[实用新型]基于虚拟仪器的继电保护实验系统

说明书

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。

背景技术

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，不仅大大缩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。目前，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NI PCI-6722板卡，计算机A与NIPCI-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，极大地缩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)本实用新型性价比高，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。

附图说明

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 PCI-6722板卡相配置。