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继电保护测试仪模拟故障信号分析装置的设计

作　者: 王灿
导　师: 王晓兰；肖骏
学　校: 兰州理工大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 继电保护测试仪故障信号 LabVIEW
分类号: TM774
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 126次
引　用: 1次
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内容摘要

继电保护测试仪是专门用于对继电保护装置的定值进行校验的设备,目前国内外还没有专门对继电保护测试仪输出的信号进行校验的设备。本文提出了一种采用高速数据采集卡和虚拟仪器技术相结合的微机型继电保护测试仪故障信号分析装置的设计方案,讨论了常用电气参数的测量算法、故障类型判断算法及小波降噪算法等。实现对继电保护测试仪输出的各种信号的采集、处理和分析,从而给测试仪的性能给出一个客观的评价。装置的硬件设计采用了PCI总线方案,装置软件应用LabVIEW软件开发,设计中使用分层模块化的方法,分别设计了应用层函数,功能层函数和底层采集函数,实现了信号的高速采集和分析的各项功能。对采集的故障信号先应用小波算法降低噪声,然后采用故障识别算法,进行分析和识别。主要通过继电保护测试仪中的整组试验、距离保护试验和零序保护试验,获取各类信号,并进行故障特性识别,得出了满意的识别结果。同时对故障信号的响应速度和同步性进行了测试。最后,对继保之星1200继电保护测试仪输出的故障信号进行了分析,给出了分析结果。结果表明,该装置测量准确度符合要求、运行稳定、功能齐全,操作简单,能够给现场应用的继电保护测试仪故障信号部分的性能给出一个客观的评价。

全文目录

摘要  8-9
Abstract  9-10
插图索引  10-12
附表索引  12-13
第1章绪论  13-18
  1.1 课题的目的及意义  13-14
  1.2 国内外研究现状综述  14-15
  1.3 课题研究目标  15-16
  1.4 本文主要研究工作和章节安排  16-18
第2章继电保护测试仪模拟故障信号分析装置设计  18-21
  2.1 继电保护测试仪模拟故障信号分析装置的设计任务  18
  2.2 继电保护测试仪模拟故障信号分析装置的设计方案  18-21
    2.2.1 继电保护测试仪故障信号分析装置的总体设计  18
    2.2.2 继电保护测试仪故障信号分析装置的硬件设计  18-19
    2.2.3 继电保护测试仪故障信号分析装置的软件设计  19-21
第3章继电保护测试仪模拟故障信号分析的主要算法  21-38
  3.1 测量参数及其性能要求  21
  3.2 继电保护测试仪模拟故障信号分析的算法  21-26
    3.2.1 有效值的测量算法  21-22
    3.2.2 频率的测量算法  22-23
    3.2.4 相位差的测量算法  23-25
    3.2.5 序分量测量算法  25-26
  3.3 故障信号降噪的小波变换方法  26-29
    3.3.1 小波降噪的基本原理  27
    3.3.2 小波变换  27-28
    3.3.3 电力系统故障信号降噪的小波变换方法  28-29
  3.4 故障类型判别算法  29-34
    3.4.1 相位比较法判断故障类型  29-30
    3.4.2 相电流差突变量法判断故障类型  30-34
  3.5 工频变化量距离保护的原理和测量方法  34-37
    3.5.1 工频变化量距离保护的原理  34-36
    3.5.2 工频变化量距离保护的测量方法  36-37
  3.6 本章小结  37-38
第4章继电保护测试仪模拟故障信号分析装置的软件设计  38-58
  4.1 软件总体设计方案  38
  4.2 系统主程序模块设计  38-41
    4.2.1 有效值测量模块  39
    4.2.2 频率测量模块  39-40
    4.2.3 相位测量模块  40-41
    4.2.4 序分量测量模块  41
  4.3 继电保护测试仪故障信号分析软件设计  41-58
    4.3.1 小波降噪的软件设计  41-43
    4.3.2 故障录波的软件设计  43-45
    4.3.3 整组测试的软件设计  45-47
    4.3.4 距离和零序保护测试的软件设计  47-51
    4.3.5 响应速度测试的软件设计  51-53
    4.3.6 同步性测试的软件设计  53-54
    4.3.7 波形回放的软件设计  54-55
    4.3.8 报表生成的软件设计  55-58
第5章微机型继电保护测试仪模拟故障信号分析装置的功能测试  58-63
  5.1 测试信号的产生  58
  5.2 交流电流测量的准确度测试  58
  5.3 交流电压测量的准确度测试  58-59
  5.4 频率测量的准确度测试  59-60
  5.5 继保之星1200模拟故障信号的测试分析  60-63
    5.5.1 整组试验测试  60
    5.5.2 距离保护试验测试  60-61
    5.5.3 同步性测试  61-62
    5.5.4 响应速度测试  62-63
结论  63-65
参考文献  65-69
致谢  69-70
附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录  70

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