基于DSP的智能化继电保护故障信号测试研究

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第2O卷华中电力2007年第6期基于DSP的智能化继电保护故障信号测试研究张亚迪．邹江峰f1．武汉大学电气工程学院，湖北武汉430072；2．国家电网公司，北京100034)摘要：介绍了一种基于DSP的继电保护等二次系统的故障测试装置模型，论述了其设计思想和工作原理及实现方法。在技术方案、硬件和软件上进行的优化设计能将真实的故障信号重现，并用此信号对继电保护装置进行测试。算法方面应用人工神经网络结合传统的PID控制．能很好地实现控制功能。该装置对于电力系统及变电站的现场调试与维护以及故障分析具有

2、十分重要的意义。关键词：继电保护测试；DSP；神经网络；PID控制中图分类号：TM769。TM77文献标识码A文章编号：1006．6519(2007)06．0005．03StudyofIntelligentizedRelayProtectionDeviceBasedonDSPZHANGYa—di，ZOUJiang-fend(1．SchoolofElectricalEngineering,WuhanUniversity,Wuhan430072，China；2．StateGridCorporationofChina,Be~iing100034，C

3、hina)Abstract：AexperimentaldeviceoftherelayprotectionandothersecondarysystembasedonDSPisintroducedinthispaper，andthedesignmethodandworkingprincipleofthedeviceisalsoexplained．Thedevicecanreappearthefaultsignalsandusethesignaltotesttherelayprotectiondevicewiththeoptimizeddesi

4、gnintechnologyproject．ThecontrolsystemwithneuralnetworkarithmeticandPIDmethodcanworkwel1．Theperformanceofthedevicebenefitdebuggingandthefaultanalysisofthesubstation．Keywords：testofrelyprotection；DSP；neuralnetwork；PIDcontrol都是人工虚拟的．不能客观反映电力系统中的实际故O概述障波形。当前，电力系统的结构越来越复杂，负载种类也

5、微机继电保护经过数十年发展，已经形成了一整越来越多，用户对供电的质量和可靠性的要求也越来套相当成熟的理论体系，并取得了相当的成功。现在越高：为了保证电力系统的安全稳定运行，要求在供新投入的继电保护装置几乎无一例外地选用了微机电系统中配置动作极为迅速的继电保护设备以及各保护。随着微电子技术、计算机技术的发展，微机保护种监控系统。但由于远距离输电线路上的分布电容较在硬件和软件两大方面仍然在不断地完善和发展。从大，以及串联电容和并联电抗补偿的存在，使其短路硬件方面来看，从8位单CPU结构的微机保护问世，暂态过程中会出现高次谐波暂态分量，而且电网中总

6、短短几年就发展到了多CPU结构，随后又发展到大是避免不了各种故障，如雷电、短路、接地等，还有大模块结构。目前，研究的热点已经转移到基于l6位、容量负载的投切。因此，快速动作的继电保护将不可32位的数字信号处理器(【)SP)和高性能、高集成度的避免地承受各种暂态过程的影响，监控系统正常工作嵌人式微处理器的硬件系统的研究上。由此，本文提也会受到影响。因此，模拟电网中可能出现的各种故出了一种基于DSP的便携继电保护测试装置的设计障以及各种暂态过程的影响，尤其是对各种故障信号方案，它能再现实际故障波形。对于电力系统及变电进行再现并对系统加以分析．对研

7、究继电保护装置的站的现场调试与维护以及故障分析、如何采取措施将动作行为，以及监控系统能否正常工作，保证电力系具有十分重要的意义『lI。统的安全稳定运行有重大价值。但目前应用于变电站l装置的结构与功能现场进行故障模拟、仿真试验的装置与分析系统还很少，市场推出的大部分继电保护测试装置的故障波形在本装置的设计中，采用了新型大功率集成功放收稿日期：2007—06—22作者简介：张亚迪(198l一)，男，博士研究生，主要研究方向为电力系统稳定．一5一维普资讯http://www.cqvip.com2007年第6期华中电力第2O卷器件，能够获得足够的信号

8、输出的功率；同时，采用高能静态CMOS技术，使得供电电压降为3．3V，减小了性能数字处理器件作为运算和处理核心。配合一定的控制器的功耗；3OMIPS的执行速度使得指