专利名称：基于虚拟仪器的继电保护实验系统的利记博彩app
技术领域：
本实用新型涉及一种教学仪器，具体是涉及一种基于虚拟仪器的继电保护实验系统。
技术背景虚拟仪器技术的开发和应用源于1986年美国NI (National Instruments)公司设计的 LabVIEW软件，它是一种基于图形开发、调试和运行程序的集成化环境，实现了VI (虚拟仪 器)的概念。把计算机强大的计算处理数据能力和仪器硬件的测量、控制能力结合在一起， 不仅大大縮小了硬件测控仪器的成本和体积，而且实现了对数据的显示、存储以及分析处理。 目菌f，国外许多大学及研究机构都已经尝试将虚拟仪器应用到科学实验、工程控制和实验教 学中。可见虚拟仪器技术是一个极有发展前途的技术。电力系统中，继电保护传统的实验方法采用模拟仪器、仪表，如滑动变阻器、调压器、 移相器等，由于测试设备笨重，精度较低，使用不方便，逐步被继电保护测试仪所取代，但 是继电保护测试仪价格昂贵，而继电保护生产厂家没有提供适合教学的数字式继电器，因此， 开发出既满足教学要求，价格低廉，又与电力生产一致的继电保护实验系统是十分重要的。发明内容本实用新型所要解决的问题是针对上述现有技术而提出一种价格低廉，且与电力生产相 一致的基于虚拟仪器的继电保护实验系统。本实用新型为解决上述提出的问题所采用解决方案为基于虚拟仪器的继电保护实验系 统，其特征在于包括有基于计算机和软件控制系统的继电保护测试仪、基于计算机和软件控 制系统的数字式保护继电器、接线面板，继电保护测试仪通过接线面板连接数字式保护继电 器。按上述方案，所述的继电保护测试仪包括有计算机和NIPCI-6722板卡，计算机A与NI PCI-6722板卡相配置。按上述方案，所述的数字式保护继电器包括有计算机和NI PCI-6220板卡，计算机B和 NI PCI-6220板卡相配置。按上述方案，所述的继电保护测试仪和数字式保护继电器之间还设置有电流电压变换器 和功率放大器，功率放大器一端连接NI PCI-6722板卡，另一端通过接线面板与电流电压变 换器相连接，电流电压变换器与NI PCI-6220板卡相连接。本实用新型的关键部分，信号的发生与信号的采集利用NI DAQ Assistant (NI公司提供的辅助软件)快速vi及NI板卡立即实现，信号处理与分析利用LabVIEW提供的信号处理 子vi立即实现，硬件(NI板卡)的检测与校准使用NI公司的Measurement Studio (NI公 司提供的软件)，确认了硬件状态良好，极大地縮短了程序的开发时间； 本实用新型的优点1) 本实用新型基于NI PCI-6220板卡及NI PCI-6722板卡的继电保护实验系统，实现 了继电保护测试与被测试对象的统一，该实验系统的测试方法，测试对象与电力生产实际是 一致的，可以使学员做到即学即用；2) 本实用新型性价比髙，其12套实验装置，仅仅是现有继电保护测试仪5台的成本， 该实验系统中还包括被测对象——不同特性的继电器；3) 本实用新型可以与电力生产实际保持同步，只要更新软件，就可以实现不同特性的 继电器，更新测试仪的功能，很好地解决了由于技术的进步，电力产品的更新，实验系统落 后于实际生产过程的问题；4) 本实用新型具有良好的扩展性，使开发新的实验项目成为可能，在目前实验项目的 基础上，编写不同生产厂家的继电保护装置的软件，可以实现对不同继电保护装置调试的实 验项目。5) 本实用新型的实现为电力系统继电保护课程提供了实用、功能完整的教学实验环境。 在实验中，学生利用继电保护测试仪可以多方位的研究继电保护的特性，开展模拟实验系统 无法实现的实验，该实验系统可以帮助学生更好地掌握继电保护知识，掌握正确的、实用的 继电保护试验方法，如继电保护测试仪信号的发生与调节，继电器参数调整，继电保护定值 的整定等。6) 信号的输出、信号的采集只需要使用NI DAQ Assistant快速vi对硬件进行配置， 无需编程，使本项目的核心生产力极高。
图1为本实用新型的整体结构原理示意图。
具体实施方式
基于虚拟仪器的继电保护实验系统，其特征在于包括有基于计算机和软件控制系统的继 电保护测试仪、基于计算机和软件控制系统的数字式保护继电器、接线面板3,继电保护测 试仪通过接线面板连接数字式保护继电器。按上述方案，所述的继电保护测试仪包括有计算机1和NI PCI-6722板卡7,计算机与 NI I，CI-6722板卡相配置。按上述方案，所述的数字式保护继电器包括有计算机5和NI PCI-6220板卡6,计算机 和NI PCI-6220板卡相配置。按上述方案，所述的继电保护测试仪和数字式保护继电器之间还设置有电流电压变换器 4和功率放大器2，功率放大器一端连接NI PCI-6722板卡，另一端通过接线面板与电流电 压变换器相连接，电流电压变换器与NI PCI-6220板卡相连接。
以下结合附图对本实用新型的结构进一步加以详细说明。下面对本实用新型做进一步详细说明一、继电保护测试仪1) 继电保护测试仪实现电压、电流信号的输出，继电保护测试仪的功能主要有以下几点第一，改变输出的电流、电压值的大小，电压输出范围0"100V,步长为0.01V;电流 输出范围0"10A,步长为0.01A;第二，改变电流、电压的相位，步长为0.01°，相位变化 范围-180° _ +180°;第三，改变信号的频率，包含基波50Hz及2, 3,……，9次谐波信号； 第四，分别显示三相电流、电压的波形。2) 功能的实现 ①硬件如图1所示，根据现有继电保护装置采集电力系统电压、电流信号的特点，利用NI PCI-6722板卡产生A、 B、 C三相电压，分别为Ua、 Ub、 Uc,零序电压信号3ll。； A、 B、 C 三相电流，分别为ia、 ib、 ic，零序电流信号3i。。NI PCI-6722板卡可以同时输出8路模拟信号，更新率最髙可达800KS/s,很好的解决 了继电保护测试仪信号输出的同时性问题，特别是在输出小信号时，NI PCI-6722板卡具有 特性良好、稳定的信号输出。2)软件利用NI DAQ Assistant快速vi配置NI PCI-6722板卡，快速实现了数/模转换。输出 的正弦信号由Simulate Signal快速vi产生。每一路输出信号的幅值、相位及频率的大小 由输入值决定。为了实现实时改变输出信号的幅值、相位与频率的目的，将Simulate Signal (N:公司提供的软件)快速vi的"Reset Signal"端子置"T"。注意，"Simulate Signal" 快速vi是按最大值输出信号的幅值，在继电保护装置中， 一般使用信号的有效值，因此要 进行信号大小的转换。2)数字式保护继电器块1输出阻值小于等于10kQ的电阻时，正常情况下指示灯的状态为第一漏 电指示灯3和第二漏电指示灯4均亮。将双刀双掷开关5拨到另一个导通状态，重复上述操作，观察漏电指示 灯的亮暗是否正常。老化测试的工作步骤将第一漏电指示灯3和第二漏电指示灯4分别与 需要进行老化测试的漏电传感器的一般漏电低电平输出端和严重漏电低电 平输出端相连，将老化模块的输出端与待测漏电传感器的电阻输入端相连， 使双刀双掷开关5处于导通状态以给待测漏电传感器、第一漏电指示灯3和 第二漏电指示灯4接通电源，拨动多档开关8调节老化模块的输出电阻，观 察第一漏电指示灯3和第二漏电指示灯4的亮暗。(1)拨动多档开关8使老 化模块周期性输出阻值为82kQ的电阻，正常情况下指示灯的状态为第一漏 电指示灯3周期性亮暗与第二漏电指示灯4不亮；(2)拨动多档开关8使自 动老化模块周期性输出阻值为10kQ的电阻时，正常情况下指示灯的状态为 第一漏电指示灯3和第二漏电指示灯4均周期性亮暗。
权利要求1、基于虚拟仪器的继电保护实验系统，其特征在于包括有基于计算机和软件控制系统的继电保护测试仪、基于计算机和软件控制系统的数字式保护继电器、接线面板(3)，继电保护测试仪通过接线面板连接数字式保护继电器。
2、 按权利要求1所述的基于虚拟仪器的继电保护实验系统，其特征在于所述的继电 保护测试仪包括有计算机(1)和NI PCI-6722板卡(7)，计算机与NI PCI-6722板卡相 配置。
3、 按权利要求1或2所述的基于虚拟仪器的继电保护实验系统，其特征在于所述的 数字式保护继电器包括有计算机(5)和NI PCI-6220板卡(6)，计算机和NI PCI-6220 板卡相配置。
4、 按权利要求3所述的基于虚拟仪器的继电保护实验系统，其特征在于所述的继电 保护测试仪和数字式保护继电器之间还设置有电流电压变换器(4)和功率放大器(2), 功率放大器一端连接NI PCI-6722板卡，另一端通过接线面板与电流电压变换器相连接， 电流电压变换器与NI PCI-6220板卡相连接。
专利摘要本实用新型涉及一种教学仪器，具体是涉及一种基于虚拟仪器的继电保护实验系统，包括有基于计算机和软件控制系统的继电保护测试仪、基于计算机和软件控制系统的数字式保护继电器、接线面板，继电保护测试仪通过接线面板连接数字式保护继电器，所述的继电保护测试仪和数字式保护继电器之间还设置有电流电压变换器和功率放大器，功率放大器一端连接NI PCI-6722板卡，另一端通过接线面板与电流电压变换器相连接，电流电压变换器与NI PCI-6220板卡相连接。本实用新型的优点该实验系统的测试方法，测试对象与电力生产实际一致，可做到即学即用；性价比高；可以与电力生产实际保持同步；具有良好的扩展性；核心生产力极高。
文档编号G01R31/327GK201083811SQ200720087530
公开日2008年7月9日 申请日期2007年10月12日 优先权日2007年10月12日
发明者华 张, 张晓春, 斌 李, 李火元, 涛 王 申请人:武汉电力职业技术学院