国内图书分类号：TM773国际图书分类号.：621.3工学硕士学位论文基于 LabVIEW 的电力系统 继电保护设计硕 士 研 究 生： 刘 琳 导 师： 荣雅君 教授 申 请 学 位 级 别： 工学硕士 学 科 、 专 业： 电力系统及其自动化 所 在 单 位： 电气工程学院 授 予 学 位 单 位： 燕山大学Classified Index: TM773U.D.C.: 621.3Dissertation for the Master Degree in EngineeringDESIGN OF RELAY PROTECTION IN POWER SYSTEM BASED ON LABVIEWCandidate: Supervisor: Academic Degree Applied for: Specialty: University:Liu Lin Prof. Rong Yajun Master of Engineering Power System and Automation YanShan University燕山大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文基于 LabVIEW 的电力系 统继电保护设计，是本人在导师指导下，在燕山大学攻读硕士学位期间独 立进行研究工作所取得的成果。据本人所知，论文中除已注明部分外不包 含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个 人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人 承担。作者签字：日期：年月日燕山大学硕士学位论文使用授权书基于 LabVIEW 的电力系统继电保护设计系本人在燕山大学攻读硕 士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归燕山大学所有，本人如需发表将署名燕山大学为第一完成单位及相关人员。本人完全了解燕山大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权燕山大学，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。保密，在年解密后适用本授权书。 本学位论文属于不保密。（请在以上相应方框内打“” ）作者签名：导师签名：日期：日期：年年月月日日摘摘要要继电保护对电力系统的安全稳定运行起着至关重要的作用。电力系统的飞速发展对继电保护不断提出新的要求，电子技术、计算机技术与通信技术的突飞猛进又不断地促进了继电保护技术的发展。继电保护技术未来将向着计算机化，网络化，智能化，保护、控制、测量和数据通信一体化的趋势发展。虚拟仪器(Virtual Instrument，简称 VI)是仪器技术与计算机技术深层次的结合。它是运用应用程序将计算机与功能化模块硬件结合起来，用户可以通过友好的图形界面来操作这台计算机，利用计算机来管理仪器、组织仪器系统，最终达到取代传统电子仪器的目的。虚拟仪器实际上是软硬件结合、虚实结合的产物，它充分利用最新的计算机技术实现并扩展了传统仪器的功能。本文将虚拟仪器技术应用于电力系统继电保护中，以计算机和阿尔泰USB2002 数据采集卡为主要硬件，以图形化编程软件 LabVIEW 为开发平台，构建了一个用于实现信号的采集与信号分析的多功能虚拟继电保护系统，并在此系统的基础上对零序保护、距离保护和纵联差动保护进行了仿真实验。实验结果表明该系统具有以下功能：可实现多通道数据的采集，数字滤波，信号分析和计算，以及数据的存储和对历史数据的复现，线路的零序保护、距离保护以及差动保护能够迅速、可靠动作。此外，该系统在减低设备成本的同时，还具有人机界面友好，维护方便和功能扩充容易的优点。该系统在电力系统试验中充分体现了方便、快捷、实用等优势。关键词电力系统；继电保护；虚拟仪器；LabVIEW；数据采集卡I燕山大学工学硕士学位论文AbstractThe relay protection plays an important role in the power system security.The rapid development of power system has new request to the relay protection,and the rapidly progress of the electronic technology, computer technology andcommunication promotes the development of relay protection unceasingly. Therelay protection technology will tend to computerized, networked andintellectualized, and will integrate protect, control, measurement with datacommunication.The virtual instrument is the deeply combination of the instrumenttechnology and the computer technology. It combines computer with thefunctional module hardware using application program. User can not onlymanipulate the computer through friendly graphical interface, but also manageinstrument control and organization instrument system. It can finally achieve thegoal of substitution tradition electronic instrument. In fact, the virtual instrumentis the union of software and hardware, and the union of virtual and actual. Itfully uses the newest computer technology to complete and expand the functionof traditional instrument.This paper applies the virtual instrument to the relay protection. It sets up asystem of virtual relay protection with the function of data acquisition and signalanalysis, based on computer and Art USB2002 data acquisition card andsoftware of LabVIEW. A simulation experiment of zero-sequence protection,distance protection and pilot differential protection based on virtual instrumentis done. The experiment results show that the system includes the multi-channelssignal acquisition, digital filter, signal processing and calculation, as well assignal memory and recall. The line zero-sequence protection, distance protectionand differential protection can operate rapidly and reliability.Reducing the cost of the equipment, the system can also provide a friendlyIIAbstracthuman-machine interface. In addition, it is convenient for the systemmaintenance and function expansion. It is also convenient to the systemmaintenance and function expansion. The system has got a good verification andshows the superior performances in the of the power system.Keywords Power system; Relay protection; Virtual instruments; LabVIEW;Data acquisition cardIII燕山大学工学硕士学位论文IV目目录录摘要 Abstract 第 1 章 绪论 1 1.1 继电保护概述 1 1.2 虚拟仪器概述 2 1.2.1 虚拟仪器概念 2 1.2.2 国内外发展现状 3 1.2.3 虚拟仪器技术的意义 4 1.3 本课题的研究意义 5 1.4 本文的研究内容 6 第 2 章 数字滤波器及计算机算法 7 2.1 数字滤波器