论文总字数：16206字

摘 要

随着人民日益增长的物质文化需要和生活水平的提高，大多数开始追求更好的生活品质，同时也对电能质量的要求提出更高的要求。在电力行业的快速发展的背景下，电力系统的建设规模越来越大，这也使得电力系统的运行方式变得越加复杂。在电力系统的继电保护中，备用电源自动投入装置扮演着十分主要的角色，可以在供电系统的继电保护装置切除不良运行状态或发生故障的工作电源的情况下，实时、快速地做出动作，并将负荷通过备用电源带出，杜绝事故进一步扩大的可能性，有效提高了供电系统的连续性和可靠性。在在供电系统的发展趋势的带动下，使得备用电源自动投入装置的动作逻辑变得越来越繁杂，动作要求也越来越严格。

本文从三个方面展开了备用电源自动投入装置的研究，包括备用电源自动投入装置的硬件设计、软件设计和matlab仿真研究。本文首先从硬件方面介绍了备用电源自动投入装置的总体结构、设备终端和说明，然后采用模块化设计进行软件部分的研究，完成包括主函数逻辑模块、采样中断服务逻辑模块设计和故障处理程序设计，最后用matlab simulink软件实现在电力系统中的备用电源自动投入装置模拟动作测试，验证了设计的可行性。

关键词:备自投；保护功能；虚拟实验；设计

Research and Simulation of Photovoltaic Grid-connected Generation system

Abstract

With the increasing material and cultural needs of the people and the improvement of living standards, most began to pursue better quality of life, but also put forward higher requirements for power quality. Under the background of the rapid development of power industry, the construction scale of power system is becoming larger and larger, which also makes the operation mode of power system become more and more complicated. In the relay protection of power system, the automatic input device of backup power supply plays a very important role, which can make real-time and quick action when the relay protection device of power supply system removes the bad running state or the working power supply which has broken down, and bring the load out through the backup power supply to eliminate the possibility of further expansion of the accident, which effectively improves the continuity and reliability of the power supply system. Driven by the development trend of the power supply system, the operation logic of the standby power automatic input device becomes more and more complicated, and the action requirements are more and more strict.

From three aspects, this paper studies the automatic input device of backup power supply, including hardware design, software design and matlab simulation research of automatic input device of backup power supply. Firstly, this paper introduces the overall structure, equipment terminal and description of the standby power supply automatic input device from the hardware aspect, then uses the modular design to carry on the software part research, completes including the main program design, the sampling interrupt service subroutine design and the fault handling program design, finally realizes the backup power supply automatic input device simulation action test in the power system with the matlab simulink software, verifies the design feasibility.

Keywords:Self-cast; Protection function; Virtual experiment; Design

目录

摘 要 I

Abstract II

第一章绪论 1

1.1 备自投装置简介 1

1.2 选题的背景和意义 1

1.3 国内外研究综述 1

1.3.1国外研究现状 1

1.3.2国内研究现状 1

1.4本文主要研究内容 1

1.5章节安排 2

第二章 备用电源自动投入装置的整体规划 3

2.1 备用电源自动投入装置的基本构成 3

2.2备用电源自动投入装置的基本要求 3

2.3备用电源自动装置的分类和动作逻辑 3

2.3.1 分段备自投装置动作逻辑 4

2.3.2桥备自投装置动作逻辑 4

2.3.3变压器备自投装置动作逻辑 5

2.4本章小结 5

第三章 备用电源自动投入装置的硬件设计 6

3.1硬件框架 6

3.2硬件外观 6

3.3显示屏 7

3.4调试接口 7

3.5装置内部模件说明 7

3.6 装置结构尺寸 7

3.7背板布局及端子号 8

3.8硬件接线图 12

第四章 备用电源自动投入装置的软件设计 14

4.1 软件模块化设计理念 14

4.2备自投装置逻辑模块化 14

4.3备自投装置的控制算法设计 14

4.4备自投装置的控制程序设计 17

4.4.1主函数逻辑模块 17

4.4.2电气信号搜集模块设计 18

4.4.3中断逻辑模块 19

4.4.4信号传输逻辑模块 20

第五章实验仿真结果 22

5.1仿真准备 22

5.2仿真记录 22

5.3实验分析 41

参考文献 42

致谢 43

第一章绪论

1.1 备自投装置简介

随着人们物质和文化需求的增加以及生活水平的提高，人们在开始追求更好的生活质量的同时，他也对电能质量提出了更高的要求。在电力系统的继电保护中，备自投起着非常重要的作用。人们将可以在电力系统的继电保护装置切断不良工作状态或断电时，及时、迅速地进行操作，采取行动带走负载，以防止事故进一步扩大的可能性，并有效地提高系统电源的连续性和可靠性。

1.2 选题的背景和意义

随着社会科技的不断进步，各个电厂和变电站系统可以通过微型计算机的软件和硬件系统以及各种自动保护装置实现更趋于全面的自动化。作为电厂和变电站保护系统最重要的设备之一的继电保护起着十分重要的作用。它既要确保系统的安全性和稳定性，而且还以低功率运行的方式来节省大量费用。在电力系统的正常运行时，包括变压器、发电机、输电线路等电气设备都有可能发生短路故障或不正常的运行情况。如果因为非人为的天然条件或运行维护等方面的原因导致电气设备故障，而电力系统未能及时识别并切除，将会使整个电力系统崩溃，造成巨大的损失。备自投是继电保护装置里面不可替代的一环，它具备出色的逻辑判断能力和响应速度，在系统出现异常情况下能够快速而准备的切除故障负荷，在非动作范围内不会产生误动。研究和探索备自投装置，在当前的电力系统环境下是十分必要的。

1.3 国内外研究综述

1.3.1国外研究现状

国外的备自投主要采用可编程技术，将备自投融入变电站综合自动化装置中。电力人员可根据需求自行设计具体功能。国外的装置主要通过通讯网络的联络实现与外部的信号传输，并采用了“虚拟逻辑编程”概念，实现逻辑控制。

1.3.2国内研究现状

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