障時能迅速地發(fā)現(xiàn)故障并且通過斷路器有選擇地切除發(fā)生故障的部分,距離保護是繼電保護中故障點定位的一種有效方法,尤其是微機型距離保護對提高和改善線路保護性能方面有較大的意義。通過對高壓線路發(fā)生的各種故障特點進行分析研究,用Visual Basic語言編制出微機保護虛擬開發(fā)平臺軟件,并編制出距離保護的跳閘出口及跳閘后處理模塊,利用微機保護虛擬開發(fā)平臺對各種故障情況進行仿真。繼電保護的基本要求:選擇性、速動性、靈敏性和可靠性。電力工業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ),是重要的支柱產(chǎn)業(yè)。電力系統(tǒng)規(guī)模大,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,由于人為因素或大自然的原因,會發(fā)生各種故障和出現(xiàn)不正常的運行狀態(tài)。
在電力系統(tǒng)中,計算機仿真可以作為理論研究的輔助工具,也可以通過模擬真實裝置、設(shè)備的運行,發(fā)現(xiàn)和解決設(shè)備運行中可能出現(xiàn)的問題。
電
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現(xiàn)代世界電力網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的主要特點是:大容量發(fā)電機組、超高壓或者特高壓的輸電電壓等級、遠距離輸電、大規(guī)模的交直流混聯(lián)電網(wǎng)和較高的自動化運行。在這種形式下,對電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)故障后的穩(wěn)定分析和保護裝置的研發(fā)制造都需要提前進行仿真研究。Simulink是MATLAB最重要的組件之一,它提供了一個動態(tài)的系統(tǒng)模型建立、模擬仿真以及綜合分析的集成環(huán)境。在這個環(huán)境下,不用大量編寫程序,而只需要通過非常簡單的鼠標操作,就可以完整地繪制復(fù)雜的電力系統(tǒng)。Simulink具有適應(yīng)性強、繪制過程清晰以及仿真精度高、相似度高、工作效率高、靈活性等優(yōu)點;谝陨蟽(yōu)點,Simulink已被廣泛應(yīng)用于復(fù)雜電力系統(tǒng)的仿真和計算之中。
雖然Simulink依托強大的MATLAB使其擁有了強大的計算能力,對于復(fù)雜的電力系統(tǒng)仿真能輕而易舉地進行動態(tài)仿真、波形顯示、各種故障的產(chǎn)生等一系列實際運行情況,但是其界面較為復(fù)雜,編程比較復(fù)雜,用戶界面不夠直觀以及將整個仿真環(huán)境暴露等一系列缺點也限制了它在實際中的應(yīng)用。
微軟開發(fā)的Visual Basic編程語言作為一種可視化程度高,界面友好的軟件,恰好可以彌補MATLAB在這方面的缺陷,即使對于MATLAB不夠熟悉的用戶,也能輕松的完成線路參數(shù)設(shè)置,仿真以及結(jié)果的查看。而且封裝后的VB程序看不出Simulink原本的仿真模型,增強了程序的b_m性,因而這二者的結(jié)合,大大提高了MATLAB在實際工程中的應(yīng)用。二者結(jié)合后,既可以作為基點保護的平臺搭建的軟件基礎(chǔ),也可作為繼電保護課程的教學(xué)演示,在電氣工程的教學(xué)中具有較高的應(yīng)用價值。
2、 文獻綜述(國內(nèi)外研究情況及其發(fā)展):
國內(nèi)外微機繼電保護仿真研究是以電力系統(tǒng)仿真研究為基礎(chǔ)的。數(shù)字仿真有實時性仿真和非實時性仿真。國內(nèi)外在非實時數(shù)字仿真軟件中有兩種應(yīng)用最為廣泛:ATP/EMTP (Electromagnetic Transients Program)是加拿大Manitoba公司開發(fā)的電磁暫態(tài)分析軟件,ATP/EMTP(The Alternative Transients Program)是其獨立免費版本,也是世界上使用最為廣泛的電磁暫態(tài)分析程序的一個版本。它可以模擬任意復(fù)雜網(wǎng)絡(luò),數(shù)學(xué)模型廣泛。PSCAD/EMTCD也是加拿大開發(fā)的暫態(tài)仿真程序,是得到廣泛應(yīng)用的一個版本。PSCAD是EMTCD的用戶界面,它使得用戶可以方便的使用EMTDC進行電力系統(tǒng)分析,使電力系統(tǒng)復(fù)雜部分的可視化成為可能,而且軟件可以作為實時數(shù)字仿真器的前置端,可以模擬任意大小的交直流系統(tǒng)。這兩種離線仿真軟件仿真速度太慢,仿真系統(tǒng)l分鐘的響應(yīng)需要花數(shù)分鐘甚至數(shù)小時時間,而且無法滿足與外部物理控制設(shè)備和保護裝置進行實時交互的需要:因此無法對繼電器進行閉環(huán)測試。國內(nèi)以南自院為代表的十幾家單位相繼引進了RTDS,其前臺工作站上的機器上運行的軟件主要有Uni*平臺上的PSCAD,和基于JAVA平臺的RSCAD。國內(nèi)在微機繼電保護仿真系統(tǒng)自主研究也有很多,較典型的代表比如華北電力大學(xué)動態(tài)模擬實驗室的TMS320C32型機,是在嵌入式PC104上實現(xiàn)的,它能夠應(yīng)用于動態(tài)模擬實驗室進行科學(xué)研究,保護測試和多媒體教學(xué)等工作,代表了國內(nèi)這方面的先進成果。目前更有人提出在PC機上實現(xiàn)的利用面向?qū)ο蠹夹g(shù)的圖形界面的微機保護仿真,還處于研究和小部分實驗階段,不過提法各異,完成的功能也有所不同,沒有統(tǒng)一的標準。國外的這方面的研究領(lǐng)先于國內(nèi),應(yīng)用經(jīng)驗也較成熟,比如西門子(南京)電氣公司從總公司己引進了一套仿真系統(tǒng)做為該公司中國保護產(chǎn)品調(diào)試、診斷工具。這種利用OOP(英文Orient Object Programming,即面向?qū)ο缶幊?語言的開發(fā)的基于PC的圖形界面的新型繼電保護仿真裝置,這種裝置可以在Windows操作系統(tǒng)下,以visua1 C++6.0為平臺開發(fā)完成的,具有兼容性好,可靠性高,靈活性強等優(yōu)點。軟件采用模塊化結(jié)構(gòu),因而整個系統(tǒng)的擴展能力強。
目前大量的電力系統(tǒng)仿真軟件已被應(yīng)用到繼電保護仿真之中, ……(未完,全文共6193字,當前僅顯示2175字,請閱讀下面提示信息。
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