【摘要】面對現在微機保護技術的發展趨勢以及我國高校微機保護實驗的不足，需要研發出一套電力系統微機繼電保護實驗教學系統，提出利用集成開發環境VB6.0的軟硬件、總線工控機、嵌入式控機PC/O4以及DSP芯片結合的設計方案，并對系統的軟件的設計部分、主要硬件構成、原理框圖進行分析。發現該系統可以幫助學生完成電力系統繼電保護方面的課程，不僅可以進行微機保護實驗，還可以進行常規保護實驗，同時可以完成自己設計的保護實驗，從而促進實驗研究的順利實施。

【關鍵詞】電力系統；繼電保護；實驗教學

作者簡介：陳靜（1976-)，女，漢族，四川都江堰人，四川水利職業技術學院，本科，助理實驗師，研究方向：電力系統自動化電氣實驗教學

1 前言

選擇我國現在的電力系統繼電保護實驗存在種類較少，功能簡單的缺點，要找齊所有的設備不僅需要許多存放的地方，還需要大量的資金。我國許多具有電力系統的學校在繼電保護實驗室的設施比較落后。研發一種比較科學的微機繼電保護多功能實驗系統已經成為提高教學質量的途徑。為了完成教學目標，需要設計出一套電力系統微機繼電保護實驗教學系統。在教學系統根本上突破了以往的只能實現一種保護功能的不足，增加了多種保護功能，從而使學生在教學當中可以完成某項研究。

2 設計系統的內容

教學系統主要包括：電力系統信號發生器、基本教學系統、常用的繼電保護實驗設備。常用的繼電保護實驗設備包括嵌入式控機PC/O4以及DSP芯片等，同時也包含了收集信息、處理信息，應用信息等方面。其作用是可以在線編制保護程序并下載實現科學研究和高級試驗、通過多媒體教學系統和網絡相連實現形象教學、測試裝置主要環節的電路工作原理。電力系統信號發生器與基本教學系統使用信號線來連接，然后接受信號發生器提供的能量，通過信息采集、數據過濾、信號轉換形成數字信息，最后幫助學生進行靜模檢測，使其可以在新型的教學系統中獲得實驗需要的信息和資料。

3 圖形化軟件系統設計

3.1 圖形處理模塊

圖形操作包含圖元的打印、儲存、轉換、編寫、畫圖等。而這些圖元與實驗的電氣元件有著重要的聯系，包含常用線路、主線、斷路器、變壓器、發電機等。圖形處理功能表現在對圖形進行制作和確定位置的。客戶只要使用鼠標點擊既定按鈕進行操作就可以畫出需要的元件圖像，從而可以解決了使用人工進行操作的麻煩。但在畫元件圖像時要注意幾點：第一是要注意繪圖模式與顏色的應用，第二是要根據具體情況使用VB6.0提供的各種圖形方法。通過背景的突顯，再結合繪圖的既定模式進行圖元的制作，可以有效提高學生進行圖形處理的效率。

3.2 系統計算的內容

教學系統以界面為接入口，以數據庫為實驗操作的指揮處。由于系統添加了科學的可視化制作技術，系統的各種功能都可以在界面中進行展示。客戶可以通過錄入信息、修改資料、查閱資料來獲得想要的效果[1]。同時也可以通過設置個性化的運行方法，來處理各種類型的信息。在另一方面系統可以計算出各種故障的的原因和后果。客戶經過應用系統來計算所有線路和元件的故障，并且計算結論放到數據庫里進行查找，準確的結果在系統的界面中進行顯示[2]。

3.3 應用數據庫的方法

對電力系統中的各個設備、參數進行管理需要建設相應的模型，而模型則需要詳細的數據內存才能正常運行。而整個系統的基礎是數據庫的設計應用。其包含有圖形元件的位置參數以及各個網絡架構的所有結構參數等資料[3]。數據庫是所有基礎的數據的集中營。它具有使應用程序簡單化、加快應用程序運行的時間，保持數據和程序獨立的特點。客戶可以把所有故障計算的結果放在數據庫之中，然后顯示為各種內容的報表，不僅可以方便學生查找資料，也可以幫助學生提高進行實驗的進度，使其可以更快得到準確的實驗結果。

3.4 應用軟件功能的方法

教學系統經過對對圖形進行處理，對故障進行處理以及對數據庫進行管理可以使保護實驗順利進行。把系統的信息轉換成圖形或者表格，可以提高學生對教學系統的認識，同時可以加深對對保護實驗的運行過程了解以及對抽象的繼電保護實驗原理的理解，并且系統內部的信號顯示模塊可以工具也可以顯示繼電保護系統存在的優勢和劣勢等，方便學生進行繼電保護系統的探究。在另一方面，教學系統不但可以滿足學生對繼電保護系統進行探究的要求，還可以按照學生的需要進行延伸教學系統的內容從而滿足實驗要求。

4 電力系統繼電保護實驗基本內容和要求

以往的電力系統繼電保護原理實驗的要求包含熟悉對繼電保護的基本內容，操作方法以及結構原理等。經過動手進行實踐，可以有效提高學生對繼電器的基本原理的掌握程度。同時因為對繼電保護系統進行研究，可以發現在實驗當中，不僅要熟悉電力系統繼電保護的操作方法，還需要加強對保護裝置的靈活應用。通過教學系統的探究可以幫助學生完成電力系統方面的課程。在另一方面，繼電保護教學實踐需要依據教學大綱的要進行實施，同時也突出實驗目的和作用。有了這一套科學的、合理的繼電保護實驗系統，學生在實驗過程中，不僅可以進行微機保護實驗，還可以進行常規保護實驗，同時可以完成自己設計的保護實驗。

5 結語

面對現在培訓的微機保護實驗、電力系統實驗存在種類較少，功能簡單的缺點，要找齊所有的設備不僅需要許多存放的地方，還需要大量的資金。同時隨著時代的發展，以往的繼電保護實驗裝置也在慢慢地無法跟上科研和教學的腳步。根據系統的不足之處，本文加強對電力系統繼電保護實驗教學系統的探究。該系統采用太網、嵌入式控機PC/O4以及DSP芯片進行結合的硬件電路，同時根據實驗進行的情況使用高級語言的集成開發環境VB6.0研發了具有針對性和可行性的多媒體教學及計算機控制系統，使一套實驗裝置得以順利完成多種保護功能實驗，有利于我國電力系統繼電系統教學的完善，使學生可以更好地應用培訓的微機保護實驗、電力系統實驗來完成某項研究，促進自身應用水平的提高。

參考文獻：

[1]陳達銀.創新實驗室建設中幾個問題的探討[J].實驗技術與管理,2015(01):12-14.

[2]黃琴,杜風沛,王志敏.高校實驗教學質量控制系統分析[J].實驗技術與管理,2015(01):25-26.

[3]安小君,陳輝.基于ASP的電力巡檢MIS的技術實現[J].武漢理工大學學報(交通科學與工程版),2014(02):23-25.

作者：陳靜          單位：四川水利職業技術學院