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Visual Basic在线路距离保护中应用探究【摘 要】在电力系统中，距离保护一直是高压输电线路最重要、应用最广泛的主保护之一。因此距离保护尤其是微机型距离保护对提高和改善线路保护性能方面有较大的意义。通过对高压线路发生的各种故障特点进行分析研究，用Visual Basic语言编制出微机保护虚拟开发平台软件，模拟出距离保护的跳闸出口及跳闸后处理模块软件，利用微机保护虚拟开发平台对各种故障情况进行仿真。 【关键词】距离保护；电力系统；跳闸出口；Visual Basic 引言 在高压输电线路保护中，距离保护的保护原理具有受电力系统运行方式和结构变化的影响小，保护范围较长且较稳定，适合于远距离、重负荷的高压线路等优点。因此，距离保护一直是高压输电线路最重要、应用最广泛的保护之一。所以对于距离保护的分析研究也成为目前保障电力系统安全稳定运行的重要课题。如何以软件模拟真实情况下各种距离保护的动作情况是本文探讨的主要问题。 1.距离保护原理及整定原则 距离保护是反应故障点至保护安装处之间的距离（或阻抗），并根据距离的远近而确定动作时间的一种保护装置。它可根据其所加的电压和电流比值，测知保护安装处至短路点间的阻抗值。当短路点距保护安装处近时，其测量阻抗小，动作时间短；当短路点距保护安装处远时，其测量阻抗增大，动作时间增长，这样就保证了保护有选择性的切除故障线路。如图1（a）所示，当d点短路时，保护1测量的阻抗是Zd，保护2测量的阻抗是ZA+B+Zd。由于保护1距短路点较近，保护2距短路点较远，所以保护1的动作时间可以作到比保护2的动作时间短。这样，故障将由保护1切除，而保护2不致误动作。这种选择性的配合，是靠选择各个保护的整定值的动作时限来完成的。 目前广泛应用具有三段式距离阶梯型时限特性，如图1（b）所示，并分别称为距离保护的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段。 距离保护的Ⅰ段是瞬时动作的，t1是保护本身的固有动作时间。其Ⅰ段阻抗的整定值必须躲开这d点短路时所测量的阻抗ZAB，即Zdz*2’ZAB。一般引入可靠系数KK（一般取0.8～0.85），则距离Ⅰ段保护本线路全长的80%～85%。 距离保护Ⅱ段整定值的选择是相似于限时电流速断的，即应使其不超出下一条线路距离Ⅰ段的保护范围，同时带由高出一个Δt的时限，以保证选择性。距离Ⅰ段与Ⅱ段的联合工作构成本线路的主保护。 为了作为相邻线路保护装置和断路器拒绝动作的后备保护，同时也作为距离Ⅰ和Ⅱ的后备保护，还应该装设距离保护Ⅲ段。 2.Visual Basic开发的虚拟平台及程序 2.1模拟仿真平台 用Visual Basic 语言编写的虚拟仿真平台启动运行后，其界面如图2所示。 此次的模拟线路是2段100千米的线路。在虚拟平台上可以很方便的看到断路器的分合状态，而且断路器的分合状态可以人工切换，非常方便操作。在虚拟仿真平台上，故障点的位置可以从下拉的菜单里面选择，故障类型也对应有电力系统中发生的各种类型：A相接地，B相接地，C相接地，AB两相短路，BC两相短路，CA两相短路，两相接地，三相短路。在故障性质下拉的菜单里面，有永久性故障与瞬时性故障选择。选择不同的故障类型，仿真的各种结果也就各不相同。 2.2模拟仿真程序 2.2.1主程序模块 将PT断线闭锁备自投固定延时改为可整定延时，在PT断线判据满足后经整定的延时闭锁备自投，根据电网具体接线方式和保护配置情况确定合理的延时。这样就可以防止延时过短造成的拒动和延时过长造成的误动。如图2。 图3为主程序框图。主程序从入口处开始执行。第一步是初始化，主要是对所有可编程的并行接口、堆栈、串行口、定时器进行初始化，接着判断方式开关处于何种状态，当处于调试状态时执行监控程序，即对键盘操作进行处理。之后再检查工作方式开关，只有方式开关处于运行位置时才转回到主程序。 当工作方式开关处于运行位置时，就执行状态字PSW初始化，主要完成数据采集系统的采样定时器初始化及有关计数器和标志字清零工作。然后对装置的硬件进行一次全面自检，包括片内RAM、片外RAM、EPROM、各开关量输出通道等。若自检中发现硬件电路有故障则告警。自检通过后进行数据采集系统的初始化，主要包括8254计数器、采样数据寄存区地址指针初始化等。 完成数据采集系统的初始化后，将启动标志字QDB=1，振荡闭锁标志字ZDB=1，之后开放中断，允许定时器中断进入采样中断服务程序。在开放中断前，将两个标志字置1，使程序中断进入采样中断服务程序时，锁住了突变量启动元件。这是因为在刚开放采样中断时就立即投入突变量起动元件，此时采样数据区RAM中还没有存入真正的采样数据（是随机数据）而可能造成启动元件误动作。 主程序在开中断之后，经过60ms等待（3个周波