基于matlab的继电保护程序模块自动测试研究

论文总字数：12966字

摘 要

现如今电力成为了我们日常生活中不可或缺的一类资源。因此，电力系统相关行业的发展也日渐蓬勃，日渐成熟，逐渐迈入微机化、自动化、数字化。在电力系统蓬勃发展中，继电保护测验技能也不断成熟，继电保护测验技能在电力系统中的应用尤为重要。继电保护的“四性”：选择性、灵敏性、速动性以及可靠性直接关系到电网的运行安全。因而继电保护测验装置在实践生产过程中其性能、质量都将接受严格的测验与监控。但现有继电保护软件测验手段单一、测验作业量大、重复劳动多，目前有多种自动化工具和高级程序语言可以实现部分软件功能的自动测试。本课题研究使用MATLAB模拟测试环境输入输出并结合计算机高级语言VC，以实现软件模块测试自动化，提高测试工作效率和错误检出率。

关键词：继电保护；测试自动；MATLAB；VC

Research on Automatic Test of Relay Protection Program Module Based on MATLAB

Abstract

Today, electricity has become an indispensable resource in our daily lives. Therefore, the development of power system-related industries is also vigorous and mature, and gradually entered the micro computerization, automation, and digitalization. In the vigorous development of the power system, the relay protection test skills are also constantly maturing, and the application of the relay protection test skills in the power system is particularly important. The "four characteristics" of relay protection: selectivity, sensitivity, quickness and reliability are directly related to the operation safety of the power grid. Therefore, the performance and quality of the relay protection testing device will undergo strict testing and monitoring during the practical production process. However, the existing relay protection software has a single test method, a large test workload, and many repetitive labors. At present, there are a variety of automation tools and high-level programming languages that can implement automatic testing of some software functions. This topic studies the use of MATLAB to simulate the input and output of the test environment and combine with the computer high-level language VC to realize the automation of software module testing and improve the testing efficiency and error detection rate.

Keywords: relay protection; test automation; MATLAB；VC

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 引言 1

1.1选题背景 1

1.2继电保护自动测试 1

1.2.1继电保护概念 1

1.2.2自动测试系统概述 1

1.3传统继电保护测试系统硬件和软件结构 2

第二章 继电保护自动测试系统的测试原理及重难点分析 3

2.1继电保护自动测试原理与流程 3

2.2采用自动化测试技术的研究价值及实际意义主要有以下几点： 4

2.3重难点分析 4

第三章 继电保护自动化测试软件 5

3.1 MATLAB和C语言混合编程 5

3.2MATLAB与C语言接口 5

3.3 MATLAB引擎 7

第四章 基于MATLAB继电保护模块自动测试的实现 8

4.1 MATLAB仿真接口的连接与实现 8

4.1.1配置编译接口环境 8

4.1.2 VC调用MATLAB引擎 8

4.2 关键问题解决方案 9

第五章 测试步骤与成果 11

5.1被测复合过电流保护模块接口 11

5.2 测试原理 16

致谢 17

参考文献 18

第一章 引言

1.1选题背景

在当今社会人们的生产、生活、各行各业的运作都离不开电力，同时在一次能源日渐稀缺时，二次清洁能源电力的发展对人类的未来至关重要，也必将是人们能源发展的一个重要方向。用电安全也进入大家视野，因此电力系统对继电保护装置的技术指标和产品质量的要求将会越来越高。

从继电保护装置开始发展以来，从一开始的晶体管、集成电子器件，到现在常用的微机保护装置，其生产模式和调试方法都是差别不大的，依然是传统的方式。从微机单板调试到整机调试大都在同一工位完成，这样很难保证产品高质量，同时又难以快速批量生产，整体工作效率低下。

由此可见如何设计一套投资少、占地面积小、接线简单、操作方便的继电保护测试系统尤为重要。本课题以此为研究方向提出运用MAHWORKS公司开发的MATLAB软件模拟电流、电压以及开关信号输入输出，配合计算机高级语言VC，实现对继电保护模块自动测试。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。

1.2继电保护自动测试

1.2.1继电保护概念

电力设备运行的情况下，过量的短路电流及其火灾的电弧会损坏故障的组件，发热和电能的作用会损坏没有缺陷的组件，从而缩短组件的寿命。在电网中，故障会妨碍电力系统的并行运行稳定性。对用户来说，故障导致的电能质量下降会影响工厂产品的质量，妨碍用户的电能的持续性。

有选择性、自动的、快速的、准确的从电力系统中删除故障组件是继电保护最主要的性能。这意味着故障设备两端的断路器将自动断开。如果系统发生异常运行状态(如过载)，则会自动快速发送警告信号，必要时还可以通过跳闸来运行。

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