继电保护是电力系统中的重要一环,为电力系统的安全稳定运行发挥着决定性作用。随着电网结构日益复杂,继电保护面临着更高的要求。采用计算机技术进行继电保护仿真能够减少实验成本和风险,实现逼真的实验模拟,是电气工程专业人员及相关专业学生学习与研究继电保护原理的一种有效手段。针对现有电力系统实验室的微机继电保护测试仪和动态模拟实验装置的缺点,研究开发了一种基于虚拟仪器技术的继电保护仿真实验系统。采用MATLAB系统仿真模型或动模实验台生成故障信号,以LabVIEW作为实验系统主要开发平台,进而实现继电保护实验系统仿真。开发了距离保护和发电机差动保护仿真系统,并详细阐述了继电保护实验系统的开发过程。将距离保护功能划分为信号测量模块、启动模块、故障选相模块、阻抗继电器模块和振荡闭锁模块等部分,开发了多边形动作特性的测量阻抗式距离元件的虚拟保护实验系统。发电机差动保护中,实现了比率制动特性的电流纵联差动虚拟保护,研究了发电机TA饱和的产生、特点及识别方法。实现了图形化地搭建继电保护模型和继电保护动作过程的可视化,能够高效准确地分析电力系统继电保护的原理和动作逻辑,方便对新原理和新算法进行研究。实际运行结果表明,本系统能较准确真实地模拟继电保护的功能,具有丰富的保护实验内容和教学演示功能,它为电力系统故障模拟实验、继电保护和自动装置的动态性能测试提供了记录分析工具,对电力系统继电保护的科研和教学都具有十分重要的参考价值。