【正文】 VI,被其他VI調(diào)用。在許多情況下，使用VI可以仿真標(biāo)準(zhǔn)儀器，不僅在屏幕上出現(xiàn)一個惟妙惟肖的儀器面板，而且其功能也與標(biāo)準(zhǔn)儀器相差無幾。前面板的設(shè)計類似于工作中看到的儀器界面，而程序框圖則類似于實際儀器內(nèi)部信號處理的過程。前面板是圖形用戶界面，也就是VI的虛擬儀器面板，用戶在這一界面上進(jìn)行具體的虛擬儀器設(shè)計，如放置開關(guān)、旋鈕、圖形等對象。虛擬儀器系統(tǒng)的每一個前面板都對應(yīng)著一個框圖程序，同樣，每一個前面板控件都有一個框圖圖標(biāo)或功能模塊與之相對應(yīng)。在程序框圖中對VI編程,以控制和操作定義在前面板上的輸入和輸出功能。數(shù)組是同一類型數(shù)據(jù)的有序組合，而蔟可以是不同類型數(shù)據(jù)的有序組合，類似C或其它高級語言中的結(jié)構(gòu)(Struct)。主要用來操作儀器，提供主要的測試及測量功能、輸入設(shè)置參數(shù)、輸出數(shù)據(jù)結(jié)果等。注：只有打開了流程圖程序窗口，才能出現(xiàn)功能模板。LabVIEW提供了大量的功能圖標(biāo)和子程序，供使用者選擇，方便快捷地完成數(shù)據(jù)采集插卡各種功能的布局。(4) 通信該子模板的圖標(biāo)用于網(wǎng)際間的通信，不同操作平臺及應(yīng)用軟件間的數(shù)據(jù)交換等。(3) 儀器I/O 調(diào)用儀器I/O子功能模板的各圖標(biāo)編程，控制Serial，GPIB，VXI等標(biāo)準(zhǔn)總線的各程控儀器。(2) 數(shù)值信號處理LabVIEW提供的大量的數(shù)值計算及信號處理子程序，主要放在分析子功能模板中，總計有150個。(1) 語言類語言類子功能模板主要有：數(shù)字運算，布爾運算，字符串運算，比較，蔟運算，程序結(jié)構(gòu)控制，文件I/O，計時及對話框等。若功能模板不出現(xiàn)，則可以用Windows菜單下的Show Functions Palette功能打開它，也可以在流程圖程序窗口的空白處點擊鼠標(biāo)右鍵以彈出功能模板。功能模板(Functions Palette)功能模板是創(chuàng)建流程圖程序的工具。每個圖標(biāo)代表一類子模板。當(dāng)從Windows菜單下選擇了Show Help Window功能后，把工具模板內(nèi)選定的任一種工具光標(biāo)放在流程圖程序的子程序（Sub VI）或圖標(biāo)上，就會顯示相應(yīng)的幫助信息。如果該模板沒板。 LabVIEW的組成LabVIEW提供了3大類操作選板，即控件模板、控制模板和工具模板，這些選板集中反映了該軟件的功能與特征。擴展了LABVIEW的使用范圍據(jù)統(tǒng)計，使用 LabVIEW 設(shè)計虛擬儀器系統(tǒng)，一般可以比純文本編程語言減少25%~80%的開發(fā)時間，效率提高4~10 倍。（6）支持多種系統(tǒng)平臺:LABVIEW支持多種系統(tǒng)平臺，在Windows98/20/XP、Power Macintosh、Linux等系統(tǒng)平臺上，NI公司都提供了相應(yīng)版本的軟件，并且平臺之間開發(fā)的應(yīng)用程序可直接進(jìn)行移值。（5）面向?qū)ο蟮木幊陶Z言：LABVIEW又是一種面向?qū)ο蟮木幊陶Z言—G語言，程序代碼是框圖的形式。（4） 靈活的程序調(diào)試手段:用戶可以在源代碼中設(shè)置斷點，單步執(zhí)行源碼，在源代碼的數(shù)據(jù)流上設(shè)置探針，在程序運行中觀察數(shù)據(jù)流的變化。這樣，LABVIEW中程序的執(zhí)行次序是由被連接的功能節(jié)點之間的數(shù)據(jù)流控制的，而不像文本程序受到行順序執(zhí)行的約束。傳統(tǒng)的計算機語言(如C語言)中的順序執(zhí)行結(jié)構(gòu)LABVIEW中被并行機制所代替，從本質(zhì)上講，它是一種帶有圖形控制流結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)流模式。從基本的功能函數(shù)到高級分析庫,幾乎涵蓋了儀器設(shè)計中所需要的全部函數(shù)。也不必去記憶那眼花繚亂的文本式程序代碼。所以它易學(xué)易用，特別適合硬件工程師、實驗室技術(shù)人員、生產(chǎn)線工藝技術(shù)人員的學(xué)習(xí)和使用。 LabVIEW的特點（1） 圖形化的編程語言: LABVIEW與其它計算機語言相比，有一個特別重要的不同點:其它計算機語言都是采用基于文本的語言產(chǎn)生代碼行，而LABVIEW采用圖形化編程語言—G語言，產(chǎn)生的程序是框圖的形式，它采用“所見即所得”的可視化技術(shù)建立人機界面，還提供了面板上所必需的許多顯示和控制對象，如旋鈕、表頭、圖表等。因此，即使沒有太多的編程經(jīng)驗，初學(xué)者也可很快的學(xué)會LabVIEW編程。它與C語言、BASIC語言等傳統(tǒng)編程語言有著諸多相似之處，如相似的數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)控制結(jié)構(gòu)、程序調(diào)試工具，以及模塊化的編程特點等。在由LabVIEW開發(fā)環(huán)境下編寫的代碼就是G語言代碼。LabVIEW是又被稱為G語言，G語言是圖形化編程語言（Graphical Programing Language）的縮寫。這是一個功能強大且靈活的軟件。LabVIEW集成了與滿足GPIB、VXI、RS232和RS485協(xié)議的硬件及數(shù)據(jù)采集卡通訊的全部功能。第3章 LabVIEW基礎(chǔ)知識 LabVIEW簡介 LabVIEW是實驗室虛擬儀器集成環(huán)境的簡稱，是美國國家儀器公司的軟件產(chǎn)品。此外，距離Ⅰ段的保護(hù)范圍不受系統(tǒng)運行方式變化的影響，其他兩段受到的影響也比較小，因此，保護(hù)范圍比較穩(wěn)定。在220kV及以上電壓的網(wǎng)絡(luò)中，有時候不能滿足電力系統(tǒng)穩(wěn)定性運行的要求，因而，不能作為主保護(hù)來用。 本章小結(jié)，它可以再多電源的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中保證動作的選擇性。常規(guī)保護(hù)引入第三相電壓構(gòu)成RLC串聯(lián)諧振回路，使故障時保持故障前相位；微機保護(hù)直接讀取故障前數(shù)據(jù)。通常引入正序元件，負(fù)、零序電流或電流增量元件及采用短時開放來監(jiān)視靜穩(wěn)破壞。當(dāng)系統(tǒng)振蕩時，振蕩中心的電壓降低、電流升高；那么處于振蕩中心的阻抗繼電器因感受到的測量阻抗降低，所以也必須采取振蕩閉鎖措施，當(dāng)發(fā)生振蕩時閉鎖保護(hù)。通常采用電壓互感器二次電壓與開口三角電壓比較實現(xiàn)。當(dāng)校驗靈敏系數(shù)不能滿足要求是，應(yīng)進(jìn)一步延伸保護(hù)范圍，使之與下一條線路的距離Ⅱ段相配合，時限整定為1～,考慮原則與限時電流速斷保護(hù)相同。（3）校驗距離Ⅱ段在本線路末端短路時的靈敏系數(shù)。2. 距離保護(hù)第Ⅱ段的整定按以下兩點原則來確定：（1）與相鄰線路距離保護(hù)第Ⅰ段相配合，并考慮分支系數(shù)K的影響，可以采用下式進(jìn)行計算 =(+) （214）；應(yīng)采用當(dāng)保護(hù)1第I段末端短路時，可能出現(xiàn)的最小數(shù)值。 距離保護(hù)的整定計算原則在距離保護(hù)的整定計算中，假定保護(hù)裝置具有階段是的時限特性，并認(rèn)為保護(hù)具有方向性，其原則如下［1］。當(dāng)AB相間短路時，=0，記憶回路發(fā)揮作用。正常運行時，較大，RS又很大。這就相當(dāng)于把原先的電壓記憶下來，故稱為“記憶回路”。因為wL=1/wc，電路呈純阻性，所以當(dāng)出口短路時，UJ=0。此時，任何具有方向性的繼電器將因加入的電壓為零而不動作，從而出現(xiàn)保護(hù)裝置的“死區(qū)”。 死區(qū)及消除死區(qū)的方法當(dāng)在保護(hù)安裝點正方向發(fā)生相間短路時，故障環(huán)路的殘余電壓將降低到零。這就是為什么要有三個阻抗繼電器并分別接于不同相間的原因。由此可見，在AB兩相短路的情況下，只有J能準(zhǔn)確的測量短路阻抗而動作。 如下圖所示，IcIbIaLABCZ23 AB兩相短路時測量阻抗的分析設(shè)AB間短路為例，則故障環(huán)路的電壓為 =—=—=(—) （29）因此，繼電器J的測量阻抗為 == （210）和三相短路時的測量阻抗相同，因此，能動作。 相間短路阻抗繼電器的“0”接線方式CBAZIaIbIcL22 三相短路時測量阻抗的分析三相短路時三相是對稱的，三個繼電器～的工作情況完全相同，因此，可以為例分析之。，也就是保護(hù)范圍不遂故障類型的變化而變化。主要有：①．短路點的過渡電阻；②．電力系統(tǒng)振蕩；③．保護(hù)安裝處與故障點之間有分支電路；④．CT,PT的誤差；⑤．PT二次回路斷線；⑥．串連補償電容。（3）起動阻抗：它表示當(dāng)繼電器剛好動作時，加入繼電器的電壓和電流的比值。全阻抗繼電器：圓的半徑?？偨Y(jié)三種阻抗的意義：（1）測量阻抗: 由加入繼電器的電壓和電流的比值確定。當(dāng)保護(hù)范圍內(nèi)故障時，=，因此應(yīng)該調(diào)整繼電器的最大靈敏角使=，以便繼電器工作在最靈敏的條件下。當(dāng)?shù)扔诘淖杩菇菚r，繼電器的起動阻抗達(dá)到最大，等于圓的直徑，此時，阻抗繼電器的保護(hù)范圍最大，工作最靈敏，因此，這個稱為繼電器的最大靈敏角。方向阻抗繼電器的特性是以整定阻抗為直徑而通過坐標(biāo)原點的一個圓，圓內(nèi)為動作區(qū)，圓外不動作區(qū)。當(dāng)測量阻抗正好位于圓周上時，繼電器剛好動作，對應(yīng)此時的阻抗就是繼電器的起動阻抗由于這種特性是以原點為圓心而做的圓，因此，不論加入繼電器的電流與電壓之間的角度為多大，繼電器的起動阻抗在數(shù)值上都等于整定阻抗，即=。單相式阻抗繼電器是指加入繼電器的只有一個電壓(可以是相電壓或線電壓)和一個電流(可以是相電流或兩相電流之差)的阻抗繼電器，和的比值成為繼電器的測量阻抗= （25）各類繼電器及特性：全阻抗繼電器的特性是以B點（繼電器安置點）為圓心，以整定阻抗為半徑所做的一個圓。 阻抗繼電器阻抗繼電器是距離保護(hù)裝置的核心元件，其主要作用是測量短路點到保護(hù)安裝點之間的阻抗，并與整定值進(jìn)行比較，已確定保護(hù)是否應(yīng)該動作。為了作為相鄰線路保護(hù)裝置和斷路器拒絕動作的后備保護(hù)，同時也作為距離I、II段的后備保護(hù)，還應(yīng)該裝設(shè)距離保護(hù)第III段。距離第II段整定值的選擇是相似與電流速斷的，即應(yīng)使其不超出下一條線路距離I段的保護(hù)范圍，同時帶有高出一個t的時限，以保證選擇性。考慮到阻抗繼電器和電流和電壓互感器的誤差，需引入可靠系數(shù)，則 (～) （21）同理對保護(hù)1的第I段整定值應(yīng)為 (～) （22）如此整定后，距離I段就只能包括本線路全長的80％～85％，這是一個嚴(yán)重缺點。21 距離保護(hù)的作用原理距離保護(hù)的第I段是瞬時動作的，是保護(hù)本身的固有動作時間。 距離保護(hù)的時限特性距離保護(hù)的動作時間與保護(hù)安裝地點至短路點之間距離的關(guān)系t=f(l),稱為距離保護(hù)的時限特性。該裝置的主要元件為距離繼電器，它可根據(jù)其端子上所加的電壓和電流測知保護(hù)安裝處至短路點之間的阻抗值，此阻抗稱為繼電器的測量阻抗。距離保護(hù)就是適應(yīng)這種要求的一種保護(hù)原理。第2章 電網(wǎng)的距離保護(hù) 距離保護(hù)的基本概念 由于電流保護(hù)的各種特點，在35KV及以上電壓的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中，他們都很難滿足選擇性、靈敏性以及快速切除故障的要求。最后，進(jìn)行基于虛擬儀器的距離保護(hù)試驗系統(tǒng)開發(fā)。其次，介紹了虛擬儀器的一些基本的知識和用法。 本課題的研究內(nèi)容本文的研究對象是基于虛擬儀器的三段式距離保護(hù)。目前，大量的實驗設(shè)備仍采用傳統(tǒng)儀器，雖然試驗方法相對簡單，但需要的儀器繁多，連線復(fù)雜，占地面積大，儀器的更新?lián)Q代需要大量的資金。因此，擁有一臺虛擬儀器系統(tǒng)，就相當(dāng)于擁有一個個人實驗室.、開放性的特點，因此，現(xiàn)有的設(shè)備儀器可以很容易地進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，這便于提高儀器的自動化程度以及實現(xiàn)儀器的遠(yuǎn)程測控和網(wǎng)絡(luò)化。，因此，可以根據(jù)不同的測量要求，設(shè)計出新的數(shù)據(jù)采集、分析和表達(dá)方案。，開發(fā)人員大大節(jié)省了編程時間和精力。從90年代中期以來，國內(nèi)的許多大學(xué)和公司都致力于研究和開發(fā)虛擬儀器產(chǎn)品。虛擬儀器在美國發(fā)展的十分迅速，相繼推出了總線系統(tǒng)多達(dá)數(shù)百個品種的虛擬式儀器。虛擬技術(shù),計算機通信技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是信息技術(shù)最重要的組成部分，它們分別被稱為21世紀(jì)科學(xué)技術(shù)中的三大核心技術(shù)。虛擬儀器將在航天、航空、通信、醫(yī)療、電力、石油、鐵路等行業(yè)普及及應(yīng)用。在世界財富500強中的制造業(yè)商，有95﹪都采用了虛擬儀器技術(shù)。目前，它己具有GPIB，DAQ，VXI，PXI四種標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)。虛擬儀器是信息技術(shù)的一個重要領(lǐng)域，對科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和工業(yè)生產(chǎn)將產(chǎn)生不可估量的影響。虛擬儀器是計算機技術(shù)和儀器技術(shù)完美結(jié)合的產(chǎn)物，代表了儀器儀表的發(fā)展方向。LabVIEW是一個具有革命性的圖形化開發(fā)環(huán)境，在工業(yè)測量和控制領(lǐng)域中掀起了一場變革。由于它以軟件為核心，主要依靠軟件來實現(xiàn)儀器系統(tǒng)的功能，因此虛擬儀器系統(tǒng)的體積小，生產(chǎn)成本低，開發(fā)與生產(chǎn)周期短，智能化功能強，產(chǎn)品的技術(shù)性能好，利潤率高。虛擬儀器技術(shù)給儀器設(shè)計者和儀器用戶一個充分發(fā)揮自己才能和想象力的空間，用戶可以隨心所欲地根據(jù)自己的需求，設(shè)計出自己的系統(tǒng)，以滿足多種多樣的應(yīng)用需要。他利用高性能的模塊化集成概念和方法，結(jié)合軟件設(shè)計平臺高效、簡便的程序編譯功能，依據(jù)用戶各類特殊需求創(chuàng)建出人機對話界面，實現(xiàn)并取代各類特殊、昂貴的測試儀器的功能，目前已成為測試?yán)碚摵蛻?yīng)用試驗研究的重要支撐。至此，各種不同原理、性能優(yōu)良、功能齊全、可靠性高的微機保護(hù)裝置已全面運用在電力系統(tǒng)中，可以這樣說從20世紀(jì)90年代后期起，我國電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)已進(jìn)入了微機保護(hù)時代［9］。自20世紀(jì)50年 代末，我國已經(jīng)進(jìn)行了晶體管繼電保護(hù)的研究工作，到20世紀(jì)70年代，晶 體管保護(hù)進(jìn)入了一個廣泛運用的時間，特別是對110kV以上線路的線路保從三個階段來看，由于我國電力工業(yè)發(fā)展(特別是在20世紀(jì)90年代初期)較慢的問題，造成了三個階段的繼電保護(hù)裝置并列使用的局面，由于繼電保護(hù)專業(yè)人員素質(zhì)差距較大，造成保護(hù)裝置的不正確動作也較多。20世紀(jì)50年代，我國在引進(jìn)并消化了國外先進(jìn)的電磁式繼電器制造技 術(shù)的基礎(chǔ)上，完成了我國的電磁型繼電保護(hù)裝置的設(shè)計和制造，其主要是由各個電磁型繼電器組成，這階段在保護(hù)的理論上也有了較大的發(fā)展，建成了繼電保護(hù)研究、設(shè)計、制造、運行和教學(xué)的完整體系。從20世紀(jì)50年代到90年代末，在40余年的時間里，繼電保護(hù)技 術(shù)經(jīng)歷了四個發(fā)展階段：從電磁式保護(hù)裝置到晶體管式繼電保護(hù)裝置，到 集成電路繼電保護(hù)裝置，再到微機繼電保護(hù)裝置。繼電保護(hù)技術(shù)是隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展而發(fā)展起來的。繼電保護(hù)是一門理論和實踐并重的學(xué)科。每個設(shè)備都有其特有的運行特性和故障時的工作行為。保護(hù)裝置的可靠性是指該保護(hù)裝