电力系统10kv继电保护实验与实验方法研究

电力系统10kv继电保护实验与实验方法研究

梁峰李献峰

（安徽省阜阳市明珲阳光电力维修服务有限公司236000）

摘要:21世纪是计算机技术的时代，在教育领域的各种教学方法改革中，计算机技术的应用始终是改革探讨要点之一。在电力系统10kv的继电保护实验课程中，也要利用计算机带来的便利，让实验方法得到改进。总来说，可以先针对下位机进行计算机技术的应用。在实验中常用的下位机PC／104工控机内植入能够进行自主逻辑判断原理的计算机程序。其次，在电力系统的实际操作中，几乎电力系统的所有常用组件都要有图元，尤其是电力系统的核心组件变压器和发电机，都有这部分的情况。因此，针对这一教学改革趋势，本文将详细阐述针对电力系统10kv继电保护的实验应当如何设计，希望能够帮助教学实践与时俱进。

关键词：电力系统；继电保护；实验方法

一、引言

从上世纪末开始，继电保护技术领域中就已经逐渐开始引入微机。到目前为止，微机原理的保护装置的相关技术已经十分成熟，这对于输电线路和电力系统中核心设备的保护十分重要。微机保护原理具有其他保护机制不可比拟的优越性。首先，嵌入式单片机技术得以实现，能够让保护系统具有高集成度和多种功能同时运行的特点。

但是，实践中技术水平的提高也对这一专业学生的在校学习水平提出了更高的要求，这对开展教学的教师团队也是挑战。目前，虽然实际应用过程中计算机技术的作用不断增强，课堂上作为教学实验用具的电力系统继电保护装置仍处于初级阶段，并没有能够将最先进的装置设计成为教学实验，这将导致学生在课堂上学习到的知识并不能够有效应用到后续实际工作中。

针对这一教学实验现状，本文认为讨论如何改善继电保护实验过程中使用的系统是一个有意义的问题。

二、电力系统继电保护实验的相关要求

在电力系统继电保护相关的实验中，最重要的就是实验用的教学系统。一般情况下，教学用的电力系统继电保护系统的组成部分有多媒体教学系统、继电保护试验通用装置以及电力系统的信号发生器。在我国目前的高校教学过程中，有通用的继电保护试验装置，即PC／104与DSP共同组合的系统。在这一组合系统装置中，相关实验数据能够被及时采集并发送到实验操作人员手中，也能够通过网络实现人机互动。

在目前的实验系统水平下，任课教师对实验系统运用十分熟悉，能够通过实验系统向学生讲述电力系统继电保护装置应如何在整个系统中发挥作用，还可以模拟各种问题进行现场测试。随着素质教育的要求逐渐深入，高校任课教师已经认识到多媒体教学的作用，并将多媒体大量应用到课堂中，帮助学生更好地认识到理解所学知识。

此外，电力系统信号发生器也是目前课堂上任课教师使用较多的工具。这一工具的主要作用是连接电力系统连接，然后将信号和滤波等都转换成数字信号，同时也能够让静模测试有充分的准备时间。教师先使用计算机提交实验结果，然后将保护动作过程通过多媒体系统再现出来，这样学生就能从中理解继电保护原理。实验教学系统可以根据接收到的远程操作指令进行运作，并根据要求完成微机保护数字滤波等任务。当执行程序编译完成之后，就应该将其下载到PC／104系统，以在线运行电力系统继电保护程序。在制作电力系统的信号发生器时，应该根据通用试验保护装置的相关参数进行。

三、电力系统继电保护实验教学过程中的图形化软件系统的应用

1、图形处理功能的应用

图形处理功能的内容和常用操作主要与图元的编辑和打印相关。在电力系统中,基本上所有的电子元件都已经加入了图元组件，尤其是核心组件变压器和发电机，其中的图元的作用更是发挥着重要作用。这一功能的主要作用是采用坐标放置和实体绘图,可实现图形处理的功能。

与传统的手工绘图相比,运用计算机系统进行这一工作将大大提高工作效率，因为任课教师运用这一功能，可以使用计算机上的鼠标精准绘制出课堂对应需要的图形。当然,教师在使用系统时要注意绘制实体,在过程中要求,如颜色和图画图案。同时，教师也要注重色彩搭配、绘画模式等先进操作,以提高制图的效率。

2、计算功能的应用

计算功能主要体现在对课堂需要展示的图形的界面计划上。图形界面主要是通过ODBC访问后台数据库的图形软件系统的完成的。由于系统使用可视化技术,系统功能可以与图形界面很好地结合起来。在这一功能的支持下，任课教师可以通过系统查询和编辑数据,并根据情况建立个性化的系统，从而最终将这些数据转换成图形界面。当然,如果中继保护设备发生数据篡改或者实时变化,则系统中的数据需要更新，并且图形界面也会相应产生变化。为了保障该系统功能能够持续发挥作用，该系统还在数据库中计算了电气零件的失效情况,并进行了相应的计算结果。可以将计算结果查看为已知值或标量值。比如，为了绘制一个好的折线图,需要系统计算不同节点的导纳矩阵。完成计算过程后,还必须显示音量振幅接口。在计算设置时,必须遵循设置的原则。在使用ODBC连接视图和数据库后,任课教师能够十分方便地查看设置的结果。

3、数据库功能的应用

在电力系统继电保护实验制导系统中,电力系统的数据存储机制是必不可少的。数据存储器在编程过程中起着重要的作用，可以视为一切相关程序的起点。数据库设计和应用程序具有基本的数据分析和查询的功能。数据库中应当包含网络体系结构的相关结构参数,包括与图表和案例相关的参数信息。在运用数据库技术时，应当注意这一数据库应当具有较低的冗余度,其程序和数据独立性应当保持高水平,只有这样才能够为之后的应用提供便利。数据库还可以将失败的计算结果和设置，正确的计算和输出结果作为相关报告保存，以供后续参考。

4、软件功能的应用

利用上述三模块的功能,可将图形化软件系统用于电力系统的继电保护实验和算法设计中。当系统将样本数据作为一种形式呈现时,实验能够更直观地理解数据,并在实验过程中了解继电保护实验的原理。当然,任课教师也可以引导学生实现图形软件系统的运行过程。此外,系统中的信号分析工具可以显示信号频谱和电矢量关系,以便在研究过程中可以离线分析数据。研究人员还可以使用该系统功能来扩展实验，探索更为先进的继电保护技术。

四、结束语

综上所述,大多数高校在目前的电力系统继电保护装置的课堂讲解上,在一定程度上滞后于现实需求的实验情况。已经十分明显的可以判断传统的继电保护实验设备不能满足学生的学习需要。在本研究中,针对微机保护实验装置的不足,并结合学生的实际情况,建议使用多功能和智能的微机继电保护实验装置。。新的电力系统继电保护实验教学系统应该使用VB6.0的集成开发环境，并且使用DSP和PC／104。

参考文献

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