[发明专利]一种用于电流继电器特性虚拟实验的系统及其实现方法

说明书

本发明公开了一种用于电流继电器特性虚拟实验的系统及其实现方法，该系统包括：设备虚拟模块，根据电流继电器特性实验原理图模拟生成各实物元件对应的虚拟元件，提供对虚拟电路中各虚拟元件参数的设置；调整模块，用于调整虚拟电路的虚拟电流大小或继电器参数值，并启动条件达成处理模块监测虚拟电流触发条件，以记录电流动作值及返回值；电流呈现模块，实时获取虚拟电路当前电流予以呈现；条件达成处理模块，监测虚拟电流触发条件是否达成，判断虚拟电路的电流达到动作值或返回值时触发记录模块，同时执行真实电流继电器发生动作或返回的外化表现；记录模块，用于记录实验过程中的动作/返回电流值并分析实验数据。

技术领域

本发明涉及电气控制与继电保护技术领域，特别是涉及一种用于电流继电器特性虚拟实验的系统及其实现方法。

背景技术

电力系统中发生故障和出现不正常运行情况时，系统正常运行遭到破坏，以致造成对用户的停止供电或少供电，有时甚至破坏设备。为了预防事故或缩小事故范围，提高电力系统运行的可靠性，最大限度地保证向用户安全连续供电，在电力系统中，必须有专门的继电保护装置。

继电保护装置必须能正确区分被保护元件是处于正常运行还是发生故障的状态，保护装置要实现该功能，需要根据电力系统发生故障前后电气物理量发生变化的特征为基础来构成。例如：根据短路故障时电流的增大，可构成过电流保护。

电流继电器是一种常见的电力系统继电保护设备。电流继电器特性的实验研究对保障电力系统的正常运行具有重要作用，目前一般是采用电流继电器实物进行特性实验。

然而，采用电流继电器实物进行特性实验时需要改变返回系数，而对实物继电器舌片限制螺杆位置、弹簧作用力、触点压力等的调整难度大，且频繁调整实物机构容易降低设备精度甚至损坏设备；而且电流继电器特性实物实验涉及市电和220V直流电，实验过程需要采取措施保障实验人员安全，并且实物实验不适合远程操作。

发明内容

为克服上述现有技术存在的不足，本发明之目的在于提供一种用于电流继电器特性虚拟实验的系统及其实现方法，以实现利用虚拟技术模拟电流继电器各种参数变化对动作电流和返回电流的影响，既能保证电流继电器特性实验的安全性，又能摆脱实验时间和空间的限制。

为达上述及其它目的，本发明提出一种用于电流继电器特性虚拟实验的系统，包括：

设备虚拟模块，用于根据电流继电器特性实验原理图模拟生成各实物元件对应的虚拟元件，根据原理图连接各虚拟元件生成虚拟电路，并提供对虚拟电路中各虚拟元件参数的设置；

调整模块，用于调整所述虚拟电路的虚拟电流大小或继电器参数值，其中调整虚拟电流大小以测试虚拟电流继电器电流动作值及电流返回值，并启动条件达成处理模块监测虚拟电流触发条件，以记录电流动作值及电流返回值，而调整继电器参数值以改变继电器电流动作值及返回值；

电流呈现模块，用于根据所述调整模块的参数调整，实时获取虚拟电路当前电流予以呈现；

条件达成处理模块，用于监测虚拟电流触发条件是否达成，判断虚拟电路的电流是否达到动作值或返回值，于判断结果为是时触发记录模块，同时执行真实电流继电器发生动作或返回的外化表现；

记录模块，用于记录实验过程中的动作/返回电流值并分析实验数据。

优选地，所述虚拟电路包括虚拟调压器、虚拟滑线电阻、虚拟电流表、虚拟电流继电器和虚拟负载，所述虚拟调压器用于将虚拟220V交流电变换为低压交流电，虚拟滑线电阻用于限制低压交流电的输出电流，虚拟电流表用于检测低压交流电的电流值，虚拟电流继电器用于完成低压交流电控制高压的目的，虚拟负载用于显示虚拟电路的控制效果，虚拟220V交流电火线零线分别连接至虚拟调压器的初级端，虚拟低压交流电从虚拟调压器的次级抽头输出并连接至虚拟滑线电阻的一端，虚拟滑线电阻的滑动触头端经虚拟电流表连接至虚拟电流继电器的一控制端，虚拟电流继电器的另一控制端和虚拟调压器的次级地端连接至虚拟调压器的初级地端。