大学本科毕业论文(设计)开题报告
学院: 信息科学与工程学院 专业班级: 电气09C班
课题名称 基于VB平台的电力系统三段式电流保护仿真
1、 本课题的的研究目的和意义:
本课题的研究目的
电力工业是国民经济的基础,是重要的支柱产业。电力系统规模大,结构复杂,由于人为因素或大自然的原因,会发生各种故障和出现不正常的运行状态。继电保护是一种能反应电力系统故障和不正常状态,并及时动作于断路器跳闸或发出信号的自动化设备。继电保护的任务:
(1)自动、迅速有选择地切除故障组件,使无故障部分恢复正常运行,使故障部分设备免遭毁坏。
(2)发现电气组件的不正常运行状态,根据运行维护条件动作于发信号、减负荷或跳闸。
继电保护的基本要求:选择性、速动性、灵敏性和可靠性。
计算机仿真是一门综合了计算机科学、数学、自动控制理论等知识的综合性学科。作为一项重要的分析工具和研究手段,计算机仿真技术在各种理论研究和工程领域中被广泛使用。
在电力系统中,计算机仿真可以作为理论研究的辅助工具,也可以
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装置的研发制造都需要提前进行仿真研究。Simulink是MATLAB最重要的组件之一,它提供了一个动态的系统模型建立、模拟仿真以及综合分析的集成环境。在这个环境下,不用大量编写程序,而只需要通过非常简单的鼠标操作,就可以完整地绘制复杂的电力系统。Simulink具有适应性强、绘制过程清晰以及仿真精度高、相似度高、工作效率高、灵活性等优点。基于以上优点,Simulink已被广泛应用于复杂电力系统的仿真和计算之中。
虽然Simulink依托强大的MATLAB使其拥有了强大的计算能力,对于复杂的电力系统仿真能轻而易举地进行动态仿真、波形显示、各种故障的产生等一系列实际运行情况,但是其界面较为复杂,编程比较复杂,用户界面不够直观以及将整个仿真环境暴露等一系列缺点也限制了它在实际中的应用。
微软开发的Visual Basic编程语言作为一种可视化程度高,界面友好的软件,恰好可以弥补MATLAB在这方面的缺陷,即使对于MATLAB不够熟悉的用户,也能轻松的完成线路参数设置,仿真以及结果的查看。而且封装后的VB程序看不出Simulink原本的仿真模型,增强了程序的b_m性,因而这二者的结合,大大提高了MATLAB在实际工程中的应用。二者结合后,既可以作为基点保护的平台搭建的软件基础,也可作为继电保护课程的教学演示,在电气工程的教学中具有较高的应用价值。
2、 文献综述(国内外研究情况及其发展):
国内外微机继电保护仿真研究是以电力系统仿真研究为基础的。数字仿真有实时性仿真和非实时性仿真。国内外在非实时数字仿真软件中有两种应用最为广泛:ATP/EMTP (Electromagnetic Transients Program)是加拿大Manitoba公司开发的电磁暂态分析软件,ATP/EMTP(The Alternative Transients Program)是其独立免费版本,也是世界上使用最为广泛的电磁暂态分析程序的一个版本。它可以模拟任意复杂网络,数学模型广泛。
PSCAD/EMTCD也是加拿大开发的暂态仿真程序,是得到广泛应用的一个版本。PSCAD是EMTCD的用户界面,它使得用户可以方便的使用EMTDC进行电力系统分析,使电力系统复杂部分的可视化成为可能,而且软件可以作为实时数字仿真器的前置端,可以模拟任意大小的交直流系统。这两种离线仿真软件仿真速度太慢,仿真系统l分钟的响应需要花数分钟甚至数小时时间,而且无法满足与外部物理控制设备和保护
装置进行实时交互的需要:因此无法对继电器进行闭环测试。
实时数字仿真软件应用最为广泛的是RTDS(Real-Time-Digital-Simulator)也是由加拿大的Manitoba直流研究中心开发的。这种仿真系统的优势在于实时性和带被测试系统的闭环测试能力。
国内以南自院为代表的十几家单位相继引进了RTDS,其前台工作站上的机器上运行的软件主要有Uni*平台上的PSCAD,和基于JAVA平台的RSCAD。国内在微机继电保护仿真系统自主研究也有很多,较典型的代表比如华北电力大学动态模拟实验室的TMS320C32型机,是在嵌入式PC104上实现的,它能够应用于动态模拟实验室进行科学研究,保护测试和多媒体教学等工作,代表了国内这方面的先进成果。目前更有人提出在PC机上实现的利用面向对象技术的图形界面的微机保护仿真,还处于研究和小部分实验阶段,不过提法各异,完成的功能也有所不同,没有统一的标准。国外的这方面的研究领先于国内,应用经验也较成熟,比如西门子(南京)电气公司从总公司己引进了一套仿真系统做为该公司中国保护产品调试、诊断工具。这种利用OOP(英文Orient Object Programming,即面向对象编程)语言的开发的基于PC的图形界面的新型继电保护仿真装置,这种装置可以在Windows操作系统下,以visua1 ……(未完,全文共5928字,当前仅显示2082字,请阅读下面提示信息。
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