電力系統(tǒng)繼電保護(hù)實(shí)驗教學(xué)系統(tǒng)探究論文
【摘要】面對現(xiàn)在微機(jī)保護(hù)技術(shù)的發(fā)展趨勢以及我國高校微機(jī)保護(hù)實(shí)驗的不足，需要研發(fā)出一套電力系統(tǒng)微機(jī)繼電保護(hù)實(shí)驗教學(xué)系統(tǒng)，提出利用集成開發(fā)環(huán)境VB6.0的軟硬件、總線工控機(jī)、嵌入式控機(jī)PC/O4以及DSP芯片結(jié)合的設(shè)計方案，并對系統(tǒng)的軟件的設(shè)計部分、主要硬件構(gòu)成、原理框圖進(jìn)行分析。發(fā)現(xiàn)該系統(tǒng)可以幫助學(xué)生完成電力系統(tǒng)繼電保護(hù)方面的課程，不僅可以進(jìn)行微機(jī)保護(hù)實(shí)驗，還可以進(jìn)行常規(guī)保護(hù)實(shí)驗，同時可以完成自己設(shè)計的保護(hù)實(shí)驗，從而促進(jìn)實(shí)驗研究的順利實(shí)施。
【關(guān)鍵詞】電力系統(tǒng)；繼電保護(hù)；實(shí)驗教學(xué)
1前言
選擇我國現(xiàn)在的電力系統(tǒng)繼電保護(hù)實(shí)驗存在種類較少，功能簡單的缺點(diǎn)，要找齊所有的設(shè)備不僅需要許多存放的地方，還需要大量的資金。我國許多具有電力系統(tǒng)的學(xué)校在繼電保護(hù)實(shí)驗室的設(shè)施比較落后。研發(fā)一種比較科學(xué)的微機(jī)繼電保護(hù)多功能實(shí)驗系統(tǒng)已經(jīng)成為提高教學(xué)質(zhì)量的途徑。為了完成教學(xué)目標(biāo)，需要設(shè)計出一套電力系統(tǒng)微機(jī)繼電保護(hù)實(shí)驗教學(xué)系統(tǒng)。在教學(xué)系統(tǒng)根本上突破了以往的只能實(shí)現(xiàn)一種保護(hù)功能的不足，增加了多種保護(hù)功能，從而使學(xué)生在教學(xué)當(dāng)中可以完成某項研究。
2設(shè)計系統(tǒng)的內(nèi)容
教學(xué)系統(tǒng)主要包括：電力系統(tǒng)信號發(fā)生器、基本教學(xué)系統(tǒng)、常用的繼電保護(hù)實(shí)驗設(shè)備。常用的繼電保護(hù)實(shí)驗設(shè)備包括嵌入式控機(jī)PC/O4以及DSP芯片等，同時也包含了收集信息、處理信息，應(yīng)用信息等方面。其作用是可以在線編制保護(hù)程序并下載實(shí)現(xiàn)科學(xué)研究和高級試驗、通過多媒體教學(xué)系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)相連實(shí)現(xiàn)形象教學(xué)、測試裝置主要環(huán)節(jié)的電路工作原理。電力系統(tǒng)信號發(fā)生器與基本教學(xué)系統(tǒng)使用信號線來連接，然后接受信號發(fā)生器提供的能量，通過信息采集、數(shù)據(jù)過濾、信號轉(zhuǎn)換形成數(shù)字信息，最后幫助學(xué)生進(jìn)行靜模檢測，使其可以在新型的教學(xué)系統(tǒng)中獲得實(shí)驗需要的信息和資料。
3圖形化軟件系統(tǒng)設(shè)計
3.1圖形處理模塊
圖形操作包含圖元的打印、儲存、轉(zhuǎn)換、編寫、畫圖等。而這些圖元與實(shí)驗的電氣元件有著重要的聯(lián)系，包含常用線路、主線、斷路器、變壓器、發(fā)電機(jī)等。圖形處理功能表現(xiàn)在對圖形進(jìn)行制作和確定位置的�？蛻糁灰褂檬髽�(biāo)點(diǎn)擊既定按鈕進(jìn)行操作就可以畫出需要的元件圖像，從而可以解決了使用人工進(jìn)行操作的麻煩。但在畫元件圖像時要注意幾點(diǎn)：第一是要注意繪圖模式與顏色的應(yīng)用，第二是要根據(jù)具體情況使用VB6.0提供的各種圖形方法。通過背景的突顯，再結(jié)合繪圖的既定模式進(jìn)行圖元的制作，可以有效提高學(xué)生進(jìn)行圖形處理的效率。
3.2系統(tǒng)計算的內(nèi)容
教學(xué)系統(tǒng)以界面為接入口，以數(shù)據(jù)庫為實(shí)驗操作的指揮處。由于系統(tǒng)添加了科學(xué)的`可視化制作技術(shù)，系統(tǒng)的各種功能都可以在界面中進(jìn)行展示。客戶可以通過錄入信息、修改資料、查閱資料來獲得想要的效果[1]。同時也可以通過設(shè)置個性化的運(yùn)行方法，來處理各種類型的信息。在另一方面系統(tǒng)可以計算出各種故障的的原因和后果�？蛻艚�(jīng)過應(yīng)用系統(tǒng)來計算所有線路和元件的故障，并且計算結(jié)論放到數(shù)據(jù)庫里進(jìn)行查找，準(zhǔn)確的結(jié)果在系統(tǒng)的界面中進(jìn)行顯示[2]。
3.3應(yīng)用數(shù)據(jù)庫的方法
對電力系統(tǒng)中的各個設(shè)備、參數(shù)進(jìn)行管理需要建設(shè)相應(yīng)的模型，而模型則需要詳細(xì)的數(shù)據(jù)內(nèi)存才能正常運(yùn)行。而整個系統(tǒng)的基礎(chǔ)是數(shù)據(jù)庫的設(shè)計應(yīng)用。其包含有圖形元件的位置參數(shù)以及各個網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的所有結(jié)構(gòu)參數(shù)等資料[3]。數(shù)據(jù)庫是所有基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)的集中營。它具有使應(yīng)用程序簡單化、加快應(yīng)用程序運(yùn)行的時間，保持?jǐn)?shù)據(jù)和程序獨(dú)立的特點(diǎn)�？蛻艨梢园阉泄收嫌嬎愕慕Y(jié)果放在數(shù)據(jù)庫之中，然后顯示為各種內(nèi)容的報表，不僅可以方便學(xué)生查找資料，也可以幫助學(xué)生提高進(jìn)行實(shí)驗的進(jìn)度，使其可以更快得到準(zhǔn)確的實(shí)驗結(jié)果。
3.4應(yīng)用軟件功能的方法
教學(xué)系統(tǒng)經(jīng)過對對圖形進(jìn)行處理，對故障進(jìn)行處理以及對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行管理可以使保護(hù)實(shí)驗順利進(jìn)行。把系統(tǒng)的信息轉(zhuǎn)換成圖形或者表格，可以提高學(xué)生對教學(xué)系統(tǒng)的認(rèn)識，同時可以加深對對保護(hù)實(shí)驗的運(yùn)行過程了解以及對抽象的繼電保護(hù)實(shí)驗原理的理解，并且系統(tǒng)內(nèi)部的信號顯示模塊可以工具也可以顯示繼電保護(hù)系統(tǒng)存在的優(yōu)勢和劣勢等，方便學(xué)生進(jìn)行繼電保護(hù)系統(tǒng)的探究。在另一方面，教學(xué)系統(tǒng)不但可以滿足學(xué)生對繼電保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行探究的要求，還可以按照學(xué)生的需要進(jìn)行延伸教學(xué)系統(tǒng)的內(nèi)容從而滿足實(shí)驗要求。
4電力系統(tǒng)繼電保護(hù)實(shí)驗基本內(nèi)容和要求
以往的電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理實(shí)驗的要求包含熟悉對繼電保護(hù)的基本內(nèi)容，操作方法以及結(jié)構(gòu)原理等。經(jīng)過動手進(jìn)行實(shí)踐，可以有效提高學(xué)生對繼電器的基本原理的掌握程度。同時因為對繼電保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行研究，可以發(fā)現(xiàn)在實(shí)驗當(dāng)中，不僅要熟悉電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的操作方法，還需要加強(qiáng)對保護(hù)裝置的靈活應(yīng)用。通過教學(xué)系統(tǒng)的探究可以幫助學(xué)生完成電力系統(tǒng)方面的課程。在另一方面，繼電保護(hù)教學(xué)實(shí)踐需要依據(jù)教學(xué)大綱的要進(jìn)行實(shí)施，同時也突出實(shí)驗?zāi)康暮妥饔�。有了這一套科學(xué)的、合理的繼電保護(hù)實(shí)驗系統(tǒng)，學(xué)生在實(shí)驗過程中，不僅可以進(jìn)行微機(jī)保護(hù)實(shí)驗，還可以進(jìn)行常規(guī)保護(hù)實(shí)驗，同時可以完成自己設(shè)計的保護(hù)實(shí)驗。
5結(jié)語
面對現(xiàn)在培訓(xùn)的微機(jī)保護(hù)實(shí)驗、電力系統(tǒng)實(shí)驗存在種類較少，功能簡單的缺點(diǎn)，要找齊所有的設(shè)備不僅需要許多存放的地方，還需要大量的資金。同時隨著時代的發(fā)展，以往的繼電保護(hù)實(shí)驗裝置也在慢慢地?zé)o法跟上科研和教學(xué)的腳步。根據(jù)系統(tǒng)的不足之處，本文加強(qiáng)對電力系統(tǒng)繼電保護(hù)實(shí)驗教學(xué)系統(tǒng)的探究。該系統(tǒng)采用太網(wǎng)、嵌入式控機(jī)PC/O4以及DSP芯片進(jìn)行結(jié)合的硬件電路，同時根據(jù)實(shí)驗進(jìn)行的情況使用高級語言的集成開發(fā)環(huán)境VB6.0研發(fā)了具有針對性和可行性的多媒體教學(xué)及計算機(jī)控制系統(tǒng)，使一套實(shí)驗裝置得以順利完成多種保護(hù)功能實(shí)驗，有利于我國電力系統(tǒng)繼電系統(tǒng)教學(xué)的完善，使學(xué)生可以更好地應(yīng)用培訓(xùn)的微機(jī)保護(hù)實(shí)驗、電力系統(tǒng)實(shí)驗來完成某項研究，促進(jìn)自身應(yīng)用水平的提高。
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