4 软件设计 24

4.1 软件开发环境简介 24

4.2 装置内部通信规约设计 24

4.2 中央控制模块软件设计 25

4.4 电流采集模块软件设计 27

4.5 人机交互模块软件设计 32

4.6 本章小结 34

5 结论 35

参考文献 36

致谢 38

III

1  绪论

1.1 课题研究背景及意义 

在我国配电网中,110kV 及以上的电力系统,其中性点接地方式为有效接 地,66kV 和 35kV 电力系统中绝大多数的接地方式为中性点经消弧线圈接地方式

[1]。虽然小电流接地方式的供电可靠性高,但是由于配电网的结构非常复杂,覆盖论文网

面广,系统运行方式多变,故障保护选线问题仍是急需解决的难题。 小电流接地系统发生单相接地故障的几率很高。若不及时排除故障继续运行,

发生间歇性弧光接地故障时,会引起相与地之间的谐振过电压,极易使非接地相 绝缘击穿而形成相间短路,最严重后果是破坏系统稳定性,造成大面积停电[2]。所 以说,小电流接地系统发生单相接地故障的时候,必须尽快判断出哪条是故障线 路并且切除,保证电网的正常运行。 

中性点非直接接地系统单相接地时,流过故障线路的电流比较小,特别是经 消弧线圈接地时,难以判断出故障线路[3]。 

目前,小电流接地选线装置选线准确率不太令人满意,主要是因为[4]： (1)采样时,故障电容电流叠加到正常负荷电流上,检测出来的故障电流误差

值较大。 

(2)接地点存在着接地电阻,它具有不稳定、非线性的特点。当接地电阻比较 大时,故障信号会变小。 

(3)暂态量的测量精度偏低。 

所以,为了未来国家电网的发展,我们需要开发出新的,能够满足电网需要的 选线装置。 

1.2 国内外研究现状 

因为配电网中性点接地方式有差异,因此,不同国家的小电流接地选线是不 一样的。在美国,单相接地保护很少应用在小电流接地系统中,他们通过增加对电 网的资金投入来保证供电可靠性。近几年,美国开始关注小电流接地系统保护方 面研究。日本配电网单相接地主要采用零序电流无功功率方向进行故障选线[5]。 法国以前的电网是以大电流接地方式为主,接地故障保护采用零序过电流保护, 现在,法国电力公司开始改造中压配电网中性点的接地方式,用小电流接地方式

代替大电流接地方式[7]。 以前,我国城市电网采用中性点不接地系统,现在电网是越来越复杂,线路越

来越多,相应的电容电流的增加,大部分地区变成了中性点经消弧线圈接地方式[8]。 

我国选线保护研究始于 1958 年,开始研究选线算法,并开始着手设计选线装 置[9]。在上世纪 70 年代中国推出北京自动化设备厂的 XJD 系列,许继电气股份有 限公司的 ZD 系列产品,90 年代以单片机为硬件平台的小电流选线装置得到了快 速发展。在 20 世纪末到 21 世纪初,开始出现以硬件架构为基础的工控机选线装 置,2005 年后,由于电子技术的进步,大量采用微处理器作为控制核心生产线的 选择装置,DSP 能够处理复杂算法,从而提高故障选线装置的可靠性,提高故障选 线装置的灵敏度[10]。但随着电网规模的不断扩大,线路复杂程度不断上升,人们对 电网可靠性的要求也越来越高,很多在以前能够很好的解决小电流接地选线问题 的装置目前已经不再适用[11]。因此,进一步研制出选线快速、准确的装置,具有重 要意义。 文献综述