第42卷第17期电力系统保护与控制 Vol.42 No.17 2014年9月1日 Power System Protection and Control Sep. 1, 2014 新型实时数字仿真继电保护测试系统的研究
李亚萍，李志勇，周鹏鹏，王 伟
(许昌开普检测技术有限公司，河南许昌461000)
摘要：研究了一种用于继电保护动模测试的新型实时数字仿真系统。该系统将实时Linux与高性能工控机相结合，用Matlab/Simulink进行模型开发，用PCI接口卡进行传统I/O输出，用专用交换机分组技术实现点对点多间隔数据输出，通过后台的灵活配置实现自动测试。同时解决了计算时间抖动、仿真数值振荡、多间隔同步输出等难题。该系统适用于常规保护、智能化保护及站域保护的实时仿真动模测试。
关键词：实时数字仿真; 继电保护; 计算时间抖动; Matlab/Simulink; 多间隔同步输出; 自动测试
Research of relay protection testing system based on new type real-time digital simulation
LI Ya-ping, LI Zhi-yong, ZHOU Peng-peng, WANG Wei
(Xuchang KETOP Testing Technology Co., Ltd, Xuchang 461000, China)
Abstract: A relay protection dynamic testing system based on new type real-time digital simulation is presented. The system uses RT-Linux and high performance industrial control computer to compute, applies the Matlab/Simulink to develop the model file, adopts PCI interface card to I/O, employs special switch grouping technology to output peer-to-peer data, and uses flexible configuration program to achieve auto-test. It also can solve many problems, such as the calculation time jitter, simulation numerical oscillation, multi bays synchronous output and so on. The system is suitable for real-time dynamic simulation test of conventional protection, intelligent protection and station domain protection.
Key words: real-time digital simulation; relay protection; jitter of compute; Matlab/Simulink; peer-to-peer; auto-test
中图分类号：TM77 文献标识码：A 文章编号：1674-3415(2014)17-0090-06
0 引言
电力系统实时数字仿真是研究电力系统运行特点、模拟各种扰动、产生多种特殊运行状态的技术手段，在电力系统分析、继电保护动模测试等领域已经得到了广泛应用。
目前市场上的实时数字仿真系统普遍存在价格昂贵、建模复杂、操作繁琐的问题，提高了用户的使用门槛；随着智能化保护的发展，其相关设备的动模测试要求、测试方法都发生了很大变化，常规测试手段已经无法适应智能化保护的测试需求，尤其是SV的多间隔同步输出问题已经成为制约智能化保护测试的关键因素。
基于上述问题，本文所研究的新型实时数字仿真继电保护测试系统（以下统称“新型仿真系统”）将实时Linux操作系统与高性能工控机相结合；以Matlab/Simulink作为仿真模型的开发手段；通过PCI接口卡实现模拟量的输出、开关量的输入输出；通过交换机分组技术实现SV同步多间隔输出；通过Windows下的后台程序实现对仿真过程的监控，具有建模方便、测试操作简易的优点，可以进行常规保护、智能化保护（同时支持点对点及组网模式）的闭环实时仿真动模测试。
1 新型仿真系统的技术要点
新型仿真系统包括实时计算单元、常规I/O、IEC61850报文、后台控制等部分组成。用Matlab/Simulink建立系统模型，将编译生成的模型程序文件上传至实时计算单元进行仿真计算，并将待测保护装置试验所需的电压、电流等模拟量经功率放大器或交换机送入待测装置。同时，待测装置的响应信号再通过I/O单元或GOOSE报文实时反馈回计算单元，形成完整的闭环动模测试，其整体结构如图1所示。
新型仿真系统需要解决计算模块的实时性、自
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定义模块及数值振荡、智能化保护IO、模型封装及自动测试等技术要点。
图1总体结构
Fig. 1 Overall structure
1.1 计算模块的实时性
实时数字仿真的基础是保证计算单元的实时性，这需要解决实时操作系统以及计算时间抖动的问题。
通过研究实时操作系统的整体特征后发现，绝大多数实时应用都可分为实时和非实时两部分，而且这两部分分别具有如下特征：实时部分较少需要操作系统支持，甚至可以不需要这样的支持，至少应用程序的设计者可以做到这一点；而非实时部分一般则需相应的操作系统支持，基于这样的特征，构造一个简单的硬实时内核，而应用的实时部分作为实时进程直接运行在这个硬实时内核之上；原来的常规Linux核心这时就作为一个优先级最低的任务也为这个实时内核所调度，而应用的非实时部分作为非实时进程运行在Linux核心之上，从而可以获得Linux核心所提供的一切服务。其基本结构如图2所示。
图2实时Linux操作系统的基本机构
Fig. 2 Basic structure of RT-Linux
对Linux核心进行改动：将其与中断控制器隔离不再允许它任意关中断。此时中断控制器由实时核心来控制，所有的中断首先被实时核心所截获。核心首先进行相关的中断处理，然后再把中断“传”给Linux核心。这样Linux核心的一切活动都无法导致中断被关闭，也就无从影响实时核心的任务调度，从而保证了核心的硬实时性，同时容易看出，这种方法依然维护了Linux核心中数据结构的完整性[1]。
改变时钟中断机制：RT-Linux需用粒度更细的时钟，Linux系统中一般的定时精度为10 ms，而RT-Linux通过将系统的实时时钟设置为单次触发状态，从理论上说，可以提供十几个微秒级的调度粒度。RT-Linux中实时进程是运行在核心空间，这样进程切换的开销远比常规的进程切换的开销要小得多，所以，RT-Linux上有意义的最小实时进程周期可以达到100 μs以内。
实时操作系统保证了计算步长的稳定性，在不同的步长内模型的实际计算时间同样需要高度的稳定性，这就需要解决计算时间抖动的问题。
基于intel架构的硬件并不是为实时计算设计的，由于节能变频、热量控制、中断共享、Cache 抖动等原因，最终造成实时运算的时间抖动。时间抖动会造成每个计算步长内的实际模型计算时间有较大偏差，虽然没有计算溢出，但较大的抖动对实时仿真能力以及数字化报文输出的等间距性都有很大影响。
从图3可以看出，在统计的50个计算步长中会
比较频繁地出现大的抖动，抖动时间能达到30 μs 以上，通过反复研究比对，引入了多核任务协调机制，通过控制CPU非模型运算核的运算负载来降低模型运算核的时间抖动。
图3 计算时间统计
Fig. 3 Computation time statistics
图4 多核任务协调机制对抖动的改善
Fig. 4 Effect of multi-core task load coordination
图4中统计了50个计算步长的实际计算时间，可以看出，通过多核任务协调机制，计算时间抖动
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缩减到3 μs 以内，精确保证了计算的等时性，进一步提升了仿真计算能力，多间隔SV 报文输出的等间距性得到了保证。
1.2 自定义模块及数值振荡
Simulink 提供了一个图形化的建模环境，整个建模过程操作简易、结构清晰。
Simulink 所提供的元件库并不能满足新型仿真系统的建模需求，这就需求用到Simulink 中的S-Function （自定义）函数功能。
S-函数是系统函数(System Function)的简称，是指采用非图形化的方式描述的一个功能块。每个S-函数由一个输入向量u 、一个输出向量y 和一个状态向量x 组成，其中输出向量是仿真时间、输入向量和状态向量的函数，S-函数的结构如图5所示。
图5 S-函数的组成 Fig. 5 Content of S-function
u 、x 、y 和时间t 之间存在如下关系： 输出方程： (,,)o f t =y x u 连续状态方程： (,,)d dx f t =x u 离散输出方程： 1(,,)k u x f t +=x u 其中： []1k dx x +=x
状态向量x 分为两部分：连续时间状态dx 和离散时间状态x k +1，连续状态占据了状态向量的第一部分，离散状态占据了状态向量的第二部分。状态方程描述了状态变量的一阶导数与状态变量、输入量之间的关系。
由于所选择的状态变量不同，会导出不同的状态方程[2-4]。
通过S-函数，开发了一系列的自定义元件，包括振荡控制模块、故障时序模块、内部录波模块、波形回放模块等，这些模块与电力系统元件库有机结合起来，供建模人员使用。
利用Simulink 对动态系统进行仿真的核心在于，计算引擎对系统微分方程和差分方程的求解。
电力系统中各种元件的动态特性大都可以用微分方程来表达，事实上描述电力系统的数学模型就是一组高阶常微分方程，所以微分方程的数值解法是电力系统故障仿真计算的数学基础。
求解微分方程的数值解常用的方法有很多，其中隐式梯形法是一种有效的数值离散方法，因其数值稳定性好、精度高、计算量小等优点，在电力系统故障仿真计算中得到了广泛的应用。但是，它有一个很大的缺点，即在网络结构发生突变(如断路器操作、某些短路故障等)时，会产生数值振荡。
后退欧拉法之所以不会引起数值振荡是因为其差分方程中不出现t -?t 时刻的非状态变量，因而非状态变量的突变不会形成不合理的等值注入电流源。但是后退欧拉法的精度不及梯形法，不宜用来计算仿真全过程。在暂态仿真计算中，该方法一般与其他离散方法结合使用，通常只是在断路器操作等扰动后，先用后退欧拉法计算若干步，再转入隐式梯形法继续计算。
阻尼法的基本原理是：对各元件的差分方程作适当的修正，使数值振荡在一定的时间内逐步衰减至零。通常的做法是在电感元件上并联一个小电导G ，而在电容元件上串联一个小电阻R 。数值振荡是一种高频振荡，其频率为1/(2?t )。同时由电感和电容元件的特点可知G 、R 将对高频分量进行有效的衰减，而对低频分量影响较小。选定不同的G 、R 可以获得不同的衰减速度。通过进一步的研究，隐式梯形法和后退欧拉法的加权混合算法就相当于在电感上并联小电导，在电容上串联小电阻。
新型仿真系统引入了阻尼法及后退欧拉法，通过不同的仿真模型采用不同的计算方法，解决了电磁暂态的数值振荡问题。
为了进行实时仿真，还需要分析C 代码生成功能。对于实时应用开发，需要结合Simulink 和Real Time Workshop 使用。Simulink 用于建立仿真模型，Real Time Workshop 将建立的模型生成ANSI C 代码，经特定CPU 的编译器生成可执行程序。 1.3 智能化保护I/O
新型仿真系统为了解决多间隔数据同步输出的难题，采用了整体数据打包再分组转发的模式，本文通过重写编写网卡驱动实现了数据的整体打包发送；通过专用交换机的分组技术实现了数据的分组转发。
通过对SV9-2报文格式和发送机制的分析，SV9-2报文的帧长比较小（400字节以下），但是发送频率很快（4000帧/s ）。而且本文将多个合并单元的报文通过一个千兆网卡发出，则网卡的帧速率将会达到数万帧/秒。
如果使用每发送一帧报文产生中断来通知CPU 的方法，则CPU 每秒要响应数万次中断，每次响应中断保存现场需要花费时间，所以使用中断接收
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的方法将花费大量的CPU时间来处理中断[5-8]。
本文采用屏蔽网卡中断的发送方式，CPU将多个合并单元报文存入环形存储区，然后通知网卡用DMA批量发送模式，在下一个计算步长分析批量发送成功与否。
在SV9-2点对点测试模式下，要求单个计算单元同步输出多间隔SV数据，这就要求仿真系统具有多个网卡，每个网卡输出1个间隔的数据，这是理想的点对点模式。但这种模式给仿真测试带来了很大的难度，不但增加了多网卡硬件的成本，同时增加了网卡数据控制的难度，这也是制约数字化测试以及站域保护测试的重要因素之一。
从图6可以看出，计算单元通过网卡将多间隔的报文打包发出，通过专用光交换机将接收到的报文转成光信号输出，并通过VLAN分组技术将报文分成不同间隔的数据，由于计算单元和专用交换机的时间抖动都很小，仿真测试系统输出12个间隔数据的间隔抖动小于10 μs，满足标准对点对点的要求。
1
2
n
······
图6 点对点数据发送示意
Fig. 6 Peer-to-peer mode schematic diagram
1.4模型封装及自动测试
用户面对一种动模仿真测试系统的时候，首先要进行的就是模型的建立，这往往需要用户从零开始，经过模型搭建、参数修改、潮流检查以及运行测试等一系列环节，这是一个不断修改、调试的过程，不但耗时费力，而且对用户的动模仿真能力有较高的要求。
为了达到通用、易用的目的，在多年动模仿真测试经验的基础上，依据《电力系统继电保护产品动模试验》（GB/T 26864-2011）的国家标准，新型仿真系统开发封装了一系列的模型，包括各个电压等级的线路、变压器、母线等模型。用户可以根据需求自行选择模型或在模型的基础上进行二次开发。
继电保护等相关设备的动模测试是一个耗时费力的过程，每一个测试项目都需要经过调整系统工况、设定故障条件、触发故障、录波、打开波形、统计动作时间等一系列环节，人工操作容易出错而
且过程繁琐。
新型仿真系统的后台监控程序一方面实现对模型运行的监视控制，另一方面开创性地实现了动模仿真的自动测试。后台程序通过易用的界面实现对测试项目的灵活配置，将具备相同触发条件的测试项目归为一个试验大组，分别设定试验大组的试验前状态、试验后状态、试验前等待时间、试验后复归时间、动作时间参考项等属性；将模型的多个状态操作组合成一个操作来触发，以此来进行具体试验项目的设定；试验项目结合所属试验大组的试验属性共同构成了一个试验项目的完整信息。
所有的试验大组及试验项目都通过清单的形式呈现，如图7所示。用户选定试验项目，只需一键即可完成该项目的测试，同时还能对大组内多个试验项目以及多个大组进行多项目的自动测试。
图7 试验项目清单
Fig. 7 Test items list
2 新型系统仿真测试实例
2.1闭环仿真实例
根据国家标准GB/T 26864的要求建立220 kV 长线路模型来对新型仿真系统进行测试，验证系统的实时仿真性能。
在Simulink上搭建系统模型，如图8所示。图中双回线路的左侧部分是一个自定义元件，用来模拟发电机。左下角部分有5个功能块。“System”功能块实现系统运行工况的设置、模拟量开关量的输入输出以及IEC61850报文的生成；“Fault”功能块实现对故障的控制；“Hardware”功能块实现外接放大器放大系数的设置以及故障录波功能；“Breaker”功能块实现对开关的控制；“Other”功能块实现频率偏移、系统振荡、定合闸角、经过渡电阻故障等
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功能。
图8 220 kV 线路仿真模型 Fig. 8 Simulation model of 220 kV line
将搭建好的模型进行编译，生成的C 代码文件通过控制后台上传至计算单元。通过控制后台进行模型的启停、电压电流的监控、故障控制、下载录波等功能，该模型的计算时间接近20 μs 。
在该模型下进行了区内外金属性故障、转换性故障、经过渡电阻故障、系统振荡、弱馈、互感器断线、频率偏移、解合环及手合操作等试验项目的测试。从仿真波形及保护动作行为来看，其暂态特性满足动模试验的要求。 2.2 比对测试结果
在RTDS 和新型仿真系统上分别建立相同参数的试验模型，对比相同条件下的故障波形，以此验证新型仿真系统的暂态特性。分别进行了区内外金属性故障、功率倒向、永久性故障等700多项试验，从仿真结果看，RTDS 和新型仿真系统的暂态过程一致，两者波形可以相互校核。以线路中点三相金属性短路故障为例，其波形比对如图9、图10所示。
图9 RTDS 波形
Fig. 9 RTDS plot
图10 新型仿真系统波形 Fig. 10 New simulation system plot
3 结论
本文所研究的新型实时数字仿真继电保护测试
系统具有仿真计算能力强、暂态特性理想、模型封装完整、试验操作简易的突出特点。可开展常规保护、智能化保护及站域保护的动模试验，适用于继保企业、检测机构、培训机构、高等院校、科研院所等电力相关单位。 参考文献
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收稿日期：2013-12-31
作者简介：
李亚萍（1963-），女，博士，高级工程师，现从事继电保护检测和标准研究工作；E-mail：liyaping@https://www.doczj.com/doc/943861316.html, 李志勇（1986-），男，硕士，助理工程师，现从事电力系统仿真试验研究工作；
周鹏鹏（1982-），男，硕士，工程师，现从事电力系统仿真试验研究工作。
毕业设计用matlab仿真 篇一：【毕业论文】基于matlab的人脸识别系统设计与仿真(含matlab源程序) 基于matlab的人脸识别系统设计与仿真 第一章绪论 本章提出了本文的研究背景及应用前景。首先阐述了人脸图像识别意义；然后介绍了人脸图像识别研究中存在的问题；接着介绍了自动人脸识别系统的一般框架构成；最后简要地介绍了本文的主要工作和章节结构。 1.1 研究背景 自70年代以来.随着人工智能技术的兴起.以及人类视觉研究的进展.人们逐渐对人脸图像的机器识别投入很大的热情，并形成了一个人脸图像识别研究领域，.这一领域除了它的重大理论价值外，也极具实用价值。 在进行人工智能的研究中，人们一直想做的事情就是让机器具有像人类一样的思考能力，以及识别事物、处理事物的能力，因此从解剖学、心理学、行为感知学等各个角度来探求人类的思维机制、以及感知事物、处理事物的机制，并努力将这些机制用于实践，如各种智能机器人的研制。人脸图像的机器识别研究就是在这种背景下兴起的，因为人们发现许多对于人类而言可以轻易做到的事情，而让机器来实现却很难，如人脸图像的识别，语音识别，自然语言理解等。
如果能够开发出具有像人类一样的机器识别机制，就能够逐步地了解人 类是如何存储信息，并进行处理的，从而最终了解人类的思维机制。 同时，进行人脸图像识别研究也具有很大的使用价依。如同人的指纹一样，人脸也具有唯一性，也可用来鉴别一个人的身份。现在己有实用的计算机自动指纹识别系统面世，并在安检等部门得到应用，但还没有通用成熟的人脸自动识别系统出现。人脸图像的自动识别系统较之指纹识别系统、DNA鉴定等更具方便性，因为它取样方便，可以不接触目标就进行识别，从而开发研究的实际意义更大。并且与指纹图像不同的是，人脸图像受很多因素的干扰:人脸表情的多样性;以及外在的成像过程中的光照，图像尺寸，旋转，姿势变化等。使得同一个人，在不同的环境下拍摄所得到的人脸图像不同，有时更会有很大的差别，给识别带来很大难度。因此在各种干扰条件下实现人脸图像的识别，也就更具有挑战性。 国外对于人脸图像识别的研究较早，现己有实用系统面世，只是对于成像条件要求较苛刻，应用范围也就较窄，国内也有许多科研机构从事这方而的研究，并己取得许多成果。 1.2 人脸图像识别的应用前景 人脸图像识别除了具有重大的理论价值以及极富挑战
本科实验报告 课程名称：微机继电保护 实验项目：电力系统继电保护仿真实验 实验地点：电力系统仿真实验室 专业班级：电气1200 学号：0000000000 学生：000000 指导教师：000000 2015年12 月 2 日
微机继电保护指的是以数字式计算机(包括微型机)为基础而构成的继电保护。众所周知，传统的继电器是由硬件实现的，直接将模拟信号引入保护装置，实现幅值、相位、比率的判断，从而实现保护功能。而微机保护则是由硬件和软件共同实现，将模拟信号转换为数字信号，经过某种运算求出电流、电压的幅值、相位、比值等，并与整定值进行比较，以决定是否发出跳闸命令。 继电保护的种类很多，按保护对象分有元件保护、线路保护等；按保护原理分有差动保护、距离保护和电压、电流保护等。然而，不管哪一类保护的算法，其核心问题归根结底不外乎是算出可表征被保护对象运行特点的物理量，如电压、电流等的有效值和相位以及视在阻抗等，或者算出它们的序分量、或基波分量、或某次谐波分量的大小和相位等。有了这些基本电气量的计算值，就可以很容易地构成各种不同原理的保护。基本上可以说，只要找出任何能够区分正常与短路的特征量，微机保护就可以予以实现。 由此，微机保护算法就成为了电力系统微机保护研究的重点,微机保护不同功能的实现,主要依靠其软件算法来完成。微机保护的其中一个基本问题便是寻找适当的算法,对采集的电气量进行运算，得到跳闸信号，实现微机保护的功能。微机保护算法众多，但各种算法间存在着差异，对微机保护算法的综合性能进行分析,确定特定场合下如何合理的进行选择,并在此基础上对其进行补偿与改进,对进一步提高微机保护的选择性、速动性、灵敏性和可靠性,满足电网安全稳定运行的要求具有现实指导意义。 目前已提出的算法有很多种，本次实验将着重讨论基本电气量的算法，主要介绍突变量电流算法、半周期积分算法、傅里叶级数算法。 二、实验目的 1. 了解目前电力系统微机保护的研究现状、发展前景以及一些电力系统微机保护装置。 2. 具体分析几种典型的微机保护算法的基本原理。 3. 针对线路保护的保护原理和保护配置，选择典型的电力系统模型，在MATLAB软件搭建仿真模型，对微机保护算法进行程序编写。 4. 对仿真结果进行总结分析。 三、实验容 1、采用MATLAB软件搭建电力系统仿真模型 2、采用MATLAB软件编写突变量电流算法 3、采用MATLAB软件编写半周积分算法 4、采用MATLAB软件编写傅里叶级数算法算法
前言 电力系统中的各种设备，由于内部绝缘的老化、损坏或遇有操作人员的无操作，或由于雷电、外力破坏等影响，可能发生故障和不正常运行情况。电力系统继电保护的任务就是自动、迅速、有选择性的将系统中的故障切除，或者发出各种信号。 电力系统对继电保护设备的技术指标和产品质量的要求已越来越高，各种科研单位和制造厂商在科研上的投入也越来越多。现有的继电保护设备存在调试方法效率低，调试过程复杂，认为因素影响大，调试生产在同一场地完成设备，这造成了继电保护设备难于批量生产、调试。电力系统是一个系统工程，其自动化产品需经组屏使用，对整屏仅仅采用人工对线是不够的，为了提高整屏质量，要求所有整屏在出厂前完成在运行环境下的各种实验，相对于原来的调试方式，投资少，体积小，接线方式更改方便，并能方便操作的实用化仿真系统显得非常重要，为此目的而使用继电保护仿真技术组成的系统称谓继电保护仿真测试系统。 继电保护随着电路系统的发展孕育而生，随着科技的发展，保护装置从最初的熔断器发展到晶体管继电保护装置，再到日前广泛应用的微机保护，新技术的应用在其中起到了积极的作用。而目前电力系统的整定计算，多数设计及校验人员仍然完全靠手工计算及整定并手工绘制TCC曲线，工作耗时较长，效率较低。ETAP软件]1[的继电保护配合模块是国际主流的继电保护配合仿真软件，该模块可有效应用于继电保护整定计算，方便校验，并且可以对任意支路生成时间电流曲线（TCC曲线），可以仿真任意点故障时继电器的动作顺序和动作时间。 本文利用ETAP软件对电力系统的继电保护设备配合进行仿真，首先利用ETAP进行建模，然后利用ETAP实现电力系统输电线路的故障仿真，进行短路计算，获取继电保护整定所需要的数据，然后选取合适的保护方案，最后利用ETAP 软件进行继电保护仿真，校验方案的可行性。 1
https://www.doczj.com/doc/943861316.html, 继电保护测试仪检验报告 DEJB-H全自动继电保护测试仪是鼎升电力早期根据现场继电保护的测试要求以及GB7261-2008,DL/T995- 2006标准支持，研发的一款全自动智能化继电保护校验测试仪。 全自动继电保护测试仪采用单片微机技术，由自动同期数字毫秒表，逻辑控制单元，多功能数显单元，高精度数据采集及处理单元，电流、电压输出单元，继保测试仪具有过载及超量程保护单元部分组成，自动显示打印，测试过程中只需正确接好测试线，便可自动测试，整机精度≤1%是校验继电保护装置理想的测试仪。 技术参数 1．交流电压输出： 0～250V连续可调，最大输出容量600VA,过量程保护260V，误差为±1% 2．交流电流输出： 0～50A，0～100A连续可调，误差为±1% 0～50A时，开路电压5V 0～100Ａ时，开路电压10V。过载保护动作电流120A 3．直流电压输出： 0～250V连续可调，最大电流2A，过量程保护260V,过载保护动作电流 2.1A±5%。误差为±1% 4．直流电流输出 0～200mA 0～5 A连续可调，误差为±1% 0～200mA时，开路电压48V，过载保护动作电流230mA 0～5A时，开路电压24V,过载保护动作电流5.2A 5．直流电压固定输出 单独输出110V或220V时,电流可达2.5A，但和交流电压电流，直流电 压同时输出时。其总容量不能超过600VA 6．数字毫秒表 最大量程：999秒 分辨率：0.1毫秒 精度：0.1%±1个字 以下为继电保护测试仪省级计量测试研究院检验报告
https://www.doczj.com/doc/943861316.html,
仿真测试系统 系统概述 FireBlade系统仿真测试平台基于用户实用角度，能够辅助进行系统方案验证、调试环境构建、子系统联调联试、设计验证及测试，推进了半实物仿真的理论应用，并提出了虚拟设备这一具有优秀实践性的设计思想，在航电领域获得了广泛关注和好评 由于仿真技术本身具备一定的验证功能，因此与现有的测试技术有相当的可交融性。在航电设备的研制和测试过程中，都必须有仿真技术的支持：利用仿真技术，可根据系统设计方案快速构建系统原型，进行设计方案的验证；利用仿真验证成果，可在系统开发阶段进行产品调试；通过仿真功能，还可对与系统开发进度不一致的子系统进行模拟测试等。 针对航电设备产品结构和研制周期的特殊性，需要建立可以兼顾系统方案验证、调试环境构建、子系统联调联试、设计验证及测试的系统仿真平台。即以半实物仿真为基础，综合系统验证、系统测试、设备调试和快速原型等多种功能的硬件平台和软件环境。 目前，众多研发单位都在思索着如何应对航电设备研制工作日益复杂的情况。如何采取高效的工程技术手段，来保证系统验证的正确性和有效性，是航电设备系统工程的重要研究内容之一，FireBlade 系统仿真测试平台正是在这种大环境下应运而生的。 在航电设备研制工程中的定位设备可被认为是航电设备研制工程中的终端输出，其质量的高低直接关系到整个航电设备系统工程目标能否实现。在传统的系统验证过程中，地面综合测试是主要的验证手段，然而，它首先要求必须完成所有分系统的研制总装，才能进行综合测试。如果能够结合面向设备的仿真手段，则可以解决因部分设备未赶上研发进度导致综合测试时间延长的问题。在以往的开发周期中，面向设备的仿真技术并没有真正得到重视： （1）仿真技术的应用主要集中在单个测试对象上，并且缺乏对对象共性的重用； （2）仿真技术缺乏对复杂环境与测试对象的模拟； （3）仿真技术的应用缺乏系统性，比如各个阶段中仿真应用成果没有实现共享，
毕业设计 中型企业网络设计与仿真
第1章绪论 企业局域网伴随着Internet的成长而高速的发展，到现在已经形成了完整的体系结构和解决方案。但要设计一个完善和健壮的企业网络是非常不容易的，因为这涉及到很多复杂的细节问题。首先是收集企业的网络办公需求，然后根据需求来设计企业网络，本设计是针对中型企业的网络，所以办公需求并不复杂。在分析完整需求后，根据网络的特点分成硬件和软件的设计。硬件设计整个网络系统的基础，其中分成三个模块的设计：交换机模块、防火墙模块和服务器模块的设计，重点是交换机模块的设计。软件设计就是在这些硬件的基础上实施各种高级的应用服务如DNS、DHCP、WEB、FTP和各种企业应用软件和数据库系统。
第2章需求分析 企业网（ENTERPRISE NETWORK）是非常典型的综合网络实例。在本设计方案中主要是对一个中型企业进行整体的网络设计。为了更好的设计企业网络我们将需求分为硬件需求和软件（服务）需求。经需求分析，得出以下结论： 2.1 硬件需求 (1)对于中小企业，采用基于TCP/IP协议组的以太交换网模式是最适合的。经过几年的发展，以太交换技术和产品都十分成熟，网络的实现和管理简单，维护量小，并且可以向未来的发展进行平滑的升级和过渡。 (2)企业内部局域网带宽方面采用千兆主干、百兆到桌面的设计，这样足以满足企业的现有应用。 (3)通过DSL技术接入Internet，使公司连接外网，时时与外界保持沟通和交流更新。 (4)为分割广播域减少不必要的流量，对公司的网络实施VLAN。 (5)在接入Internet干线上放置硬件防火墙保障公司的网络安全。 (6)实施VOIP的语音服务。 (7)因申请的公有IP地址有限，故公司内部除部分服务器外全部使用防火墙实施NAT转换。 2.2 软件（服务）需求 (1)建立域服务器，统一管理公司的资源。 (2)为管理简单，全公司使用一台DHCP服务器实施灵活的IP地址的分配。 (3)建立WWW、FTP、DNS和邮件等企业常用应用服务。 (4)建立两个网页服务器，一个只供企业内部访问，一个供Internet用户访问。 (5)建立企业级的数据库服务器，集中管理公司的各种数据。 以下根据上述的需求分析来设计企业网络。
目录 第一章 VENUS 测试软件快速入门 (1) 1软件功能特点 (1) 2 界面介绍 (1) 3试验界面介绍 (1) 4公共操作界面 (2) 5开始进行试验 (3) 6常规试验 (4) 7试验步骤 (5) 8 实验项目 (6) 第二章微机保护装置调试报告 (13) （一）WBTJ-821微机备自投保护装置 (13) 1.1 三段式复压闭锁电流保护 (14) 1.2 电流加速保护 (16) 1.3零序电流保护 (17) 1.4 零序加速保护 (18) 1.5 过负荷保护 (19) （二）WXHJ-803微机线路保护装置 (20) 2.1 差动保护调试 (21) 2.2 距离保护调试 (24) 2.3零序电流(方向)保护调试 (27) 2.4 重合闸调试 (31) （三）WHB-811变压器保护装置 (35) 3.1比率差动保护 (35) 3.2 过负荷保护 (38) 3.3 通风启动保护 (39) 3.4 有载调压闭锁保护 (40) 第三章实习总结 (41)
继电保护毕业调试实习 第一章 VENUS 测试软件快速入门 1软件功能特点 VENUS 测试软件是本公司经过多年的开发经验，全新开发的面向继电器的测试软件。 该软件包具有以下的功能特点: 模块化设计 灵活的测试方式 试验方式逐级进化 保护装置测试模板化 完整的报告解决方案 完整的测试模块 清晰的试验模块分类 完整的试验相关量的显示 试验帮助和试验模块对应 方便灵活的测试系统配置 2 界面介绍 界面布局 VENUS 继电保护测试仪第二版的主界面的布局如图所示，此界面分为左右两个部分，左边是试验方式选择栏，右边是试验方式控制栏。 在试验方式控制栏中有三个按钮代表三种不同的试验方式：元件试验、装置试验、电站综合试验，按下相应的按钮则表示将要用按钮所代表的试验方式进行试验。 试验控制栏--元件试验 在元件试验方式对应的控制栏的画面中按照常规试验、线路保护、发电机/变压器保护 三个部分分别列出了相应的试验模块，每个试验模块用一个图形按钮代表，在按钮的下方有试验模块的名称，用户只要用鼠标双击相应的试验模块按钮就可以直接进入试验界面。 3试验界面介绍 界面布局 从图中我们可以看出，试验界面分为：菜单、工具条、试验控制台、操作信息栏、任务 执行状态栏和状态条七个部分。 菜单 VENUS 测试软件的菜单栏位于界面的最上方，通过选择菜单中的菜单项，可以完成测 1
微机继电保护测试仪 使 用 说 明 书
目录 目录 (1) 第一部分微机继电保护测试仪使用说明 (3) 第一章装置特点与技术参数 (4) 第二章装置硬件结构 (6) 第三章单机操作模块功能说明 (8) 第四章外接PC机操作说明 (21) 第二部分继保软件操作说明 (21) 第五章软件操作方法简介 (22) 第六章交流试验 (24) 第七章直流试验 (32) 第八章状态系列 (34) 第九章谐波叠加试验 (38) 第十章频率及高低周试验 (41) 第十一章功率方向及阻抗试验 (45) 第十二章同期试验 (49) 第十三章整组试验Ⅰ和Ⅱ (54) 第十四章距离和零序保护 (59) 第十五章线路保护 (64) 第十六章阻抗特性 (70) 第十七章差动保护 (73) 第十八章6-35KV微机线路保护综合测试 (80) 附录1：外接电脑串行通信口的设置 (85) 附录2：插接U盘等设备时设备驱动安装方法 (87) 附录3：各种继电器的试验方法 (87)
第一部分继保使用说明
第一章装置特点与技术参数 第一节主要特点 ◆标准的4相电压3相电流输出具有4相电压3相电流输出，可方便地进行各种组合输出进行各种 类型保护试验。每相电压可输出120V，电流三并可输出120A，第4相电压Ux为多功能电压项，可设为4种3U0或检同期电压，或任意某一电压值的情况输出。 ◆单机操作方便单机由方便灵活的旋转鼠标通过大屏幕液晶显示屏进行操作，全部中文显示。可 完成现场大多数试验检定工作，可对各种继电器及微机保护进行检定，并可模拟各种复杂的瞬时性、永久性、转换性故障进行整组试验。开机即可使用，操作方便快捷。 ◆双操作方式，联接电脑运行通过Windows平台上的全套中文操作软件，可进行各种大型复杂 及自动化程度更高的校验工作，可方便地测试及扫描各种保护定值，可实时存贮测试数据，显示矢量图，绘制故障波形，联机打印报表等。 ◆软件功能强大可完成各种自动化程度高的大型复杂校验工作，如三相差动试验、厂用电快切、 备自投试验、线路保护检同期重合闸等，能方便地测试及扫描各种保护定值，进行故障回放，实时存储测试数据，显示矢量图，联机打印报告等。 ◆开关量接点丰富7路接点输入和2对空接点输出。输入接点为空接点和0～250V电位接点兼容， 可智能自动识别。输入、输出接点可根据用户需要扩展。 ◆大屏幕LCD显示屏本机采用320×240点阵大屏幕高分辨率图形液晶显示屏，全部操作过程均在 显示屏上设定，操作界面和试验结果均汉化显示，显示直观清晰。 ◆自我保护采用合理设计的散热结构，并具有可靠完善的多种保护措施及电源软启动，和一定的 故障自诊断及闭锁功能。 ◆具有独立专用直流电源输出装置设有一路110V 及220V专用可调直流电源输出。 ◆性价比高属于跨专业联合设计产品，综合了多专业的先进科技成果。兼具大型测试仪的性能， 和小型测试仪的价位，具有很高的性能价格比。
解决方案 SOULTION TTE网络仿真测试系统——解决方案 ＴＴＥｔｈｅｒｎｅｔ网络仿真测试系统可用于对ＴＴＥｔｈｅｒｎｅｔ协议的验证，尤其是时钟同步机制、容错通信、冷启动等网络关键技术的研究；同时在ＴＴＥｔｈｅｒｎｅｔ网络系统开发过程中，需要搭建网络仿真测试系统对所开发的系统通信功能进行仿真和验证。当ＴＴＥｔｈｅｒｎｅｔ交换机和端系统开发完后，利用网络仿真测试系统可以对所开发的交换机和端系统逐一进行半实物仿真测试，因此，也可用于ＴＴＥｔｈｅｒｎｅｔ分布式实时系统开发过程中的半实物仿真和测试阶段。 ＴＴＥｔｈｅｒｎｅｔ网络仿真测试系统，支持最高网络传输速率为１Ｇｂｉｔ／ｓ，余度通信，同一通信网络中可同时支持硬实时的时间触发以太网消息和事件触发的普通以太网消息。普通以太网消息在其它消息传输的空隙进行传输，不影响硬实时时间触发以太网消息传输。 ＴＴＥｔｈｅｒｎｅｔ技术的提出基于航电系统和工业自动化领域丰富的工程应用经验，并经过了严格的验证。网络中各端系统并行传输的ＴＴＥｔｈｅｒｎｅｔ消息在网络交换机处不会发生消息拥塞，适用于安全关键系统。 时间触发以太网技术 利用ＴＴＥｔｈｅｒｎｅｔ开发工具链可以进行系统通信需求开发和网络拓扑规划，按部就班即可获得ＴＴＥｔｈｅｒｎｅｔ网络交换机和端系统的配置文件。开发工具之间的信息交换通过标准的ＸＭＬ文件格式，因此用户可以对该工具链进行裁剪，灵活地按照自己既定的开发流程进行开发。 时间触发以太网开发工具链 基于ＴＴＥｔｈｅｒｎｅｔ网络仿真测试系统可以简单快捷地设计复杂实时系统，研究基于以太网的机载系统新特性，高可用性和容错网络以及信息娱乐系统等。 仿真测试系统功能 高带宽，确定的报文传输，双通道容错通信 同时支持时间触发消息，ＡＲＩＮＣ６６４ ｐ７消息和普通以太网消息支持音频、视频信息传输提供实例，用户可修改 技术优势 ２个１Ｇｂｉｔ／ｓ的ＴＴＥｔｈｅｒｎｅｔ实验室用交换机 ４个集成ＴＴＥｔｈｅｒｎｅｔ ＰＣＩｅ板卡的端系统（安装于４台ＰＣ主机内）特定的时间触发报文调度表（可以通过工具进行修改）提供基于Ｌｉｎｕｘ的ＰＣＩｅ板卡驱动和ＡＰＩ库 集成标准ＰＣＩｅ接口板卡，实验室用；基于ＩＥＥＥ８０２．３标准以太网；支持１０／１００／１０００ Ｍｂｉｔ／ｓ全双工以太网通信；支持多达３通道冗余通信；ＰＣＩｅ １．１＊４ Ｇｅｎ １（２．５Ｇｂｉｔ／ｓ）；两个ＳＦＰ光纤接口模块；提供通信板卡的Ｌｉｎｕｘ驱动；符合ＴＴＥｔｈｅｒｎｅｔ １．０协议；支持ＤＭＡ；支持ＡＲＩＮＣ６６４ ｐａｒｔ７消息收发；提供Ｄｅｍｏ；支持ＡＲＩＮＣ６６４ ｐａｒｔ７消息收发。 仿真测试系统总体描述 TTEthernet端系统技术参数 １２个全双工１Ｇｂｉｔ／ｓ以太网口；支持安全关键实时系统使用的时间触发以太网；支持三种消息的并行通信；内部数据处理带宽达２４Ｇｂｉｔ／ｓ；功能强大的ＴＴＥｔｈｅｒｎｅｔ交换机ＩＰ核：支持８个子调度表、可支持最多４０９６个ＶＬ ＩＤ、可支持１０２４个相同的ＢＡＧ；时钟同步精度达微秒级别。 TTEthernet交换机技术参数 ＴＴＥ－Ｂｕｉｌｄ：用于生成网络交换机和各端系统的配置文件ＴＴＥ－Ｌｏａｄ：用于网络交换机的配置下载ＴＴＥ－Ｖｉｅｗ：用于网络实时监测分析 软件开发工具 7
中型企业网络设计及仿真模拟 摘要 一个高效的企业办公环境对企业来说是效率和利益的保证，图形操作系统的出现催生了办公自动化的发展，办公自动化确实给企业的办公带来了很大的帮助。办公局域网的出现又一次彻底的颠覆了企业的办公理念，网络能使企业内部之间实现高速的通信和全方位的信息共享，给企业的办公带来了极大地便利。正是由于局域网的巨大优势，各公司企业和政府部门都纷纷建设和加强高速局域网络，利用现代化的信息技术使公司在残酷的市场竞争中立于不败之地。 本设计中的公司是一家处于快速成长且资金雄厚的高科技技术研发和生产的中型企业，在公司网络的设计中公司决定全部使用国际知名的思科公司的产品。在参考大量以往成功的实例后决定网络拓扑采用三层设计结构，分别是：核心层、汇聚层和接入层，这样可以有效地分割整个企业网络的流量，保持网络的长久稳定，也便于未来的网络扩展。然后根据思科官方提供的资料选择各个层中的设备及模块并做相应的配置。最后在工程实施之前在思科提供的模拟软件上模拟设计好的企业网络，以验证网络的合理性和稳定性。其次规划好在网络中启用的高级服务应用，做好相应的配置，并在VM虚拟机上进行模拟配置以便及时发现问题并解决。 关键词：中型企业网络设计交换机服务器虚拟机
Abstract An efficient business enterprise office environment is the interests of efficiency and guarantee. The appearance of Graphical Operating System spawned the development of Office Automation. Office Automation to the company's office did bring a lot of help. The appearance of Office LAN overthrow the corporate office concept. The network make the high-speed and full range of information sharing of internal communication possible, and brings to the enterprise greatly facilitated. Because of the great advantages of local area network, the companys and government departments have to build and strengthen Enterprise LAN, using modern information technology make companies stand stadily in a brutal market competition. The company of this design is a rapidly growing and financially strong high-tech R & D and manufacturing of medium-sized enterprises. In the company's decision the network all use the world-renowned Cisco‘s products. In reference to a large number of successful examples of the past decided network,the topology design using three-tier structure, namely: the core layer, collect layer and access layer. This can not divide the entire enterprise network traffic effectively and maintain long-term stability of the network, but also to facilitate the network expansion in the future. Then according to the official information provided by Cisco. We Select the equipment and the module configuration accordingly for each layer. Finally, before the implementation of the project we better simulate in Cisco's corporate network simulation software to verify the rationality and stability of the network design. Secondly, make a plan for advanced services and applications.Then appropriate configure server in VMware Workstaion in order to discover and solve problems. Key words: Medium-sized Enterprise Network Design Switch Servers VMware Packet Tracer
继电保护数字仿真实验 一．线路距离保护数字仿真实验 1.实验预习 电力系统线路距离保护的工作原理，接地距离保护与相间距离保护的区别，距离保护的整定。 2.实验目的 仿真电力系统线路故障和距离保护动作。 3.实验步骤 （1）将dist_protection拷到电脑，进入PSCAD界面; （2）打开dist_protection; （3）认识各个模块作用，找到接地距离保护和相间距离保护部分； （4）运行。 0 = No Fault 1 = Phase A to Ground 2 = Phase B to Ground 3 = Phase C to Ground 4 = Phase AB to Ground 5 = Phase AC to Ground 6 = Phase BC to Ground 7 = Phase ABC to Ground 8 = Phase AB 9 = Phase AC 10 = Phase BC 11 = Phase ABC 4.实验记录 （1）断路器B1处保护的包括故障瞬间及断路器断开瞬间的三相测量电压、电流；
-400 -300 -200 -100 100 200 300 400 y ( k V ) Vs Main : Graphs 0.000 0.050 0.100 0.150 0.200 0.250 0.300 ... ... ... -3.0 -2.0 -1.0 0.0 1.0 2.0 3.0 y ( k A ) Is
（2） 各个接地距离、相间距离保护测量阻抗的变化。 在dist_relay 模块中找到显示接地距离、相间距离保护测量阻抗和整定阻抗的两个XY_Plot ，利用Plot 右侧的滑竿可以清楚看到测量阻抗与整定阻抗的关系。注意记录的Plot 要显示整个运行期间测量阻抗与整定阻抗的关系。 -300 -200 -100 100 200 300 -300 -200 -100 0 100 200 300 +y -y -x +x X Coordinate Y Coordinate Rb Rc Rcircle Xb Xc Xcircle
基于Visio界面的继电保护装置仿真 摘要针对电力行业从事继电保护专业的员工的培训需求，本文基于常用的PC机及Windows操作系统，选择合理的编程语言，并引用Visio Drawing Control 图形控件实现各模块的图形化开发，利用非实时系统建立了准实时机制，描述了构建仿真系统需要的类及对象，分析信息获取及拓扑结构获得的关键方法。 关键词继电保护装置；仿真；培训 0 引言 目前，大量的继电保护仿真都是以研究或测试为目的的实时系统仿真，对于保护装置性能的研究和保护网络的配合验证非常有效，但是针对继电保护装置内部逻辑，以教学为目的研究较少。 以教学为目的的仿真往往成本投入较少，需要建立在现有硬件资源的基础上，对保护时间精度要求较低，只要求动作逻辑正确，具备友好的人机界面。 1 软件环境搭建 1.1 软件环境 1.1.1 Windows操作系统丰富一致的图形用户接口和面对对象编程方法的支持一直得到开发人员的普遍认同，其使用在我国非常普及，可以在Windows上进行开发。 1.1.2 应用现在比较流行的Visio，可以方面使用人员绘制保护装置原理图，同时应用VisioDrawingControl图形控件作为与程序的接口，对继电保护装置的内部逻辑关系进行拓扑化绘制。 1.1.3 编程环境 C#是由微软公司发布的编程语言，继承了传统的c语言代码风格，并且封装了大量Windows操作系统功能，与Windows平台有良好的兼容性。 2 对象及类的构成 2.1 Visio模具 Visio绘图方法除了直接在绘图区添加直线、圆、矩形等基本图像外，更常用的方式是直接向绘图区添加模具。模具相当于类，可以被多次使用，每次使用相当于生成一个对象，以ID进行区别。模具的Shapesheet中可以读取很多有用的信息，仿真中主要用到的有以下4个。
万方数据
可通过局域网、Ｉｎｔｅｍｅｔ进行连接；（２）支持任何台式Ｐｃ机、ＰＣ／１０４、ＣｏｍｐａｃｔＰＣＩ、工业ＰＣ或ＳＢＣ（单板机）作为实时目标系统；（３）依靠处理器的高性能水平，采样率可达到１００ｋＨｚ；（４）扩展了Ｌ／０驱动设备库，现已支持超过１５０种标准Ｌ／Ｏ板；（５）可以得到来自主机或目标机的信号，也可以动态调整参数；（６）在宿主机和目标机上都可进行交互式的数据可视化和信号跟踪；（７）使用ｘＰｃＴａｒｇｅｔＥｍｂｅｄｄｅｄＯｐｔｉｏｎ能针对独立操作进行系统配置． 图１ＸＰＣ目标双机模式 ３系统的硬件连接 在ｘＰｃ目标的半实物仿真中，主要通过数据采集卡来实现计算机和外部设备的连接，既需要通过数据采集卡的Ａ／Ｄ接口从外部模拟设备采集数据送到目标机，也需要通过Ｄ／Ａ接口将目标机的计算结果送往外部模拟设备． ３．１采用ＸＰＣ目标提供的Ｉ／Ｏ设备 ｘＰｃ目标提供了支持超过１５０种标准工／ｏ板的Ｉ／０驱动设备库．ｘＰｃ目标所提供的Ｄ／Ａ、Ａ／Ｄ、ＤＩ、Ｄ０等模板，它实际上是为不同的板卡提供不同的驱动程序．在应用中，将所用到的Ｌ／ｏ设备对应的模板拖人模型中，进行采集卡的参数设置（如通道数、电压范围、采样时间、基地址等），并在实际仿真测试系统中接入相应板卡．在编译模型文件时，其中的板卡的信息就会被编译为可执行代码，下载到目标机上后，目标就通过数据采集卡和外部设备建立了联系，构成实时仿真测试回路．在仿真过程中可以从这些板上输入输出数据，以进行半实物仿真．本文目标机安装的是研华公司（Ａｄｖａｎｔｅｃｈ）的ＰＣＬ一７１１Ｂ和ＰＣＬ一７２８数据采集卡． 水利水电技术第３６卷２００５年第１期 张江滨，等∥构建基于ｘＰＣ目标的实时仿真测试系统 ３．２采用其他Ｉ／Ｏ设备 如果没有采用ｘＰＣ目标提供的Ｌ／０设备，则需自己编写设备驱动程序，这时可参考ｘｐｃｂｌｏｃｋｓ文件夹下的各种设备驱动程序模块的源代码来编写程序，并存为ｆｉｌｅｎａｍｅ．ｃ，然后在ＭＡＴＬＡＢ命令窗口输入命令：ｍｅｘ￡１ｅｎａｍｅ．ｃ，ＭＡＴＬＡＢ自动调用编译器生成ｍｅｘ动态连接库文件ｆｉｌｅｎａｍｅ．ｄｌｌ，并将其设置到ＭＡＴＬＡＢ的搜索路径中，最后将文件封装成一个ｓ—ｆｕｎｃｔｉｏｎ模块，进行参数设置即可． ４目标启动盘的制作 目标机必须通过特制的软盘启动才能调用和运行ＸＰＣ目标的实时内核．在安装了ｘＰＣ目标软件和网络通信硬件后，就可以设置宿主机和目标机的环境属性，进行目标启动盘的制作．本文的宿主机和目标机都安装了网卡，中问通过Ｈｕｂ连接．将软盘插入宿主机的软驱，在ＭＡＴＬＡＢ命令行输入ｘｐｃｓｅｔｕｐ，出现ｘＰｃＴａｒ－ ｇｅｔｓｅｔｕｐ对话框，就可以进行宿主机和目标机环境属性设置．最后单击ＢｏｏｔＤｉｓｋ按钮，就可完成目标启动盘 的制作． ５仿真模型的构建 根据实际测试要求可在Ｓｉｍｕｌｉｎｋ环境中方便地构建模型．本文以发电机励磁测试系统为例，用Ｓｉｍｕｌｉｎｋ提供的发电机和负荷模型代替现实中复杂的电力系统，忽略调速器，以一常数代替．在ｘＰｃＴａｒｇｅ∥ＢｌｏｃｋＬｉｂｒａｒｙ的Ａ／Ｄ库中拖动研华公司（Ａｄｖａｎｔｅｃｈ）的ＰＣＬ．７１１Ｂ（在目标机上已经安装了ＰＣＬ一７１１Ｂ数据采集卡）作为励磁电压的数字输入通道，采用ＰｃＬ＿７２８作为发电机Ａ相电压的模拟输出通道．这样通过数据采集卡就可以很方便地与实际的励磁控制器结合起来，进行控制器的闭环实时仿真测试．因为ＰＣＬ－７２８的Ｄ／Ａ输出范围为一５～＋５Ｖ，为了使Ａ相电压在这一范围完整地输出，可在电压测量元件输出端口加适当的比例环节．同时，如果要测量其他参数，可在发电机ｍ—ｐｕ端口加入测量模块ＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔＤｅｍｕｘ，可对发电机的三相电流、角速度、输出功率等参数进行观察．ｓｉｍｕｌｉｎｋ模型如图２所示． ６ｘＰＣ目标应用程序的创建和下载 ６．１仿真参数的设置 在ｓｉｍｕｌｉｎｋ模型中，仿真和实时运行参数都可在ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎＰａｍｍｅｔｅｒｓ对话框中设置，主要包括Ｓ０１ｖｅｒ、ｗｏｒｋｓｐａｃｅＬ／Ｏ、Ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃｓ、Ｒｅａｌ－Ｔｉｍｅｗｏｒｋｓｈ叩等４ ７１ 万方数据
基于51单片机的乒乓游戏机设计附Proteus仿真 基于51单片机的乒乓游戏机设计附Proteus仿真 目录 1 绪论 (1) 1.1 本设计的研究背景和研究目的 (1) 1.2 国内外研究现状 (1) 1.3 本设计的任务和设计方法 (2) 1.3.1 设计任务 (2) 1.3.2 设计方法 (2) 2 乒乓游戏机设计方案 (3) 2.1 基于单片机的乒乓游戏机设计 (3) 2.1.1 硬件设计 (3) 2.1.2 软件设计 (4) 2.2 基于FPGA的乒乓游戏机设计 (4) 2.3 方案比较与选择 (5) 3硬件电路的设计 (6) 3.1 硬件核心电路选择 (6) 3.1.1 单片机STC89C51简介 (6) 3.1.2 单片机端口分配 (7) 3.2 电源电路的设计 (8) 3.3 时钟电路的设计 (9) 3.4 复位电路的设计 (10) 3.5 按键电路的设计 (10) 3.6 模拟球台电路的设计 (12) 3.6.1 译码器简介 (12) 3.6.2发光二极管简介 (14) 3.6.3 模拟球拍电路的设计 (15) 3.7 显示电路的设计 (15) 3.7.1 LCD1602简介 (15) 3.7.2 显示电路的设计 (16)
3.8 乒乓游戏机总电路的设计 (17) 4 乒乓游戏机的软件设计及编程 (18) 4.1 主程序的设计及功能实现 (19) 4.2 按键组的设计及功能实现 (20) 4.2.1 球拍模拟子程序 (20) 4.2.2 暂停/开始子程序 (20) 4.3 发球程序的设计及功能实现 (21) 4.4 线路程序的设计及功能实现 (21) 4.4.1 线路选择子程序 (21) 4.4.2 LED点阵子程序 (22) 4.5 回球程序的设计及功能实现 (22) 4.6 LCD显示程序设计及功能实现 (23) 4.7 设计源程序 (24) 5 系统调试及分析 (24) 5.1 仿真调试及分析 (24) 5.1.1 Proteus软件简介 (24) 5.1.2 Keil uVision4软件简介 (25) 5.1.3 仿真调试 (25) 5.1.4 仿真调试的结果分析 (28) 5.2 实物调试及分析 (28) 5.2.1 制作实物的过程 (28) 5.2.2 进行实物调试 (28) 5.2.3 实物调试的结果分析 (31) 6 结论与展望 (32) 谢辞（Acknowledge） (33) 参考文献 (34) 附录1：程序 (36) 附录2：元件清单 (51)
继保之星-6000A与博电PWF-3之主要比较 1、采样值（即SV）通道映射： 博电在其正式发布的PowerTest2.0测试软件中可配置6路电压、6路电路； 豪迈在其正式发布的继保之星-6000V2.2测试软件中可配置12路电压、12路电流。 说明：通道映射的电流电压路数越多，在现场试验中越方便。其作用类似于微机继保测试仪的电流电压输出通道。很显然，对于主变保护中的比例差动试验，2组电流的方式已不能很方便的模拟三侧电流同时输入。 2、光纤以太网接口数量 PWF-3型的光纤以太网接口数量为3个； 继保之星-6000型的光纤以太网接口数量为4个。 说明：接口的数量越多，表示可模拟的MU或智能终端越多（直采方式下）。在主变差动试验中，高、中、低三侧需3个光口，GOOSE需一个光口，总共4个光口才可比较方便的进行试验。在母差试验中，模拟PT需一个光口，GOOSE需一个，母联需一个，支路需一个，也是最低4个才可比较方便试验。显然3个光口在实际试验中略微显得少了一些。 3、接口参数配置 PWF-3在当前正是发布版本中仅有其C口可配置成GOOSE； 继保之星-6000每个光口均可随意配置成GOOSE。 说明：光口配置越丰富，设备容错率越高。现场试验中，若PWF-3的C口故障，则其GOOSE的发布和订阅就无法实现，而对于继保之星-6000来说，若某一个通道故障，则可随意用其他通道替换。 4、开机或停止时的“零”值输出 PWF-3无此功能 继保之星-6000具备此功能 说明：开机即可模拟IED主动发布采样值、GOOSE报文，试验结束后，继电保护测试仪能够继续按“零值”输出，以消除试验停止后链路中断所引起的被测装置复归过程。 对于用户来说，若没有此功能，则在每次输出停止后，保护装置均会出现大量告警信息，使得查看动作报告时极为麻烦，影响工作效率。 5、采样值、GOOSE延时与采样值周期抖动 采样值、GOOSE传输延时继保之星-6000为最小。周期抖动最小。此相当于硬件性能最高。 6、故障回放功能 PWF-3无回放功能； 继保之星-6000有回放功能。 说明：此为上位机软件功能，可在以后对保护动作行为进行分析时使用。 7、额外电口配置 PWF-3无此配置
继电保护测试仪使用方法、主要做哪些试验 继电保护测试仪使用方法使用方法： 继电保护测试仪使用正确步骤： 分为主回路和辅回路两个回路，主回路采用大旋钮调节，辅回路采用小旋钮调节，主回路通过面板上“输出选择“按键开关控制其输出的各种量，并且每切换一种输出的同时，仪器上的数字电压/电流表可自动监视其输出值。辅回路通过输出开关控制直接调节输出，测量可外附万用表测量。 回路原理： 1、输入的AC220V电源经保险通过输出控制继电器K1进入双碳刷调压器T1输入端，通过T1大旋钮调节的电量进入隔离变压器T2(兼职升流器)，升流器分三个抽头输出，一个抽头为AC0-250V输出，额定电流为3A;该抽头输出电压经整流滤波后可输出0-350V直流电压;第二个抽为15V(10A)，该抽头一路经传感器通过继电器控制输出0-10A交流电流，一路经电阻输出0-500mA交流电流，一路经继电器转换可输出0-10A或0-500mA直流电流;第二个抽头为10V(100A)大电流端，该抽头穿过传感器一次侧直接输出100A电流，该回路带负载能力较强，但输出稍有过载，不能长时间处于大电流状态下。热继电器校验仪继电保护测试仪器辅回路，继电保护测试仪器辅回路与主回路一样，AC220V电源经保险进入双碳刷调压器T1小旋钮调节的电压量，通过隔离变压器T4可直接调节输出0-20V或0-250V交流电压或0-350V直流电压，此回路额定电流为1A。按下辅回路“输出控制”开关，调节小旋钮即可输出。 继电保护测试仪使用方法主要做哪些试验? 2、测量回路 由大旋钮调节的主回路输出量交流“0-250V“、“0-500mA”、“0-10A“、“0-100A”，直流“0-350V“、“0-500mA”、“0-10A“通过设备内线路板上继电器转换，每切换一个档，便函可监视所对应的输出量。其中“0-500mA”档包括在“0-10A“档中。使用时，在“0-10A”两下即是“0-500mA“监视。 3、时间测量 设备内置6位数显秒表，电秒表可内部启动，也可外部启动。内部启动时，按下“输出控制”开关，即可启动秒表，通过接点短接设备面板上停表端子即可停止秒表。秒表单独设有电源开关，不用时可将秒表关掉。 4、声光提示 电路设备内置声光提示电路，在被测断电器接点动作时，可将接点接入试验箱声光提示插孔，试验箱内发出报警声或发光，提示断电器接点动作情况。
一、引言 随着无线通信业务的发展，人们对数据率的要求越来越高，而传统通信方式通过使用某些信道编码方法已接近香农极限，要想再提高频谱利用率已经很困难。在这种情况下，多输入多输出（MIMO，Multiple Input Multiple Output）技术由于能同时带来分集增益和空间复用增益，成为未来移动通信系统的有力竞争方案。MIMO通信系统的检测器是MIMO技术实用过程中关键的一个模块，选择一种检测性能好而且便于硬件实现的检测方法是人们追求的目标。 传统的MIMO检查算法主要有：最大似然（ML，Maximum Likelihood）检测算法、迫零（ZF，Zero Forcing）检测算法、最小均方误差（MMSE，Minimum Mean-Square Error）检测算法、V-BLAST（ZF-OSIC）检测算法和基于QR分解的检测算法等。此外，通过把在给定格中寻求最短向量的球形解码思想应用于MIMO系统，形成了MIMO系统的球形解码算法，在保持优良检测性能的同时，大大减小了计算复杂度。本次课程设计主要针对最大似然算法，迫零算法和最小均方误差算法进行仿真和性能仿真比较。 二、MIMO系统 MIMO通信系统可以定义为收发两端分别采用多个天线或阵列天线的无线通信系统。MIMO的多输入多输出是针对多径无线传输信道而言的。 考虑n T根发射天线n R根接收天线的MIMO系统，如下图所示，数据流被分成n T个子数据流，每个子流通过星座点映射后送给发射天线。分别从个发射天线发射出去,再经多径传输信道后由n R个接收天线接收,同时用接收到的信号进行信道估计得到信道参数值,然后通过一定的检测算法处理分解出子信息流。因为n T个发射天线同时发射子信息流,各发射信号只占用同一频带,并未增加带宽,达到提高频谱利用率的目的,同时多个并行空间也实现了更高的数据传输速率。