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光數(shù)字和模擬一體化繼電保護測試儀的實現(xiàn)
伴隨電力系統(tǒng)飛速發(fā)展而來的是對電力系統(tǒng)可靠性要求的日益提高。近年來,國內(nèi)外發(fā)生的多次嚴重電力事故對社會造成了不可估量的經(jīng)濟損失,充分暴露了電力系統(tǒng)在大電網(wǎng)背景下的脆弱。因此,如何在日益復雜的電力系統(tǒng)下進一步提高自身保護與控制能力,減少事故的發(fā)生概率,成為了至關重要的事情。繼電保護測試儀是根據(jù)國家頒布的《微型機繼電保護試驗裝置技術條件》等標準,研制出的對繼電保護裝置進行仿真、測試的儀器。其性能、仿真試驗結果的準確性將直接影響到繼電保護設備是否安全可靠。隨著我國電力事業(yè)的飛速發(fā)展,繼電保護技術的不斷提高,用戶對繼電保護測試儀也提出了更高的要求。本論文的研究內(nèi)容基于“數(shù)字繼電保護測試儀DSP系統(tǒng)的軟件開發(fā)”科技合作項目。論文的主要研究內(nèi)容如下：(1)通過閱讀大量文獻與實際操作,分析了繼電保護測試儀發(fā)展現(xiàn)狀,掌握了光數(shù)字繼電保護測試儀與模擬繼電保護測試儀的工作原理及性能特點,總結了兩種測試儀結構上的相同與不同之處。闡述光數(shù)字與模擬繼電保護測試儀一體化的實際意義,設計出一體化測試儀的整體結構；(2)通過在EMTP仿真軟件中搭建電力系統(tǒng)繼電保護常用輸電線路計算模型,研究輸出文件生成方式,編寫C++程序使得生成文件自動轉化為COMTRADE標準格式等研究內(nèi)容,實現(xiàn)了一種應用于一體化測試儀上位機基于EMTP的復合故障實時計算模塊。計算模塊與傳統(tǒng)計算、RTDS進行比較,闡述新仿真模塊的*性；(3)一體化測試儀下位機數(shù)字信號處理系統(tǒng)的核心是DSP。本文將對繼電保護測試儀硬件平臺結構進行優(yōu)化設計,并根據(jù)其性能要求,分析DSP芯片特性指標,選擇出適用于一體化繼電保護測試儀的DSP芯片,FPGA芯片及網(wǎng)絡芯片,并對所選取的DSP芯片外圍電路進行設計。后通過DSP編程,驗證芯片功能；(4)設計一種應用于一體化測試儀的模擬量功率放大模塊,放大模塊由基于互補推挽式電流放大電路構成。其中電流放大電路可以實現(xiàn)根據(jù)輸出電流大小不同切換不同放大電路輸出回路的功能。并進行仿真驗證放大電路實際效果。后根據(jù)所設計的電路,選擇電路中主要元器件型號。實現(xiàn)測試儀的模擬量功率放大模塊降低功率,減小體積,節(jié)約成本,提率的設計目的。