基于NI cRIO平台的智能变电站母线保护模拟装置设计(3)
1.3 继电保护的基本概念
电力系统在正常的运行情况下，装设在二次回路的继电保护装置是能够闭锁，以保证系统的安全工作，一旦发生故障，其相应的保护装置，逐层下发信号来缩小故障范围，减少故障损失，从而保证安全运行[7]。
1.3.1 继电保护的构成及作用
继电保护的种类很多，但是一般是由以下及部分构成，如下图：
图1.1 继电保护结构
采集来的输入量传入测量部分分析相关的信号，数字计算比较，比较的结果进入逻辑条件判断部分。逻辑部分根据输出量的大小和方向等性质进行判别，鉴定是否满足动作特性。如果满足动作要求，下一环节的执行结构就会发出动作信号，即告警或者跳闸。
在电力系统故障中，母线上存在故障属于较少情况，但是却不能因此而忽视母线保护，差动继电器通过电流基本定律（KCL)[8]:判断电流的适量和是否为零，从而区分区内或区外故障，使得母线保护可靠并能及时作用。
1.3.2 未来继电保护技术的发展前景
近年来，随着科学技术日新月异的飞速发展，电力系统中的继电保护技术领域也步入了数字化，新的控制原理和方法不断的被发现[9]。运用了新技术和新理论的继电保护技术不断革新。最终朝着网络化，计算机化朝着数据通信一体化飞速发展。
1.4 论文主要内容与结构安排
本文主要研究的是基于NI cRIO平台的智能变电站母线保护模拟装置设计。
主要内容如下：
第二节研究了母线保护基于差动保护的基本原理。主要包括母线差动主保护和其他辅助保护。分析了差动保护的基本原理，实现的判据以及实际保护中存在的问题。重点阐述主保护及辅助保护实现原理，以及相关整定计算原则。
第三节探讨了IEC61850标准以及本次设计的实验平台：NI cRIO平台，以及简要介绍如何通过软件实现母线保护模型的设计。
第四节具体研究以LabVIEW为基础，采用模块化的思想实现母线保护模型的设计。
第五节最后对该模拟装置定值进行了说明，逻辑校验和结果分析。
最后对本文工作进行总结和展望，分析了本系统存在的不足和对功能上进一步改进。
2 母线微机保护
2.1 母线故障及母线保护的装设基本原则
由于绝缘子会对地产生放电效应，由此产生的故障开始阶段一般都表现为单相接地故障，随后在短路电弧的移动下，母线上的故障往往转变为两相故障或三相故障。
通常情况可以不架设专门母线保护就可以把母线故障切除。但是当母线工作方式不是仅仅限于简单的单母线运行时，这样出于选择性的考虑，这时候我们通常选择装设母线保护装置。
当大型变电站和超高压枢纽变电站会因为母线故障的影响造成各个部分系统间的失步。这对于通常承担着供电重任的他们来说，这种影响带来的损失是巨大的。虽然母线故障率低，然而发生就会造成非常严重的后果，这也是本文研究的意义所在。
2.2 母线差动保护的基本原理
为了同时坚固速动性和选择性两项指标，一般来说母线保护都是按照差动原理进行保护整定的。实现母线差动保护必须还要考虑连接的电气元件，但是差动保护的基本原理仍然适用。
2.2.1 母线差动保护原理
1）在正常运行以及母线范围以外故障时，在母线上所有连接元件中，电流矢量和为零[1]，即表示为：
（2.1）