摘要：本文就虚拟仪器技术在电力系统继电保护中的应用进行了探讨,提出了本人的一些看法,可供同行参考学习。
关键词：继电保护；虚拟仪器技术；电力系统
中图分类号：TM774文献标识码：A文章编号：1674-7712 (2014) 08-0000-01
电能事关国民生产生活的方方面面，电力系统发生故障时若不能快速准确地切除故障而引起扩大甚至系统失稳，会造成巨大的经济损失和严重的社会影响。除应采取各种积极措施消除或减少发生故障的可能性以外，还应在一旦发生故障时迅速但有选择性地切除故障元件。因此，电力系统安全稳定的运行离不开继电保护。
一、继电保护技术研究
（一）继电保护理论的发展。继电保护科学和技术是随着电力系统的发展而发展起来的。19世纪90年代，电磁型过电流继电器。20世纪初，继电器开始广泛应用于电力系统保护，是继保技术的开端。1901年，出现感应型过电流继电器。1908年，提出比较被保护元件两端的电流差动保护原理。1910年，方向性电流保护得到应用，将电流与电压比较的保护原理，导致1920年后距离保护的出现。1927年，高频载波电流传送比较输电线两端功率或相位的高频保护装置。1950年后，利用微波传送和比较输电线两端故障电气量的微波保护。利用故障点产生的行波实现快速继电保护的设想。1975年前后，诞生了行波保护装置。利用光纤通道的继电保护。1980年，反应工频故障分量（工频突变量）原理的保护被大量研究。1990年后该原理的保护装置被广泛应用。
（二）继电保护装置的发展。1950年前，机电式继电器:具有机械转动部件带动触点开、合的机电式继电器。如电磁型，感应型或电动型继电器。50年代初，静态继电保护装置 第一代：70年代，晶体管继电保护装置在我国被大量采用，满足当时电力系统向超高压、大容量方向发展的需要。第二代：80年代后期，集成电路式继电保护装置，成为静态继保装置主要形式。60年代末，数字式继电保护--计算机技术构成的继电保护。上世纪60年代末，对继电保护计算机算法大量研究。上世纪70年代后半期，比较完善的微机保护样机开始投入到电力系统中试运行。上世纪80年代，微机保护在硬件结构和软件技术方面趋于成熟。上世纪90年代，微机保护在我国得到大量的应用，主运算器发展到32位，DSP采用。上世纪90年代后半期，变电站自动化技术和无人值班运行模式得到迅速发展。微机保护代表着电力系统继电保护的未来，将成为未来电力系统保护、控制、运行调度及事故处理的统一计算机系统的组成部分。
二、虚拟仪器技术在电力系统的应用
（一）电力系统仿真技术。随后经济的发展对电能的需求越来越大，特别是国外几次大的停电事故，使人们更加关注继电保护装置的可靠性。为了促进生产和科学技术的发展，人们需要进行各种试验以便对不同系统进行研究、分析和设计。最初是在系统原型上做试验，但由于种种原因在原型上做试验有困难时，只能按原型的特征构造一个系统模型(物理的或数学的)，然后在该模型上试验。人们把建模和在模型上做试验的过程就称为系统仿真。
电力系统数字仿真是系统仿真的一个分支。由于电力系统高可靠性的要求，人们很早就采用系统仿真的方法对电力系统进行研究，并经历了从直、交流计算试验台、电力系统动态模型和模拟式仪器仪表等物理仿真到电力系统数字仿真的发展过程。电力系统科学技术的研究和试验与系统仿真紧密相连，从某种意义上来说，电力系统仿真技术的发展水平代表了电力系统科学研究水平。
（二）虚拟仪器技术浅析。（1）虚拟仪器技术。“虚拟仪器”是由美国国家仪器公司附I，NationalInstrument)于1986年推出 的概念，是指以通用计算机为核心，根据用户对仪器的设计定义，用软件实现虚拟控制面板设计和测试功能的一种计算机仪器系统。虚拟仪器技术的广泛应用起源于各行各业的测量和测试系统，无论是对电气量，还是对非电气量都可以进行测量。随着虚拟仪器于上个世纪九十年代引入中国，以美国国家仪器公司为代表的虚拟仪器技术由于其强大的功能、高效的编程方法、无缝集成、扩展性强且具有较高的性价比等优点，在电力系统的监控、测试、测量、仿真、教学实验等方面得到了很多应用，并取得一定成果[1]。（2）虚拟仪器技术的研究成果。华中科技大学以LabVIEW作为软件开发平台，利用其强大的信号处理功能、方便的编程方式，开发了符合IEC 61850通信体系的电力设备在线监测系统，为提高设备故障诊断的预见性和准确率，为电力设备维修决策系统提供依据[2]。
广东顺特电气有限公司采用LabVIEW开发平台及RT嵌入式处理器和数据采集卡研发的基于串行通信的消弧线圈控制器，该系统成功应用于西北某企业电站中，经实践该控制器测量准确、控制可靠，相比于原有控制器，性能上有了较大提高，综合成本上也有相当优势。
湖南大学与广东奇正电气有限公司合作开发的高低压断路器智能控制器，其基于LabVIEW的远程监控系统，很好的实现了系统网络化、智能化的要求，且可以很好的嵌入到其他工控网络中。
三、继电保护仿真实验系统
微机保护仿真系统可用于建模、仿真、分析在各种电网故障和异常情况下，微机保护系统的动作特性。该系统既可用于研究新型保护算法或原理，也可用于评测已有保护原理对于特定电网的适应性，还可用于电网事故后的保护动作行为分析。由于其重要性，国内华北电力大学、上海交通大学、燕山大学、山东大学、武汉大学等均已开发多个仿真系统。国外实验系统功能丰富，但价格较昂贵，且因国内外电网结构的差别，并不完全适合中国国情，很难应用于国内的教学研究；国内微机保护物理仿真装置功能单一，数字仿真大多实现的是故障录波数据回放式仿真，并不完全同现实继电 保护装置工作过程一致。
随着建设智能电网，对继电保护提出新的要求，这需要一个良好的平台来研究开发新原理、新算法，该平台应具有很好的网络化功能。因此引入虚拟仪器技术到继电保护中，正采用虚拟仪器技术开发继电保护装置具有如下优点：硬件系统通用化、硬件功能软件化、继电保护装置网络化、参数整定与修改实时化、继电保护装置智能化、保护、控制、测量和数据通信一体化，这些技术上的特点顺应了继电保护发展趋势。
参考文献：
[1]艾欣,杨以涵,周孝信.虚拟仪器技术及其在电力系统中的应用[J].电力系统自动化,2001(08):54-57.
[2]刘建锋.基于虚拟仪器和IEC61 850标准的变电站设备在线监测系统的研究[D].华中科技大学,2008.