[发明专利]一种开放式微机继电保护实验系统及方法

权利要求书

1.一种开放式微机继电保护实验系统，其特征在于，包括：供教师使用的远程管理计算机、微机继电保护测试仪、微机继电保护装置、模拟保护执行装置和供实验者使用的实验终端；

所述远程管理计算机，安装了实验管理程序，用于远程操作微机继电保护测试仪产生模拟电力系统故障的故障信号，接收微机继电保护装置上报的包含故障测量结果和保护指令的实验数据，并按照成绩评价规则自动对其评分；实验结束后进行实验数据分析并生成评估报表；

所述微机继电保护测试仪，用于根据远程管理计算机指令产生模拟电力系统故障的故障信号，并将故障信号发送到微机继电保护实验装置；

所述微机继电保护装置，用于根据实验者编写故障测量算法测量所述故障信号得到故障测量结果，并根据故障测量结果执行继电保护算法程序得到相应的保护指令，将保护指令发送到模拟保护执行装置，同时将包含故障测量结果和保护指令的实验数据发送到远程管理计算机；

所述模拟保护执行装置，用于根据保护指令使用继电器动作模拟电力开关分合闸动作；

所述实验终端，用于供实验者根据待实验微机继电保护项目设计信号调理电路，编写、调试故障测量算法和继电保护算法程序。

2.根据权利要求1所述的开放式微机继电保护实验系统，其特征在于，所述实验终端包括：仿真器和安装嵌入式系统开发软件的现场计算机；现场计算机通过仿真器连接至所述微机继电保护装置。

3.根据权利要求1所述的开放式微机继电保护实验系统，其特征在于，所述微机继电保护装置包括PT/CT互感器、信号调理电路、AD采样芯片和微控制器，其中PT/CT互感器、信号调理电路、AD采样芯片和微控制器依次连接；

所述微机继电保护测试仪通过测试线将故障信号发送到PT/CT互感器；所述信号调理电路为可插拔的模块化电路。

4.根据权利要求2所述的开放式微机继电保护实验系统，其特征在于，所述微机继电保护装置还设置有以太网接口、开入/出量接口、调试接口、扩展存储器EEPROM、键盘和液晶触摸屏LCD；所述远程管理计算机通过以太网接口和微机继电保护装置进行通信，微机继电保护装置通过开入/出量接口获得现场开关的状态、将保护指令发送到模拟保护执行装置，仿真器通过调试接口和微机继电保护装置通信；所述扩展存储器EEPROM用于存储实验数据等信息；所述键盘用来与液晶触摸屏LCD配合以设置和查阅装置参数，其中按下实验申请键向远程管理计算机发送READY实验信号；所述液晶触摸屏LCD用于现场显示实验故障测量结果和保护指令信息，并提供触控式参数设置和查阅功能。

5.一种基于根据权利要求1-4任一项所述的开放式微机继电保护实验系统的实验方法，其特征在于，包括：

实验第一阶段：根据待实验微机继电保护项目进行实验设计并完成预习报告；

实验第二阶段：根据实验设计和教师配合完成实验，得到实验成绩P1；

实验第三阶段：实验者根据实验过程和实验结果完成实验报告，教师根据预习报告、实验操作情况和实验报告确定成绩P2，根据实验成绩P1和成绩P2得到总成绩P_fin，并自动生成实验教学分析报告。

6.根据权利要求5所述的实验方法，其特征在于，所述实验设计包括根据待实验微机继电保护项目的实验原理，确定所模拟的电力系统及其故障位置、故障类型；计算所模拟的电力系统的故障特征值，确定继电保护整定值，完成缺省的信号调理电路设计，完成缺省的故障测量算法和继电保护算法程序的编写。