1.2 虚拟仪器技术
虚拟仪器技术就是利用高性能的模块化硬件,结合高效灵活的软件来完成测试、测量和自动化应用。自1986年问世以来,世界各国的工程师和科学家们都已将NI LabVIEW图形化开发工具用于产品设计周期的各个环节,从而改善了产品质量、缩短了产品投放市场的时间,并提高了产品开发和生产效率。使用集成化的虚拟仪器环境与现实世界的信号相连,分析数据以获取实用信息,共享信息成果,有助于在较大范围内提高生产效率。虚拟仪器提供的各种工具能满足我们任何项目需要。“软件即是仪器”这是NI公司提出的虚拟仪器理念的核心思想。从这一思想出发,基于电脑或工作站、软件和I/O部件来构建虚拟仪器。I/O部件可以是独立仪器、模块化仪器、数据采集板(DAQ)或传感器。NI所拥有的虚拟仪器产品包括软件产品(如LabVIEW)、GPIB产品、数据采集产品、信号处理产品、图像采集产品、DSP产品和VXI控制产品等。同其他技术相比,虚拟仪器技术具有性能高,扩展性强,开发时间少,无缝集成四大优势。文献综述
1.3 LabVIEW概述
LabVIEW是一种程序开发环境,由美国国家仪器(NI)公司研制开发,类似于C和BASIC开发环境,但是LabVIEW与其他计算机语言的显著区别是:其他计算机语言都是采用基于文本的语言产生代码,而LabVIEW使用的是图形化编辑语言G编写程序,产生的程序是框图的形式。
传统文本编程语言根据语句和指令的先后顺序决定程序执行顺序,而 LabVIEW 则采用数据流编程方式,程序框图中节点之间的数据流向决定了VI及函数的执行顺序。VI指虚拟仪器,是 LabVIEW 的程序模块。VI分为前面板和后面板,前面板用来建立用户界面,LabVIEW提供了很多外观与传统仪器类似的控件,例如万用表,示波器等显示工具,以及开关,旋钮等控制控件,用户可以方便地用其来编制用户界面,同时也可以设计用户的自定义控件;后面板用来编写图形化的程序,用户使用图标和连线,也就是程序框图代码,编写程序控制对前面板的变量进行控制。
1.4 研究内容和全文结构
本文基于经典的保护原理,以LabVIEW作为开发平台,介绍了建立一个简单的三段式距离保护的开发过程。这里将距离保护按照功能划分为采样与滤波模块,启动模块,振荡闭锁模块,故障判断与选相模块,阻抗继电器模块以及保护动作模块,分别介绍了不同模块的算法以及编程方法,最后将各个模块组建成完整程序。同时通过MATLAB建立模型,仿真产生各种类型的故障波形,来完成距离保护仿真平台的整体测试。
全文总共分为五章,第一章简要介绍了本文的研究背景和意义,第二章介绍了距离保护仿真平台的整体设计思路,第三章具体阐述了距离保护各个功能模块的原理和开发过程,第四章介绍了利用MATLAB仿真故障波形对该平台进行测试,第五章是对全文的一个总结。
2 平台总体设计方案
2.1 整体设计方案
通过上文的叙述,本平台是基于LabVIEW 2011开发,按照经典的保护原理,搭建的一个简单的三段式距离保护。本设计基本涉及到了距离保护最基本的功能,首先对MATLAB仿真的故障信号进行采样和滤波,采样得到的数据经由启动模块判断是否启动保护,直到发现故障,保护模块启动。保护模块启动之后系统进入到振荡闭锁模块进行判断,若振荡闭锁开放,就进入阻抗继电器功能,否则返回。阻抗继电器启动以后,先判断故障类型和故障相,根据判断结果计算测量阻抗,再根据计算出的测量阻抗判别故障发生的区段,最后启动相应区段的保护动作。具体工作流程如图2-1所示。 LabVIEW可视化电力系统继电保护开发与实验平台研究(3):http://www.youerw.com/zidonghua/lunwen_72468.html