Розробка моделей струмових реле та реле напрямку потужності в програмному комплексі MATLAB

Abstract

Під час пандемій та військових агресій продовження навчання забезпечується активним впровадженням дистанційних технологій навчання. Значну кількість процесів, що відбуваються в реальному житті, можна описати за допомогою математичних моделей. Подальша їх реалізація в програмному коді та готовому програмному продукті дозволяє ефективно застосовувати їх у віртуальних дослідженнях схем релейного захисту. Для правильного функціювання будь-якого віртуального реле або комплексу захистів необхідно побудувати модель, що враховує реальні характеристики його складових елементів. У випадку відсутності останніх визначити їх дослідним шляхом. Для створення віртуальної лабораторної роботи з дослідження реле струму РТ-40 на основі параметрів, вказаних в паспорті на даний апарат, створено алгоритм, що дозволяє користувачу в інтерактивному режимі із застосуванням різних елементів схеми (повзунків, регуляторів та ін.) визначати основні характеристики реле: струм спрацювання, струм відпускання та час спрацювання в залежності від струму через реле. Алгоритм програми «Дослідження характеристик реле напрямку потужності РБМ-171» використовує кутові характеристики та характеристики чутливості реального реле РБМ-171, які було перетворено в цифровий вигляд. Для реле РБМ-178, що має відмінну від попереднього стенда схему підключення та кут максимальної чутливості, створено окремий стенд «Дослідження реле напрямку потужності РБМ-178». Логіка його роботи базується на визначенні струмів та напруг нульової послідовності за допомогою метода симетричних складових. В усіх лабораторних схемах є візуалізація та індикація станів елементів схем, що присутні на стендах. Це надає змогу користувачу отримати більш точні результати та наблизитись до випробування реле в реальних лабораторних умовах.

During pandemics and military aggressions, the continuation of education is ensured by the active implementation of distance learning technologies. A significant number of real-life processes can be described using mathematical models. Their further implementation in the program code and the finished software product allows them to be effectively used in virtual studies of relay protection schemes. For the correct functionality of any virtual relay or protection complex, it is necessary to build a model that takes into account the real characteristics of its constituent elements. In case of absence of the latter, they should be determined empirically. To create a virtual laboratory work on the study of the RT-40 current relay, based on the parameters specified in the passport for this device, an algorithm was created that allows the user to interactively determine the main characteristics of the relay: tripping current, release current, and response time depending on the current through the relay using various circuit elements (sliders, regulators, etc.). The algorithm of the program “Research of characteristics of power direction relay RBM-171” uses the angular characteristics and sensitivity characteristics of the real relay RBM 171, which were converted into digital form. For the RBM-178 relay, which has a different connection scheme and maximum sensitivity angle from the previous test stand, a separate test stand “Study of the RBM-178 power direction relay” was created. The logic of its operation is based on the detection of zero sequence currents and voltages using the method of symmetrical components. All laboratory circuits have visualization and indication of the states of the circuit elements present on the stands. This allows the user to achieve more accurate results and get closer to testing relays in real laboratory conditions.