纵联差动保护仿真文献综述

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1、 本科毕业设计（论文）文献综述 课题名称： 基于LabVIEW的输电 线路纵联差动保护 的研究 1 一、课题国内外现状 基于 LabVIEW 的输电线路的纵联差动保护， 首先应该从纵联差动保护说 起。电流纵联差动保护凭借其优越性在电力系统中得到广泛应用，因此我的 毕业设计也将以电流纵联差动保护为研究对象。 追溯电流纵联差动保护的历史， 用金属导引线作为通信通道的导引线纵 联差动保护，是最早的输电线路电流纵联差动保护。输电线路的纵联保护根 据所应用的通道分为导引线保护、载波保护、微波保护和光纤通道保护。按 照输电线路两端所用的保护原理分类，又可分为纵联差动保护、方向比较式 纵联保护和距离纵联保护

2、。不同分类方法的各种保护任意组合，构成多种多 样的保护方式， 导引线纵联差动保护就是如此组合得来。 在光纤通道普及后， 导引线正在被光纤所取代，但是其基本原理仍以纵联差动保护的原理为基 础。 电流纵联差动保护是反应从被保护元件各对外端口流入该元件的电流 之和的一种保护，它的选择性不是靠延时、方向、定值来保证，而是根据克 希霍夫的电流定律，即流向一个节点的电流之和等于零来保证，因此它是至 今最理想的保护原理，被誉为有绝对选择性的快速保护原理。它已被广泛的 用于电力系统发电机、变压器、母线等重要电气设备的保护。凡是有条件应 用这种保护原理的场合都使用了这种原理， 短距离输电线路也不例外。 目前，

3、随着通讯技术的高速发展， 光纤电流差动保护越来越多的运用到长距离高电 压输电线路之中。在国外，数字式电流差动保护的应用较多，尤其是在日本 和英国，数字式电流差动保护是输电线路主保护中应用最多的保护，而在其 它国家也有应用。 应用 LabVIEW，实现纵联差动保护的仿真，对于虚拟仪器的了解也是非 常有必要的。虚拟仪器概念提出至今,有关虚拟仪器技术的研究方兴未艾。 研究人员在虚拟仪器硬件接口、 虚拟仪器软件及其设计方法等方面做了许多 有意义的研究工作,并已开发了许多实用的虚拟仪器系统。 各种虚拟仪器开 发平台为虚拟仪器的推广应用奠定了基础。美国 NI 公司在虚拟仪器概念出 现以后,推出了图形化虚拟

4、仪器专用开发平台 LabVIEW。这种平台采用独特 的图形化编程方式,编程过程简单方便,是目前最受欢迎的虚拟仪器主流开 发平台。 2 二、研究主要成果 差动保护的原理以克希霍夫电流定律为基础， 如果不考虑输电线路分布 电容、分布电导和并联电抗器等，则电流纵联差动保护原理对任何故障都适 用。但是在真正使用时，仍然存在很多问题，针对这些问题，科学家们有了 一步又一步的研究成果。 1、对电流的幅值和相位分别传送的高频幅、相差动保护原理的研究， 提出用抗扰度最大的频率调制。 2、只传送和比较输电线路两端电流相位的电流相位比较式纵联保护。 3、利用微波或光纤通道同时传送四个电流瞬时采样值数字量的数字微

5、波或数字光纤电流纵联差动保护原理。 4、输电线路微机自适应分相电流纵联差动保护。 5、不受电容电流影响的基于贝瑞隆模型的分相电流差动保护。 对于现在很多课题而言，仿真实验是课题中最重要的环节。如今虚拟实 验室代替了真实的实验室， 已成功地应用于许多大型实验室的实验研究和高 等学校的实验教学。它不受时间和空间的约束，弥补了传统仪器落后于科学 理论的弊端，节约投资，满足了学校教学和科研的基本要求。 三、发展趋势 国内外继电保护技术发展的趋势为：计算机化，网络化，保护、控制、 测量、数据通信一体化和人工智能化，电流差动保护作为一种简单可靠广泛 使用的继电保护原理，自然也是向着这些方面发展。随着电力系

6、统的发展， 远距离输电、超高压输电这样的输电线路越来越多，电力系统通讯技术的迅 猛发展，电流差动保护很显然将会得到更加广泛的应用，尤其是在高压和超 高压输电线路上。 在人工智能研究的影响下,人们开始关注如何提高虚拟仪器的智能化水 平。重庆大学秦树人等提出的智能化控件的思想,通过具有一定智能的多功 能控件提高虚拟仪器灵活性。 四、存在问题 1、电流差动保护 （1）我们只能通过降低保护的灵敏度或者通过适当的补偿，来弥补电 3 容电流在超高压长线路或者电缆线路上造成的输电线路两端电流大小和相 位发生严重畸变的情况。我们需要提出在不降低保护灵敏度的情况下，实现 差动保护的新方法。 （2）虽然纵联差动保护是高压输电线路的主要快速保护原理，但是它 必须与通讯通道配合工作，因而受通信通道可靠性的影响，纵联保护的正确 率总是低于其他保护。我们需要进行无通道保护方向的研究。 2、虚拟仪器 智能化软件开发平台是虚拟仪器一个重要的发展方向。 尽管目前虚拟仪 器的研究已取得许多重大进展,但现在的虚拟仪器体系仍存在以下问题:(1) 仪器开发严重依赖经验。 (2)仪器设计的效率低。 (3)仪器的可扩展性和可 重