一种基于虚拟仪器的继电保护二次回路仿真方法

摘要

本发明公开了一种基于虚拟仪器的变电站继电保护二次回路仿真方法。对于由于二次回路缺陷产生的继电保护事故，用常规的方法不易分析和判断，难以通过试验的办法再现，往往需要停电，不利于事故快速有效处理。本发明分析被仿真继电保护二次回路的功能与性质、所含元件的种类与数量、二次回路输入与输出接口数量与状态以及接口的性质；按照被仿真的继电保护二次回路，调用各种虚拟继电器、虚拟独立元件和用户自定义控件并辅以逻辑元件进行逻辑组态，构建成虚拟继电保护二次回路，利用虚拟继电保护二次回路进行仿真。本发明可以精确研究继电保护的接点竞争、二次寄生回路等问题，通过仿真试验可以提早发现继电器以及继电保护二次回路的设计缺陷。

主权项

一种基于虚拟仪器的继电保护二次回路仿真方法，其特征在于它包括如下步骤：1)把被仿真继电保护二次回路的各个组成部分通过LABVIEW图形化编程语言封装成虚拟独立元件模块和用户自定义控件，所有的虚拟独立元件模块和用户自定义控件集合成虚拟独立元件库和用户自定义控件库；2）对于复杂继电器，直接创建成虚拟继电器模块，并集合成虚拟继电器库；3）分析被仿真继电保护二次回路的功能与性质、所含元件的种类与数量、二次回路输入与输出接口数量与状态以及接口的性质；根据分析结果确定仿真中需要的虚拟继电器数量与性质、独立元件数量与性质、用户自定义控件数量与性质；按照被仿真的继电保护二次回路，调用各种虚拟继电器、虚拟独立元件和用户自定义控件并辅以逻辑元件进行逻辑组态，构建成虚拟继电保护二次回路；4）通过LaBVIEW/FPGA编程环境平台，把虚拟继电保护二次回路下装到载有大规模FPGA芯片的PXIe板卡上，完成二次回路在仿真系统的映射,由基于PXI Express的机箱PXIe‑1062Q、双核嵌入式主控制器PXIe‑8106、板载大规模FPGA的PXI‑7852R板卡构成虚拟仪器测试仪，并结合输入输出接口装置组成二次回路的仿真系统的硬件部分，整个仿真系统运行于LabVIEW/FPGA开发环境，仿真系统的软件部分有主控制程序、硬件接口驱动程序、虚拟继电器库、虚拟独立元件库、用户自定义控件库、FPGA控制与驱动程序组成，主控制程序安装在主控制器上；5）调整参数设置，测试整个二次回路的动作行为，在各个元件的输入输出端设置监视点和断点，并在二次回路仿真中设置不同的寄生回路，模拟二次回路开路、断线和短路，模拟元件击穿和开断，模拟接线交叉或错接。