智能變電站HIL仿真

PAGE6智能變電站HIL仿真摘要智能變電站的發(fā)展支撐著智能電網(wǎng)的發(fā)展，同樣地繼電保護裝置和系統(tǒng)支撐著智能變電站的順利運行，因此繼電保護裝置是否能夠可靠運行十分重要。本文采用HIL硬件在環(huán)實時仿真的模式，建立智能變電站系統(tǒng)模型，測試繼電保護裝置和系統(tǒng)。智能變電站HIL仿真系統(tǒng)采用Simulink電力仿真庫和Matlab實時操作系統(tǒng)，結(jié)合分布式實時同步協(xié)議轉(zhuǎn)換器和信號發(fā)生器，模擬智能變電站的一次電氣設(shè)備的真實運行場景和實時狀態(tài)，測試保護廠商相關(guān)的保護系統(tǒng)和裝置。該仿真系統(tǒng)采用實時硬件在環(huán)和基于開源開放的Matlab建模平臺的仿真方式，降低了選用專用實時仿真軟件的成本，為保護廠商進行集成測試和電網(wǎng)進行設(shè)備運行檢修提供了的途徑，為科研人員和學(xué)生提供了開放友好的平臺。本論文基于上述實時仿真系統(tǒng)搭建了220kV智能變電站模型，以三項三繞組變壓器為核心，分別連接220kV、110kV和66kV線路，設(shè)計了110kv線路差動保護，測試和驗證了許繼繼電保護裝置的縱聯(lián)差動保護功能。關(guān)鍵詞：智能變電站；繼電保護裝置；HIL硬件在環(huán)；Matlab

HILSimulationofSmartSubstationAbstractThedevelopmentofsmartsubstationssupportsthedevelopmentofsmartgrids.Similarly,relayprotectiondevicesandsystemssupportthesmoothoperationofsmartsubstations,soitisveryimportantwhethertherelayprotectiondevicescanoperatereliably.Inthisthesis,HILhardware-in-the-loopsoftreal-timesimulationmodewasusedtoestablishanintelligentsubstationsystemmodelandtestedrelayprotectiondevicesandsystems.TheintelligentsubstationHILsimulationsystemusedSimulinkpowersimulationlibraryandMatlabreal-timeoperatingsystem,combinedwithdistributedreal-timesynchronousprotocolconversionandsignalgenerator,simulatedtherealoperatingscenariosandreal-timestatusofprimaryelectricalequipmentinsmartsubstations,testprotectionsystemsanddevicesrelatedtoprotectionmanufacturers.Thesimulationsystemusedreal-timehardware-in-the-loopandsimulationmethodsbasedontheopenMatlabmodelingplatform,whichreducesthecostofselectingspecialreal-timesimulationsoftware.Itprovidesawayforprotectionmanufacturerstocarryoutintegrationtestsandpowergridsforequipmentoperationandmaintenance,andprovidesanopenandfriendlyplatformforresearchersandstudents.Thisthesisbuilta220kVsmartsubstationmodelbasedontheabovereal-timesimulationsystem,withthreethree-windingtransformersasthecore,respectivelyconnecting220kV,110kVand66kVlines,designing110kVlinedifferentialprotection,testingandverifyingthelongitudinalprotectionrelayprotectiondeviceLinkeddifferentialprotectionfunction.Keywords:Intelligentsubstation;relayprotectiondevice;hardware-in-the-loop;Matlab

目錄TOC\o"1-2"\h\u287141前言 5206281.1智能變電站HIL(硬件在環(huán))仿真的意義 5125771.2常用的電力仿真系統(tǒng) 561551.3本論文組織情況 6245242實時仿真原理 642162.1HIL硬件在環(huán)系統(tǒng) 7118672.2Simulink與實時仿真機 7117612.3IEC61850與協(xié)議轉(zhuǎn)換器 8104012.4繼電保護裝置 9319153智能變電站模型的搭建與保護裝置的配置 9253213.1電氣接線圖 10156263.2智能變電站仿真模型搭建 10113333.3繼電保護裝置配置 16146353.4設(shè)備的互聯(lián)互通 18185354驗證 19265824.1捕捉和分析報文 1954564.2示波器波形變化 20204794.3繼電保護裝置動作 21254235總結(jié)與展望 2331031參考文獻 2514890謝辭 26

1前言1.1智能變電站HIL(硬件在環(huán))仿真的意義智能電網(wǎng)采用去中心化的方式，使得電網(wǎng)變得更加安全、更加清潔，但仍存在由于自然災(zāi)害、工作人員誤操作、設(shè)備老化或者不合格等導(dǎo)致電力系統(tǒng)故障的因素，對社會安全和經(jīng)濟有著很大的威脅。智能變電站是現(xiàn)代電力系統(tǒng)的核心內(nèi)容，是智能電網(wǎng)建設(shè)的重要組成部分，相當于一個能量路由器，主要負責(zé)變壓和分流，對于智能電網(wǎng)的投建、運行、維護有著關(guān)鍵的作用。繼電保護是智能變電站的守護神，是智能電網(wǎng)的核心，肩負著平穩(wěn)供電、可靠供電的責(zé)任，保障電力系統(tǒng)的正常運行，最大限度減少電力系統(tǒng)故障帶來的影響。繼電保護裝置是電力系統(tǒng)繼電保護的執(zhí)行者，因此繼電保護裝置的各項性能直接影響保護效果。當前的對繼電保護裝置的相關(guān)測試存在著成本高、系統(tǒng)封閉等問題，本論文所描述的智能變電站HIL仿真系統(tǒng)避免了純物理仿真的局限性和純數(shù)字仿真實驗的理想化的問題，具備開放友好的建模平臺和軟件仿真平臺，為繼電保護廠商和電網(wǎng)提供保護測試途徑，為科研人員和一般的學(xué)生教師提供了高性價比的開放測試環(huán)境。1.2常用的電力仿真系統(tǒng)隨著電力系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴大，涌現(xiàn)了許多優(yōu)秀的電力系統(tǒng)的仿真系統(tǒng)，主要分為實時仿真和非實時仿真兩類，這些仿真系統(tǒng)各有側(cè)重，為電力方面的研發(fā)提供了便利，應(yīng)用較為廣泛的有以下幾個。美國聯(lián)邦納維爾電力局在20世紀六十年代開發(fā)了BPA，但在1996年停止了對BPA潮流和暫態(tài)穩(wěn)定程序的開發(fā)和維護，1984年由中國電力科學(xué)研究院電力研究所在開發(fā)和維護。具備電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)和電力系統(tǒng)暫態(tài)等的仿真能力，適用于電網(wǎng)的電力系統(tǒng)規(guī)劃，但該軟件不支持用戶自定義。實時數(shù)字仿真系統(tǒng)RTDS來自加拿大RTDS公司，具有較強的實時性，多用于電磁暫態(tài)仿真。但RTDS仿真受限于用戶所購買設(shè)備的RACK數(shù)，RACK造價很高，不利于大規(guī)模仿真，且系統(tǒng)封閉，對于普通學(xué)者而言性價比不高。PSS/E出自西門子，用于研究電力傳輸系統(tǒng)、發(fā)電機的穩(wěn)態(tài)和動態(tài)功能等，輸入輸出可根據(jù)用戶需求設(shè)定，功能非常強大，相對以上的系統(tǒng)更加嚴謹，但是價格非常昂貴，入門難度較大。以上都是一些比較常用到的電力仿真系統(tǒng)，綜合性非常好，為電力系統(tǒng)的研發(fā)和維護提供了支持，但大部分軟件比較封閉，價格昂貴，對于普通學(xué)者并不是那么友好。本論文所述的仿真系統(tǒng)采用集成Matlab的具有“實時性”的操作系統(tǒng)和豐富的Simulink電力仿真庫，具備開放的建模平臺和仿真平臺，幾乎免費，世界幾十萬使用Simulink的電力行業(yè)研究者的研究成果直接進入系統(tǒng)，可在平臺上使用和分享。1.3本論文組織情況基于以上工作，關(guān)于本課題的論述安排如下：第一章主要闡述了智能變電站的發(fā)展現(xiàn)狀和智能變電站HIL仿真實驗的研究意義，講述了當前比較著名的電力仿真系統(tǒng)以及本論文所描述的智能變電站HIL仿真系統(tǒng)所具備的特點，最后介紹本文的內(nèi)容安排和研究情況。第二章講述的是關(guān)于硬件在環(huán)系統(tǒng)的研究，現(xiàn)實介紹仿真系統(tǒng)的工作原理，再按照硬件在環(huán)系統(tǒng)的構(gòu)成分別對應(yīng)本論文中的虛擬對象以及實際控制器進行論述，其中包括Simulink與仿真機的作用以及繼電保護裝置的介紹和選擇，也包括聯(lián)系它們的橋梁，即IEC61850通訊標準以及協(xié)議轉(zhuǎn)換器。第三章詳細介紹了工作安排和本論文仿真系統(tǒng)硬件在環(huán)的實現(xiàn)過程，包括系統(tǒng)架構(gòu)、電力系統(tǒng)仿真建模平臺、仿真軟件運行環(huán)境、分布式實時同步信號發(fā)生器的功能以及保護裝置的配置通訊要求。基于該仿真系統(tǒng)設(shè)計了一個具體220kV智能變電站模型，并以電流差動保護為例，設(shè)計了相關(guān)繼電保護裝置的實驗。第四章是第三章的實施驗證，通過相關(guān)軟件和測試工具驗證仿真系統(tǒng)和保護裝置的正確性、同步性、實時性以及系統(tǒng)的仿真故障功能，主要包括報文分析、波形分析和繼電保護裝置動作分析。第五章對全文進行了總結(jié)并簡述了一些新的見解。2實時仿真原理本論文采用的HIL硬件在環(huán)實時仿真系統(tǒng)基于集成了Matlab的實時操作系統(tǒng)，具有開源開放的特點和精密同步的功能，是一種同步實時的分散分布式仿真，由仿真主機、同步網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、分布式同步實時協(xié)議轉(zhuǎn)換器以及真實的二次設(shè)備組成，其工作原理如圖2.1所示。仿真主機發(fā)出的信號通過通訊同步網(wǎng)絡(luò)設(shè)備PAC6630傳送到各個仿真終端——分布式同步實時協(xié)議轉(zhuǎn)換器，協(xié)議轉(zhuǎn)換器將信號以IEC61850為標準轉(zhuǎn)換成真實二次設(shè)備能理解的信號，再傳遞到本論文的被測部分——繼電保護裝置，繼電保護裝置接收信號后作用于智能終端，控制刀閘和開關(guān)，智能終端反饋信息給仿真終端。在該實時仿真系統(tǒng)中，設(shè)備之間具有相互矯正的功能，各設(shè)備之間實時同步精度相差小于1us，精度非常高，滿足真實電力系統(tǒng)的工作要求。圖2.1仿真系統(tǒng)工作原理圖2.1HIL硬件在環(huán)系統(tǒng)智能變電站HIL仿真實驗的核心思想就是硬件在環(huán)HIL(HardwareintheLoop)，這里指的是硬件在回路，是一種將計算機仿真和實際的實驗設(shè)備結(jié)合起來的技術(shù)，大大降低了開發(fā)時間和資金成本的同時明顯提高被測裝備測試的安全性。HIL硬件在環(huán)仿真測試系統(tǒng)的工作原理是以實時處理器運行仿真模型來模擬受控對象的運行狀態(tài)，在本論文中實時處理器選擇的是帶有Simulink軟件的實時仿真機主機，運行的是利用Simulink搭建的智能變電站仿真模型，模擬的是變電站一次電氣設(shè)備在正常工作情況或出現(xiàn)故障時候的運行狀態(tài)，即虛實結(jié)合部分中的虛擬對象。實際控制器部分采用的是實際的繼電保護裝置，繼電保護裝置可通過接收仿真模型發(fā)來的信號與虛擬對象進行互動。2.2Simulink與實時仿真機Matlab軟件是一款具有強大的科學(xué)計算機數(shù)據(jù)處理能力的數(shù)學(xué)類科技應(yīng)用軟件，憑著友好的編程環(huán)境被廣泛應(yīng)用于工程計算、信號檢測、信號處理等領(lǐng)域，同時還具備強大的圖形處理能力，也常常被應(yīng)用于圖像處理以及金融建模方面，深受廣大學(xué)者的喜愛。Simulink是Matlab的一個重要組件，它是目前被廣泛應(yīng)用的可視化仿真工具之一，為人們提供了非常方便的框圖設(shè)計環(huán)境，主要用于動態(tài)系統(tǒng)的設(shè)計和建模，同時可以對仿真模型的運行結(jié)果進行綜合分析。Simulink非常友好且功能強大，操作界面簡潔易懂，可支持線性系統(tǒng)和非線性系統(tǒng)的仿真，還可設(shè)置連續(xù)采樣時間、離散采樣時間或者兩種混合的采樣時間等，非常符合智能變電站模型界面搭建的要求。Simulink還可借助Matlab的計算功能和仿真工具展開計算和仿真，具有十分豐富的可擴充預(yù)定義模塊庫，在打開仿真平臺后，僅用鼠標選擇并拖動就可以進行目標模型框圖的繪制，利用交互式的圖形編輯器可以非常直觀地管理模塊圖。圖2.2實時仿真機主機實時仿真平臺集成了Matlab實時操作系統(tǒng)，運行在Intel的CPU上，具有模型搭建和仿真管理的功能，憑借著出色的實時性能，在Simulink中設(shè)計好的模型不僅可以單獨進行非實時的仿真，也可以結(jié)合實際的系統(tǒng)進行實時仿真。本論文中繼電保護裝置的信號收發(fā)情況為每250us進行一次，且時間誤差要求小于1us，僅由Simulink仿真軟件無法實現(xiàn)數(shù)據(jù)長時間實時交互，實時仿真機的模型實時仿真步長在10us到50us之間，完全勝任本論文中的仿真工作。通過實時仿真機和Simulink的結(jié)合，不僅搭建了智能變電站模型界面，還實現(xiàn)了仿真模型與真實設(shè)備間的數(shù)據(jù)的實時傳輸，為整個軟硬件結(jié)合的實時仿真系統(tǒng)奠定了基礎(chǔ)。2.3IEC61850與協(xié)議轉(zhuǎn)換器智能變電站由許許多多的智能電子設(shè)備組成，智能電子設(shè)備簡稱IED(IntelligentElectronicDevice),它們通過網(wǎng)絡(luò)通信互聯(lián)可以實現(xiàn)遠程控制和檢測的功能，但前提是它們要有一套共同的通信標準。國際電工委第57界技術(shù)委員會制定了IEC61850通訊協(xié)議，為了更好地實現(xiàn)互操作，采用了面向?qū)ο蟮乃枷耄铝τ谑怪悄茏冸娬緝?nèi)來自不同廠商的智能電子設(shè)備能夠互聯(lián)互通，有效促進了電力行業(yè)的調(diào)度協(xié)調(diào)、信息共享和功能交互等方面的發(fā)展，也解決了本論文中電子設(shè)備無法正常交互的問題。來自實時仿真主機的信號不滿足智能變電站的通信標準，導(dǎo)致了實際的繼電保護裝置不能識別，因此需要協(xié)議轉(zhuǎn)換器輔助將收發(fā)的信息轉(zhuǎn)換成滿足IEC61850通信標準的信號再進行傳輸。即通過網(wǎng)線接收實時仿真機處理好的信息，在協(xié)議轉(zhuǎn)換器內(nèi)部完成通訊規(guī)約的轉(zhuǎn)換，再通過光纖將數(shù)據(jù)送到繼電保護裝置，同時將同樣的數(shù)據(jù)通過交換機轉(zhuǎn)換后傳輸?shù)截撠?zé)報文分析的計算機。2.4繼電保護裝置在搭建智能變電站仿真模型的過程中主要結(jié)合繼電保護進行設(shè)計，繼電保護是當電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障的時候能夠及時發(fā)出告警或者直接動作切除故障的一種措施，繼電保護裝置就是這種措施的執(zhí)行者，主要通過測量比較元件、邏輯判斷元件和執(zhí)行輸出元件的相互作用完成保護動作。繼電保護裝置根據(jù)測量到電氣量的異常變化工作，具體的流程則是通過互感器將被保護設(shè)備中的電氣量進行采樣傳遞給繼電器，作為比較元件，電流繼電器先將收到的值與給定值進行比較，當收到的值小于給定值，不動作，但如果收到的信號大于給定值則向中間繼電器或者時間繼電器發(fā)送信息，使斷路器跳開。繼電保護裝置可以對電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)進行監(jiān)視和遠程操作，減少了故障對電力系統(tǒng)元件的傷害。本論文涉及的電流差動保護采用的數(shù)字化繼電保護裝置主要是許繼集團的WXH-813高壓線路保護裝置，作為智能變電站仿真模型中110kV輸電線路的主保護，可以通過設(shè)定功能選項來選擇投入或退出運行保護類型。在智能變電站仿真模型中以電流差動保護為例，設(shè)計故障進行實驗，所以繼電保護裝置要相應(yīng)地投入運行縱聯(lián)差動保護，退出其他保護。電流差動保護根據(jù)基爾霍夫原理工作，流入和流出電流互感器的電流矢量差為差動電流，當差動電流為較小甚至為零，即差動電流未達到繼電保護裝置整定值的時候，設(shè)備正常工作，保護不動作；反之，若差動電流達到保護裝置的整定值時，保護動作，發(fā)出告警。3智能變電站模型的搭建與保護裝置的配置本論文的核心目的是實現(xiàn)對智能變電站HIL仿真系統(tǒng)的測試，主要工作分為兩個階段。第一階段工作是搭建智能變電站模型和配置繼電保護裝置，將在本論文第三章進行論述。第二階段工作是運行仿真系統(tǒng)進行測試，分為三個部分：第一部分是運行仿真系統(tǒng)，分析仿真主機和同步實時協(xié)議轉(zhuǎn)換器發(fā)出來的信號，檢驗仿真系統(tǒng)內(nèi)容設(shè)置的正確性；第二部分通過分析繼電保護裝置內(nèi)數(shù)據(jù)的幅值和角度以及告警信息來檢驗仿真系統(tǒng)的實時性和同步性；第三部分是通過設(shè)計線路差動故障，觀察智能變電站模型中的波形變化以及繼電保護裝置的動作情況來檢驗仿真系統(tǒng)的故障仿真功能，將在本論文第四章進行介紹。3.1電氣接線圖圖3.1一次回路接線圖圖3.1表示的是本論文中智能變電站仿真模型的一次回路接線圖，以三相三繞組變壓器為核心，設(shè)置了三個電壓等級，包含若干個間隔以及常規(guī)變壓器會涉及到的保護。3.2智能變電站仿真模型搭建變壓器是電力系統(tǒng)的核心組成部分，對變壓器進行繼電保護試驗具有重要意義，下圖為本論文的Simulink仿真智能變電站模型，其中上半部分為數(shù)據(jù)采樣和數(shù)據(jù)比較模塊，下半部分為智能變電站仿真模型界面。圖3.2智能變電站仿真模型該模型主要以三相變壓器為核心，分別連接三組長線路設(shè)置負載，在220kV線路和110kV線路分別設(shè)置單相短路故障和三相短路故障，在線路的兩端設(shè)置測量點和斷路器，并設(shè)置示波器以觀察兩端電流變化。在模型上方設(shè)計了數(shù)據(jù)采集、差流計算、示波器顯示以及數(shù)據(jù)打包外送，將分別來自220kV線路兩端和110kV線路兩端的測量到的電壓電流匯入差流計算模塊，通過模塊進行計算，最終將輸出結(jié)果顯示在示波器中，同時來自220kV線路兩端和110kV線路兩端的電流和電壓也會和求差結(jié)果一起被送入示波器中，也就是說每個示波器模塊將包含五組數(shù)據(jù)、顯示五組波形，五組波形從上至下、從左至右分別是兩組電流、電流差、兩組電壓，在驗證部分再有詳細的說明。3.2.1交流電源模塊（a）（b）圖3.3交流電源模塊本模型為雙電源電路，分別由220kV線路和110kV線路向中間的三相變壓器供電，三相交流電源的運行特性直接影響電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)，因此三相交流電源模塊的參數(shù)或者其他模塊的參數(shù)都要按照實驗需求進行設(shè)置。這里以交流電源模塊為例子，介紹模塊選擇路徑，打開“simulinklibraryBrowser”庫瀏覽器，點擊“simscape”物理模型仿真模塊組，在里面找到“powersystems”電力系統(tǒng)模塊，打開并選擇“SpecializedTechnology”，找到“FundamentalBlocks”基本結(jié)構(gòu)模塊中的“ElectricalSources”電源模塊，最后將“ACVoltageSource”交流電壓模塊拖到模型中即可。然后對電源模塊進行配置，選中交流電源模塊雙擊打開，在Paramenters參量頁面按要求依次填好Peakamplitude（電壓峰值）、Phase(相角)、Frequency（頻率）、Sampletime（采樣時間）、Measurements(測量)；在LoadFlow(潮流)里面選擇swing。3.2.2三相斷路器模塊圖3.4三相斷路器模塊作為繼電保護的執(zhí)行元件，在模型中三相斷路器模塊主要和三相電壓電流測量模塊結(jié)合使用，起到為繼電保護裝置提供數(shù)據(jù)和根據(jù)要求動作的作用，是否動作受線路兩端的電流差影響。在本模型中多處都用到了這兩個模塊，參數(shù)設(shè)置大致相同，僅修改相關(guān)名稱即可。三相短路器的參數(shù)設(shè)置如圖3.4，這里只有Paramenters(參量)一個頁面，打開Initialstatus(初始狀態(tài))，把A、B、C三相都勾起來，然后切換時間為0，BreakerresistanceRon（斷路器電阻）設(shè)為0.01(Ohm)，SnubbercapacitanceCs（緩沖電容）填inf，Measurement選擇None。當220kV線路兩端和110kV線路兩端的電流差達到設(shè)定的值斷路器就會動作，在實際的繼電保護設(shè)備中“跳閘”顯示燈亮起。3.2.3三相電壓電流測量模塊圖3.5三相電壓電流測量模塊三相電壓電流測量模塊除了上述作用以外，還為本模型設(shè)計的縱聯(lián)差動保護提供數(shù)據(jù)，主要通過測量線路兩端的電流和電壓，將數(shù)據(jù)采樣到圖3.2上方的差流計算模塊中進行差流計算以判斷繼電保護是否動作。其參數(shù)設(shè)置如上圖所示，主要修改Signallabel（信號標簽）來設(shè)定和區(qū)分測量點，220kV線路兩端設(shè)定為Vabc_2201、Iabc_2201、Vabc_2202、Iabc_2202,同理，110kV線路兩端設(shè)定為Vabc_1101、Iabc_1101、Vabc_1102、Iabc_1102，以此類推。3.2.4三相故障模塊（a）（b）圖3.6三相故障模塊本論文主要以縱聯(lián)差動保護為例，在220kV線路設(shè)計單相接地短路以及在110kV線路設(shè)計三相短路故障來驗證，Initialstatus(初始狀態(tài))設(shè)置為0，表示斷開。圖3.6（a）表示的是220kV線路側(cè)的單相接地短路故障，在Faultbetween下方勾選PhaseA和Ground構(gòu)成單相接地故障，（b）則表示的是110kV線路側(cè)三相短路故障，將Faultbetween下方三相和地全部勾選可設(shè)置成三相短路故障。在switchingtime中設(shè)置出現(xiàn)脈沖的時間，即相當于故障出現(xiàn)時間，在110kV線路設(shè)置了多次邏輯脈沖以方便對比觀察，規(guī)律為每100秒出現(xiàn)故障，持續(xù)10秒，若在實際繼電保護裝置中將出現(xiàn)跳閘現(xiàn)象，在摁了復(fù)歸之后，循環(huán)將會繼續(xù)，每100秒跳閘一次，否則將會保持閉鎖。3.2.5三相RLC負載模塊（a）（b）圖3.7三相負載模塊在本論文中三相負荷模塊充當?shù)氖怯秒娪脩舻慕巧?，其相關(guān)設(shè)置如圖3.7所示，首先Configuration（構(gòu)造）選擇Y(ground)中性點直接接地的連接方式，再設(shè)置電壓值、頻率值等，在LoadFlow頁面選擇constantZ。3.2.6三相變壓器（三繞組）模塊（a）（b）(c)圖3.8三相變壓器（三繞組）模塊三相變壓器是智能變電站的核心設(shè)備，本論文選擇了三相三繞組的變壓器模塊模擬三條支路，分別是220kV、110kV和66kV線路，象征著來自不同電壓等級的用電用戶，在配置頁面選擇了星形接地的形式(Yg)，類型選threesing-phasetransformers（三個單相變壓器），然后在參數(shù)配置頁面按要求填入即可，Advanced頁面不勾選。3.2.7線路模塊(a)(b)圖3.9線路模塊本論文由三條支路匯入變壓器，其中包括兩條80km的線路以及一條90km的線路，于是選擇線路模塊對真實的輸電線路進行模擬，其相關(guān)數(shù)據(jù)的設(shè)置如圖3.9(a)所示，在想要改變線路長度的時候修改Linelength選項即可，單位為千米。線路兩端分別設(shè)置了三相電壓電流測量模塊和三相斷路器模塊對線路進行保護，故障模塊放在線路一端設(shè)置故障，如圖3.9(b)所示。3.3繼電保護裝置配置本論文在實際繼電保護裝置用的是WXH-813高壓線路保護裝置和WXH-803高壓線路保護裝置，兩套設(shè)備適用于不同的電壓等級，這里分別對應(yīng)的是110kV線路保護和220kV線路保護，為了更好地理解設(shè)備的工作原理，本文將以110kV線路的線路保護裝置為例進行介紹。其中WXH-813高壓線路保護裝置的前三個字母是硬件平臺代碼，這里的WXH指的是微機線路保護，后面跟著的813指的是保護系列代碼。該設(shè)備支持直跳、直采的接口方式，模擬量采用IEC61850-9-2點對點接入，開關(guān)量采用GOOSE接入，還可進行狀態(tài)檢修和狀態(tài)監(jiān)測。（a）(b)(c)圖3.10線路保護裝置參數(shù)設(shè)置首先要將保護裝置中的保護定值在規(guī)定的二次值范圍內(nèi)按要求設(shè)定好，包括變化量啟動電流定值、零序啟動電流定值、差動動作電流定值、本側(cè)識別碼和對側(cè)識別碼、線路正序和零序阻抗定值、線路正序和零序靈敏角、線路總長度等40項內(nèi)容。其中為了方便調(diào)試單側(cè)的繼電保護裝置，可以將本側(cè)、對側(cè)識別碼設(shè)為相同的號碼，將光纖兩端都接入本機的TX和RX接口即可實現(xiàn)自環(huán)測試實驗；若實現(xiàn)線路兩端的互通則需要將本側(cè)、對側(cè)識別碼分別給兩臺設(shè)備對應(yīng)設(shè)定，連接光纖時則將本側(cè)的TX和對側(cè)的RX相接、將本側(cè)的RX與對側(cè)的TX相接。（a）(b)(c)圖3.11保護壓板及軟壓板設(shè)置圖3.11中(a)圖顯示的是保護壓板的設(shè)定，也就是對設(shè)備要求的保護功能進行選擇，這里選擇縱聯(lián)差動保護，即設(shè)為“投”的狀態(tài)，其他保護暫時不用便將其退出運行狀態(tài)。同樣，在GOOSE發(fā)送軟壓板菜單里面，由于本論文的智能變電站模型中僅使用了斷路器跳合閘保護的方式，所以在圖(b)中投入運行“保護跳閘”即可。本裝置主要通過SV采集電流、電壓等采樣數(shù)據(jù)，在圖(c)中需要將“SV接收”軟壓板設(shè)為“投”，SV測量投入運行。圖3.12一二次值設(shè)置一二次值的設(shè)置對整個繼電保護裝置和最終結(jié)果的驗證都有著關(guān)鍵的影響，其中“一次值”指的是真實的電網(wǎng)數(shù)據(jù)值，在這里相當于Simulink中測量到的數(shù)據(jù)值的“峰值”，可通過示波器(Scope)來查看；“二次值”指的是通過比值之后數(shù)值的“有效值”，當設(shè)備正常接通后將會顯示在液晶顯示屏的實時數(shù)據(jù)頁面中，在本論文中一二次值的比值設(shè)定為6：1。3.4設(shè)備的互聯(lián)互通本論文的主要橋梁是協(xié)議轉(zhuǎn)換器，主要通過它將Simulink中的智能變電站仿真模型的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為與真實智能變電站中相同的信號再傳遞給繼電保護裝置（這里是高壓線路保護裝置），實現(xiàn)了信息開放開源，是智能變電站硬件在環(huán)實驗的基礎(chǔ)，設(shè)備之間的連接如圖3.13所示。圖3.13設(shè)備的互聯(lián)互通首先是來自Simulink仿真軟件的信號，采用網(wǎng)線通過仿真主機與協(xié)議轉(zhuǎn)換器交互，然后協(xié)議轉(zhuǎn)換器對來自仿真主機的信號作用，再通過光纖向WXH-813高壓線路保護裝置傳遞信號，保護裝置接收信號，發(fā)生動作，其中保護裝置還通過光纖將對側(cè)與本側(cè)的設(shè)備相接。其中光纖還可按照工作波長分為單模和多模，本論文采用的黃色單模光纖波長范圍為1310nm-1550nm，橙色多模光纖工作波長為850nm，它們的連接需要對應(yīng)的單模光模塊以及多模的光模塊，切忌交換使用。在設(shè)備相互連接完成后可通過觀察光纖或者網(wǎng)線接口處的指示燈進行判斷，通常連接成功后指示燈狀態(tài)為常亮或者慢速度閃爍，當有數(shù)據(jù)在其中傳遞時指示燈將快速閃爍，表明通訊成功。同時，還可以通過協(xié)議轉(zhuǎn)換器將發(fā)給保護裝置的信號用光纖傳一份給交換機，交換機將信號轉(zhuǎn)換后發(fā)送給帶有報文分析軟件的主機，常用軟件有用來上傳和下載SCD文件的“XJ虛端子配置工具”、捕捉報文的“wireshark”、查看和分析報文的“ZHNPA”和分析SCD的“KM9Kscdtool”，屆時可通過這些軟件對接收到的報文進行分析、驗證。4驗證4.1捕捉和分析報文驗證設(shè)備是否連接成功并且能夠正常通訊可以通過捕捉和分析報文的方式來判斷。首先，利用捕捉報文的“wireshark”工具捕捉。完成設(shè)備聯(lián)通后運行模型，然后打開wireshark軟件，依次點擊“capture”、“start”開始捕捉報文，稍等一會點擊停止，將文件保存為(.pacp)格式；然后打開ZHNPA軟件找到剛保存好的文件打開，任意選取一個SV9-2觀察，如圖4.1的(a)所示。在界面底部選擇“報文分析”一欄，顯示的是報文信息，在界面的中央上方可以通過時間或者APPID來選擇要分析的報文，任意點擊一個，可在中央下方查看這個時間點的報文信息，包括APPID的信息、PDU的信息以及ASDU的信息等。(a)(b)圖4.1報文分析在界面底部選擇“波形分析”一欄，如圖4.1的(b)所示，可以看到界面中央有三段波形，分別為A、B、C三相的電流，它們的電流大小相等、相角各相差120度，系統(tǒng)能夠正確傳送內(nèi)容，滿足傳輸要求。4.2示波器波形變化圖4.2110kV線路正常運行的波形圖驗證智能變電站模型的搭建是否能按要求工作的最有效方法就是啟動仿真后，雙擊Scope打開示波器，然后觀察波形是否正確。圖4.2中從上至下、從左到右依次顯示的是110kV線路的兩端的電流、電流差、兩端電壓。在圖中可以看到正常運行時電流的值為320A左右，差流值很小，電壓則為110kV，保護不動作。圖4.3110kV線路出現(xiàn)故障時的波形圖按照故障模塊的設(shè)置，在110kV線路中每100秒就會出現(xiàn)一個持續(xù)10秒的強脈沖，用來模擬三相短路故障的出現(xiàn)，圖4.3中呈現(xiàn)的是智能變電站仿真模型出現(xiàn)故障時的狀態(tài)，從圖中可以看到兩個電流波形圖（即左邊上下兩個圖），兩端電流都飆升到600A以上甚至更高，因為強的電流變換，導(dǎo)致了大的差流以及線路狀態(tài)不平衡，引起差流波形的變高，電流差動保護動作，屆時繼電保護裝置動作于跳閘。仿真故障的現(xiàn)象驗證了智能變電站模型各模塊內(nèi)容的設(shè)置。4.3繼電保護裝置動作電流差動保護的保護范圍非常明確，且電氣量單純，比較適合作為實驗對象，同時還可利用保護原理簡單的特點設(shè)置繼電保護裝置的自環(huán)檢測，可以先一步驗證線路保護裝置是否能夠正常工作，圖4.4為自環(huán)檢測接線，即將本該分別連接線路兩端的光纖接在一臺保護裝置的TX和RX孔上，如圖中卷起來的黃色光纖所示，形成自環(huán)，此時差動電流應(yīng)為零。圖4.4繼電保護自環(huán)測試接線驗證線路保護裝置的配置是否正確以及是否能與仿真模型正確連接還可以通過觀察和分析繼電保護裝置液晶屏顯示的實時數(shù)據(jù)和保護裝置的動作來判斷。在按照要求正確連接后，運行仿真模型，繼電保護裝置得到數(shù)據(jù)，屆時可以利用這些數(shù)據(jù)進行分析和驗證。圖4.5實時數(shù)據(jù)頁面首先通過繼電保護裝置面板右邊的按鍵翻動到實時數(shù)據(jù)頁面，A相、B相、C相電流大小均為38A，且相角依次相差120度，指的是正常時二次值數(shù)據(jù)，同時差動壓板、縱聯(lián)通道和差動開放均處于投入運行狀態(tài)。按照本論文一二次值的比值情況進行計算，顯示的“有效值為38A（二次值）”，將二次值6倍以后乘以根號二得到“六倍二次值的峰值”，也就是一次值（實際值的峰值），約為320A，與圖4.2中110kV波形圖中顯示的電流值大小相吻合，由此可判斷通訊成功，通訊內(nèi)容正確。圖4.6繼電保護跳閘然后是分析面板指示燈的變化，正常運行時CPU1和備用的CPU2亮綠色燈，它們主要負責(zé)監(jiān)視和保護CPU運行情況；正常運行時“跳閘”指示燈不亮，當線路發(fā)生故障時亮紅燈，圖4.6顯示的為110kV線路自環(huán)監(jiān)測時出現(xiàn)三相短路故障的情況，“跳閘”指示燈亮起紅色LED燈，保護動作，驗證了智能變電站HIL仿真系統(tǒng)的故障仿真功能及其同步性與實時性。5總結(jié)與展望本次研究的核心內(nèi)容是通過Simulink與實時仿真機搭建智能變電站模型，與實際的繼電保護裝置進行實時仿真，做到虛實搭配，實現(xiàn)對智能變電站HIL仿真系統(tǒng)的檢測，體現(xiàn)了HIL實時仿真開源開放和高度實時同步的優(yōu)點，也為實現(xiàn)對繼電保護裝置的測試和繼電保護方面的電力教學(xué)提供了幫助。在理論知識方面主要介紹了和智能變電站實時仿真相關(guān)的信息，包含了HIL硬件在環(huán)實時仿真系統(tǒng)的介紹、Simulink仿真工具的特點及其與仿真機主機的合作，同時簡單描述了IEC61850通訊標準的重要性，以及對實現(xiàn)不同設(shè)備之間無障礙通訊的協(xié)議轉(zhuǎn)換器進行了介紹。在知道這些設(shè)備是如何互聯(lián)互通相互作用之后，對智能變電站模型的搭建的理解就更加方便了。在對智能變電站仿真的介紹中，先是介紹了Simulink的特點，分析了選擇它作為仿真部分軟件的原因和優(yōu)勢，然后通過電氣原理接線圖引入仿真模型搭建，后面才將本論文的仿真部分進行一一介紹，并對選擇的參數(shù)進行了解釋，包括三相電源模塊、RLC負荷模塊、三相線路模塊、故障模塊、變壓器模塊和電流電壓測量模塊的選擇和設(shè)置。在實物的互聯(lián)互通方面以及驗證方法也進行了闡述，力求用簡潔的語言清楚地介紹。通過這次的畢業(yè)設(shè)計和畢業(yè)論文的撰寫不僅增加了許多學(xué)術(shù)知識還鍛煉了將所做的東西進行描述的能力，但由于缺乏實踐經(jīng)驗和對理論知識的理解不夠透徹，本論文仍然存在許多的不足，懇請老師批評指正。在本次研究中，僅針對三相短路故障、單相接地故障以及電流差動保護做了仿真，未來可以考慮探索更多的保護方式，或針對更多的故障類型進行仿真，比如兩相短路、兩相接地短路等更常見的這些故障類型。在驗證方法方面可以嘗試設(shè)計更加具備權(quán)威性和專業(yè)性的方法，提高本實驗系統(tǒng)的說服力；在協(xié)議轉(zhuǎn)換器的設(shè)置和連接方面可以嘗試選擇更加安全和可靠的設(shè)備，以提高試驗的效率和可靠性。隨著社會經(jīng)濟的增長，人們不僅對電的質(zhì)量和電的價格都提出了更高的要求，對繼電保護裝置性能的需求也更加嚴格。智能變電站在今后相當長的一段時間里仍會充當智能電網(wǎng)的核心內(nèi)容，繼電保護的任務(wù)也仍然是保障電力系統(tǒng)的平穩(wěn)運行，但都會趨于成熟，繼電保護裝置的更新迭代需要緊跟智能電網(wǎng)的步伐，要求做到從容應(yīng)對電網(wǎng)的每一種故障，保護好設(shè)備。所以針對智能變電站測試的硬件在環(huán)實時仿真平臺在這樣的時代潮流中一定能擔(dān)當大任，不僅能夠仿真智能電網(wǎng)的真實狀態(tài)，還能通過設(shè)計故障對繼電保護設(shè)備進行試驗，以確保在真實的環(huán)境中，繼電保護裝置能夠準確迅速地作出反應(yīng)。智能變電站硬件在環(huán)的仿真系統(tǒng)存在的意義不得而知，在今后的發(fā)展中，相信會有更多的學(xué)者將對這類系統(tǒng)進行完善，比如對仿真內(nèi)容的擴展和審核、以真實的電網(wǎng)為基礎(chǔ)搭建模型、通過增加繼電保護裝置的數(shù)量并聯(lián)通、或者在條件允許的高校也能裝設(shè)這類系統(tǒng)，以幫助學(xué)生增加實際操作經(jīng)驗、提升他們對專業(yè)知識的理解，更好地幫助電力應(yīng)用類工作者學(xué)習(xí)。

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謝辭通過上個學(xué)期末在實驗室跟隨王健老師一起搭建智能變電站仿真平臺以及結(jié)合繼電保護裝置進行試驗，為本學(xué)期的論文撰寫提供了基礎(chǔ)，但因為今年的特殊情況，后期的工作主要通過線上溝通進行，感謝王健的悉心指導(dǎo)，與我們共克時艱。從本課題的研究意義到智能變電站仿真模型搭建、與實際繼電保護裝置聯(lián)通再到開題報告和論文的撰寫都是在王老師的耐心指導(dǎo)和悉心幫助下完成的，王老師給我提供了非常好的學(xué)習(xí)環(huán)境和實驗平臺，讓我有機會去實際操作，鍛煉了動手能力和應(yīng)變能力。同時，他樂于跟我們分享實踐經(jīng)驗，常常花上大半天為我們講解理論知識，在實踐過程中也給我提出了許多前瞻性的建議，引導(dǎo)我開拓思路。在整個課題的學(xué)習(xí)中，我不僅在學(xué)術(shù)上有所提升，更多的是被老師的廢寢忘食的精神、科學(xué)嚴謹和一絲不茍的工作態(tài)度所影響，受益匪淺。再次衷心地感謝王健老師，很榮幸能在他的指導(dǎo)下完成畢業(yè)設(shè)計。在大學(xué)四年里，遇到了許許多多非常優(yōu)秀且負責(zé)任的老師，謝謝你們在學(xué)習(xí)和生活上對我的關(guān)心和支持，你們是我們前進道路的引路人，以踏實的作風(fēng)、寬容的態(tài)度、耐心的指導(dǎo)以及無私奉獻的精神來影響我們，授予我們知識，讓我們懂得感恩。最后還要感謝電氣一班的同學(xué)們，四年來的陪伴、支持和幫助讓我更加自信和堅強，讓我學(xué)會溝通、合作、堅持，收獲了無價的友情。再次感謝大學(xué)里遇到的你們！

怎樣提高電腦系統(tǒng)運行速度WindowsXP的啟動速度比Windows2000要快30%左右，但相對于Windows98仍然要慢了不少，不過，我們可以通過優(yōu)化設(shè)置，來大大提高WindowsXP的啟動速度。加快系統(tǒng)啟動速度主要有以下方法：盡量減少系統(tǒng)在啟動時加載的程序與服務(wù)；對磁盤及CPU等硬件進行優(yōu)化設(shè)置；修改默認設(shè)置，減少啟動等待時間等。這些方法大部分既可減少系統(tǒng)啟動的時間，又可以節(jié)省系統(tǒng)資源，加快電腦運行速度。1.加快系統(tǒng)啟動速度WindowsXP的啟動速度比Windows2000要快30%左右，但相對于Windows98仍然要慢了不少，不過，我們可以通過優(yōu)化設(shè)置，來大大提高WindowsXP的啟動速度。加快系統(tǒng)啟動速度主要有以下方法：盡量減少系統(tǒng)在啟動時加載的程序與服務(wù)；對磁盤及CPU等硬件進行優(yōu)化設(shè)置；修改默認設(shè)置，減少啟動等待時間等。這些方法大部分既可減少系統(tǒng)啟動的時間，又可以節(jié)省系統(tǒng)資源，加快電腦運行速度。(1)MsconfigWindowsXP的啟動速度在系統(tǒng)安裝初期還比較快，但隨著安裝的軟件不斷增多，系統(tǒng)的啟動速度會越來越慢，這是由于許多軟件把自己加在了啟動程序中，這樣開機即需運行，大大降低了啟動速度，而且也占用了大量的系統(tǒng)資源。對于這樣一些程序，我們可以通過系統(tǒng)配置實用程序Msconfig將它們從啟動組中排除出去。選擇“開始”菜單中的“運行”命令，在“運行”對話框中鍵入“Msconfig”，回車后會彈出“系統(tǒng)配置實用程序”對話框，選擇其中的“啟動”選項卡(如圖1)，該選項卡中列出了系統(tǒng)啟動時加載的項目及來源，仔細查看每個項目是否需要自動加載，否則清除項目前的復(fù)選框，加載的項目越少，啟動的速度就越快。設(shè)置完成后需要重新啟動方能生效。(2)BootvisBootvis是微軟提供的一個啟動優(yōu)化工具，可提高WindowsXP的啟動速度。用BootVis提升WindowsXP的啟動速度必須按照正確的順序進行操作，否則將不會起到提速的效果。其正確的操作方法如下：啟動Bootvis，從其主窗口(如圖2)中選擇“工具”菜單下的“選項”命令，在“符號路徑”處鍵入Bootvis的安裝路徑，如“C:\ProgramFiles\Bootvis”，單擊“保存”退出。從“跟蹤”菜單中選擇“下次引導(dǎo)”命令，會彈出“重復(fù)跟蹤”對話框，單擊“確定”按鈕，BootVis將引導(dǎo)WindowsXP重新啟動，默認的重新啟動時間是10秒。系統(tǒng)重新啟動后，BootVis自動開始運行并記錄啟動進程，生成啟動進程的相關(guān)BIN文件，并把這個記錄文件自動命名為TRACE_BOOT_1_1。程序記錄完啟動進程文件后，會重新啟動BootVis主界面，在“文件”菜單中選擇剛剛生成的啟動進程文件“TRACE_BOOT_1_1”。窗口中即會出現(xiàn)“CPU>使用”、“磁盤I/O”、“磁盤使用”、“驅(qū)動程序延遲”等幾項具體圖例供我們分析，不過最好還是讓BootVis程序來自動進行分析：從“跟蹤”菜單中選擇“系統(tǒng)優(yōu)化”命令，程序會再次重新啟動計算機，并分析啟動進程文件，從而使計算機啟動得更快。(3)禁用多余的服務(wù)WindowsXP在啟動時會有眾多程序或服務(wù)被調(diào)入到系統(tǒng)的內(nèi)存中，它們往往用來控制Windows系統(tǒng)的硬件設(shè)備、內(nèi)存、文件管理或者其他重要的系統(tǒng)功能。但這些服務(wù)有很多對我們用途不大甚至根本沒有用，它們的存在會占用內(nèi)存和系統(tǒng)資源，所以應(yīng)該將它們禁用，這樣最多可以節(jié)省70MB的內(nèi)存空間，系統(tǒng)速度自然也會有很大的提高。選擇“開始”菜單中的“運行”命令，在“運行”對話框鍵入“services.msc”后回車，即可打開“服務(wù)”窗口。窗口的服務(wù)列表中列出了系統(tǒng)提供的所有服務(wù)的名稱、狀態(tài)及啟動類型。要修改某個服務(wù)，可從列表雙擊它，會彈出它的屬性對話框(如圖3)，你可從“常規(guī)”選項卡對服務(wù)進行修改，通過單擊“啟動”、“停止”、“暫停”、“恢復(fù)”四個按鈕來修改服務(wù)的狀態(tài)，并可從“啟動類型”下拉列表中修改啟動類型，啟動類型有“自動”、“手動”、“已禁用”三種。如果要禁止某個服務(wù)在啟動自動加載，可將其啟動類型改為“已禁用”。WindowsXP提供的所有服務(wù)有36個默認是自動啟動的，實際上，其中只有8個是必須保留的(見下表)，其他的則可根據(jù)自己的需要進行設(shè)置，每種服務(wù)的作用在軟件中有提示。4)修改注冊表來減少預(yù)讀取，減少進度條等待時間WindowsXP在啟動過程中會出現(xiàn)一個進度條，我們可以通過修改注冊表，讓進度條只跑一圈就進入登錄畫面。選擇“開始”菜單中的“運行”命令，在“運行”對話框鍵入“regedit”命令后回車，即可啟動注冊表編輯器，在注冊表中找HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\SessionManager\MemoryManagement\PrefetchParameters，選擇其下的EnablePrefetcher鍵，把它的鍵值改為“1”即可。(5)減少開機磁盤掃描等待時間當Windows日志中記錄有非正常關(guān)機、死機引起的重新啟動，系統(tǒng)就會自動在啟動的時候運行磁盤掃描程序。在默認情況下，掃描每個分區(qū)前會等待10秒鐘，如果每個分區(qū)都要等上10秒才能開始進行掃描，再加上掃描本身需要的時間，會耗費相當長的時間才能完成啟動過程。對于這種情況我們可以設(shè)置取消磁盤掃描的等待時間，甚至禁止對某個磁盤分區(qū)進行掃描。選擇“開始→運行”，在運行對話框中鍵入“chkntfs/t:0”，即可將磁盤掃描等待時間設(shè)置為0；如果要在計算機啟動時忽略掃描某個分區(qū)，比如C盤，可以輸入“chkntfs/xc:”命令；如果要恢復(fù)對C盤的掃描，可使用“chkntfs/dc:”命令，即可還原所有chkntfs默認設(shè)置，除了自動文件檢查的倒計時之外。2.提高系統(tǒng)運行速度提升系統(tǒng)運行速度的思路與加快啟動的速度類似：盡量優(yōu)化軟硬件設(shè)置，減輕系統(tǒng)負擔(dān)。以下是一些常用的優(yōu)化手段。(1)設(shè)置處理器二級緩存容量WindowsXP無法自動檢測處理器的二級緩存容量，需要我們自己在注冊表中手動設(shè)置，首先打開注冊表，找到“HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\SessionManager\MemoryManagement\”，選擇其下的“SecondLevelDataCache”，根據(jù)自己所用的處理器設(shè)置即可，例如PIIICoppermine/P4Willamette是“256”，AthlonXP是“384”，P4Northwood是“512”。(2)提升系統(tǒng)緩存同樣也是在“HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\SessionManager\MemoryManagement\”位置，把其下的“LargeSystemCache”鍵值從0改為1，WindowsXP就會把除了4M之外的系統(tǒng)內(nèi)存全部分配到文件系統(tǒng)緩存中，這樣XP的內(nèi)核能夠在內(nèi)存中運行，大大提高系統(tǒng)速度。通常來說，該優(yōu)化會使系統(tǒng)性能得到相當?shù)奶嵘?，但也有可能會使某些?yīng)用程序性能降低。需要注意的是必須有256M以上的內(nèi)存，激活LargeSystemCache才可起到正面的作用，否則不要輕易改動它。(3)改進輸入/輸出性能這個優(yōu)化能夠提升系統(tǒng)進行大容量文件傳輸時的性能，不過這只對服務(wù)器用戶才有實在意義。我們可在中新建一個DWORD(雙字節(jié)值)鍵值，命名為IOPageLockLimit。一般情況下把數(shù)據(jù)設(shè)置8~16MB之間性能最好，要記住這個值是用字節(jié)來計算的，例如你要分配10MB的話，就是10×?1024×1024，也就是10485760。這里的優(yōu)化也需要你的機器擁有大于256M的內(nèi)存。(4)禁用內(nèi)存頁面調(diào)度在正常情況下，XP會把內(nèi)存中的片斷寫入硬盤，我們可以阻止它這樣做，讓數(shù)據(jù)保留在內(nèi)存中，從而提升系統(tǒng)性能。在注冊表中找到“HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\SessionManager\MemoryManagement\”下的“DisablePagingExecutive”鍵，把它的值從0改為1即可禁止內(nèi)存頁面調(diào)度了。(5)關(guān)閉自動重新啟動功能當WindowsXP遇到嚴重問題時便會突然重新開機，可從注冊表將此功能取消。打開注冊表編輯器，找到“HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\CrashControl\”將AutoReboot鍵的Dword值更改為0，重新啟動后設(shè)置即可生效。(6)改變視覺效果WindowsXP在默認情況下啟用了幾乎所有的視覺效果，如淡入淡出、在菜單下顯示陰影。這些視覺效果雖然漂亮，但對系統(tǒng)性能會有一定的影響，有時甚至造成應(yīng)用軟件在運行時出現(xiàn)停頓。一般情況下建議少用或者取消這些視覺效果。選擇桌面上“我的電腦”圖標，單擊鼠標右鍵，在彈出的快捷菜單中選擇“屬性”命令，打開“系統(tǒng)屬性”對話框。選擇“高級”選項卡，在其中的“性能”欄中單擊“設(shè)置”按鈕，會彈出“性能選項”對話框(如圖4)，可選擇“調(diào)整為最佳性能”單選框來關(guān)閉所有的視覺效果，也可選擇“自定義”然后選擇自己需要的視覺效果。(7)合理設(shè)置頁面虛擬內(nèi)存同樣也是在“性能選項”對話框中，選擇“高級”選項卡，在其中的“虛擬內(nèi)存”欄中單擊“更改”按鈕，接下來選擇虛擬內(nèi)存為“自定義大小”，然后設(shè)置其數(shù)值。一般情況下，把虛擬設(shè)為不小于256M，不大于382M比較合適，而且最大值和最小值最好一樣。(8)修改外觀方案WindowsXP默認的外觀方案雖然漂亮，但對系統(tǒng)資源的占用也多，可將其改為經(jīng)典外觀以獲得更好的性能。在桌面空白位置單擊鼠標右鍵，從彈出的快捷菜單中選擇“屬性”命令，會打開“顯示屬性”對話框，在“主題”選項卡選擇主題為“Windows經(jīng)典”，即可將外觀修改為更為經(jīng)濟的Windows經(jīng)典外觀。(9)取消XP對ZIP支持WindowsXP在默認情況下打開了對zip文件支持，這要占用一定的系統(tǒng)資源，可選擇“開始→運行”，在“運行”對話框中鍵入“regsvr32/uzipfldr.dll”，回車確認即可取消XP對ZIP解壓縮的支持，從而節(jié)省系統(tǒng)資源。(10)關(guān)閉Dr.WatsonDr.Watson是WindowsXP的一個崩潰分析工具，它會在應(yīng)用程序崩潰的時候自動彈出，并且在默認情況下，它會將與出錯有關(guān)的內(nèi)存保存為DUMP文件以供程序員分析。不過，記錄DUMP文件對普通用戶則毫無幫助，反而會帶來很大的不便：由于Dr.Watson在應(yīng)用程序崩潰時會對內(nèi)存進行DUMP記錄，將出現(xiàn)長時間硬盤讀寫操作，要很長一斷時間程序才能關(guān)閉，并且DUMP文件還會占用大量磁盤空間。要關(guān)閉Dr.Watson可打開注冊表編輯器，找到“HKEY_LOCAL_MACHINE\SOFTWARE\Microsoft\WindowsNT\CurrentVersion\AeDebug”分支，雙擊其下的Auto鍵值名稱，將其“數(shù)值數(shù)據(jù)”改為0，最后按F5刷新使設(shè)置生效，這樣就取消它的運行了。同樣，我們可以把所有具備調(diào)試功能的選項取消，比如藍屏?xí)r出現(xiàn)的memory.dmp，可在“系統(tǒng)屬性”對話框中選擇“高級”選項卡，單擊“啟動和故障恢復(fù)”欄中的“設(shè)置”按鈕，并在彈出的“啟動和故障恢復(fù)”對話框中選擇“寫入調(diào)試信息”為“無”(如圖5)。(11)啟動硬盤/光驅(qū)DMA模式打開“系統(tǒng)屬性”對話框，選擇“硬件”選擇卡中的“設(shè)備管理器”按鈕，打開“設(shè)備管理器”窗口，在設(shè)備列表中選擇“IDEATA/ATAPI控制器”，雙擊“主要IDE通道”或“次要IDE通過”，在其屬性對話框的“高級設(shè)置”選項卡中檢查DMA模式是否已啟動，一般來說如果設(shè)備支持，系統(tǒng)就會自動打開DMA功能，如果沒有打開可將“傳輸模式”設(shè)為“DMA(若可用)”。(12)關(guān)掉不用的設(shè)備WindowsXP總是盡可能為電腦的所有設(shè)備安裝驅(qū)動程序并進行管理，這不僅會減慢系統(tǒng)啟動的速度，同時也造成了系統(tǒng)資源的大量占用。針對這一情況，你可在設(shè)備管理器中，將PCMCIA卡、調(diào)制解調(diào)器、紅外線設(shè)備、打印機端口(LPT1)或者串口(COM1)等不常用的設(shè)備停用，方法是雙擊要停用的設(shè)備，在其屬性對話框中的“常規(guī)”選項卡中選擇“不要使用這個設(shè)備(停用)”。在重新啟動設(shè)置即可生效，當需要使用這些設(shè)備時再從設(shè)備管理器中啟用它們。(13)關(guān)閉錯誤報告當應(yīng)用程序出錯時，會彈出發(fā)送錯誤報告的窗口，其實這樣的錯誤報告對普通用戶而言幾乎沒有任何意義，關(guān)閉它是明智的選擇。在“系統(tǒng)屬性”對話框中選擇“高級”選項卡，單擊“錯誤報告”按鈕，在彈出的“錯誤匯報”對話框中，選擇“禁用錯誤匯報”單選項，最后單擊“確定”即可。另外我們也可以從組策略中關(guān)閉錯誤報告：從“運行”中鍵入“gpedit.msc”，運行“組策略編輯器”，展開“計算機配置→管理模板→系統(tǒng)→錯誤報告功能”，雙擊右邊設(shè)置欄中的“報告錯誤”，在彈出的“屬性”對話框中選擇“已禁用”單選框即可將“報告錯誤”禁用。(14)關(guān)閉自動更新“自動更新”功能對許多WindowsXP用戶而言并不是必需的，可將其關(guān)閉以節(jié)省系統(tǒng)資源。在“我的電腦”上單擊鼠標右鍵，從快捷菜單中選擇“屬性”命令，選擇“系統(tǒng)屬性”對話框中的“自動更新”選項卡，勾選“關(guān)閉自動更新，我將手動更新計算機”單選框，單擊“確定”按鈕即可關(guān)閉自動更新功能。如果在“服務(wù)”已經(jīng)將“AutomaticUpdates”服務(wù)關(guān)閉，“系統(tǒng)屬性”對話框中的“自動更新”選項卡就不能進行任何設(shè)置了。(15)去掉菜單延遲去掉菜單彈出時的延遲，可以在一定程度上加快XP。要修改的鍵值位置在“HKEY_CURRENT_USER\ControlPanel\Desktop”。修改其下的“MenuShowDelay”鍵，把默認的400修改為0，按F5刷新注冊表即可生效。(16)清除預(yù)讀文件WindowsXP的預(yù)讀設(shè)置雖然可以提高系統(tǒng)速度，但是使用一段時間后，預(yù)讀文件夾里的文件數(shù)量會變得相當龐大，導(dǎo)致系統(tǒng)搜索花費的時間變長。而且有些應(yīng)用程序會產(chǎn)生死鏈接文件，更加重了系統(tǒng)搜索的負擔(dān)。所以，應(yīng)該定期刪除這些預(yù)讀文件。預(yù)計文件存放在WindowsXP系統(tǒng)文件夾的Prefetch文件夾中，該文件夾下的所有文件均可刪除。(17)關(guān)閉自動播放功能在WindowsXP中，當往光驅(qū)中放入光盤或?qū)SB硬盤接上電腦時，系統(tǒng)都會自動將光驅(qū)或USB硬盤掃描一遍，同時提示你是否播放里面的圖片、視頻、音樂等文件，如果是擁有多個分區(qū)的大容量的USB硬盤，掃描會耗費很長的時間，而且你得多次手動關(guān)閉提示窗口，非常麻煩。這種情況下我們可以將WindowsXP的自動播放功能關(guān)閉。運行“組策略”程序。在組策略窗口左邊欄中，打開“計算機配置”，選擇“管理模板”下的“系統(tǒng)”，然后在右邊的配置欄中找到“關(guān)閉自動播放”并雙擊它，會彈出“關(guān)閉自動播放屬性”對話框。在其中“設(shè)置”選項卡中選擇“已啟用”，“關(guān)閉自動播放”下拉列表中選擇“所有驅(qū)動器”(如圖6)。這樣以后就不用擔(dān)心WindowsXP的“自動播放”功能帶來的麻煩了。如果你只是想禁止系統(tǒng)掃描某個驅(qū)動器(如USB硬盤)上的文件，可采用下面的方法。先連上你的USB硬盤，讓系統(tǒng)將它識別出來。然后打開“我的電腦”，選擇USB硬盤上的某個分區(qū)，按鼠標右鍵，會彈出磁盤屬性窗口，選取“自動播放”選項卡，將所有內(nèi)容的類型都選擇為不執(zhí)行操作。如果USB硬盤有多個分區(qū)，對所有分區(qū)都進行同樣的操作，這樣當你將USB驅(qū)動器拔掉再重新接上時，系統(tǒng)會將USB硬盤識別出來，而不會反復(fù)問你是否播放USB硬盤中的文件了。3.加快關(guān)機速度WindowsXP的關(guān)機速度要慢于啟動速度，特別有些任務(wù)還需要手工結(jié)束，更加延緩了關(guān)機速度。因此，要加快關(guān)機速度，首先要開啟WindowsXP的自動結(jié)束任務(wù)功能。具體步驟是：從注冊表中找到“HKEY_CURRENT_USER\ControlPanel\Desktop”，把“AutoEndTasks”的鍵值設(shè)置為1即可。然后再修改“HungAppTimeout”為“4000(或更小)”(預(yù)設(shè)為5000)，該鍵值同樣也在“HKEY_CURRENT_USER\ControlPanel\Desktop”下；最后一步再找到“HKEY_LOCAL_MACHINE\System\CurrentControlSet\Control\”，同樣把WaitToKillServiceTimeout設(shè)置為“4000”；通過這樣設(shè)置后的關(guān)機速度明顯要加快了。夠全面吧~~◆二、硬件優(yōu)化設(shè)置◆1、關(guān)掉不用的設(shè)備

在設(shè)備管理器中，將PCMCIA卡、調(diào)制解調(diào)器、紅外線設(shè)備、打印機端口(LPT1)或者串口(COM1)等不常用的設(shè)備停用，在要停用設(shè)備屬性對話框中的“常規(guī)”選項卡中選擇“不要使用這個設(shè)備(停用)”。當需要使用這些設(shè)備時再從設(shè)備管理器中啟用它們。◆2、內(nèi)存性能優(yōu)化

WindowsXP中有幾個選項可以優(yōu)化內(nèi)存性能，它們?nèi)荚谧员硐旅嫖恢茫篐KEY_LOCAL_MACHINESYSTEMCurrentControlSetControlSession

ManagerMemory

Management

1）禁用內(nèi)存頁面調(diào)度（Paging

Executive）

XP會把內(nèi)存中的片斷寫入硬盤，我們可以阻止它這樣做，讓數(shù)據(jù)保留在內(nèi)存中，從而提升系統(tǒng)性能。256M以上內(nèi)存才使用這個設(shè)置。把“DisablePagingExecutive”的值從0改為1就可以禁止內(nèi)存頁面調(diào)度了。

2）提升系統(tǒng)緩存

必須有256M以上的內(nèi)存，才激活它。把LargeSystemCache鍵值從0改為1，一般來說，這項優(yōu)化會使系統(tǒng)性能得到相當?shù)奶嵘灿锌赡軙鼓承?yīng)用程序性能降低。

3）輸入/輸出性能

內(nèi)存大于256M才更改這里的值，這個優(yōu)化只對server（服務(wù)器）用戶才有實在意義，它能夠提升系統(tǒng)進行大容量文件傳輸時的性能。建一個DWORD（雙字節(jié)值）鍵值，命名為IOPageLockLimit，數(shù)值設(shè)8M－16M字節(jié)之間性能最好，具體設(shè)什么值，可試試哪個值可獲得最佳性能。這個值是用字節(jié)來計算的，比如你要分配12M，就是12×1024×1024，也就是12582912?！?、啟動硬盤/光驅(qū)DMA模式

“系統(tǒng)屬性”－“硬件”－“設(shè)備管理器”，在設(shè)備列表中選擇“IDE

ATA/ATAPI控制器”，雙擊“主要

IDE

通道”或“次要

IDE

通道”，在其屬性對話框的“高級設(shè)置”選項卡中檢查DMA模式是否已啟動，一般來說如果設(shè)備支持，系統(tǒng)就會自動打開DMA功能，如果沒有打開可將“傳輸模式”設(shè)為“DMA（若可用）”（在BIOS里也應(yīng)該要先設(shè)為支持DMA）。

◆4、關(guān)閉自動播放功能

運行“組策略”程序,在組策略窗口左邊欄中打開“計算機配置”，選擇“管理模板”下的“系統(tǒng)”，然后在右邊的配置欄中找到“關(guān)閉自動播放”并雙擊它，會彈出“關(guān)閉自動播放屬性”對話框，在其中“設(shè)置”選項卡中選擇“已啟用”，“關(guān)閉自動播放”下拉列表中選擇“所有驅(qū)動器”。

◆5、設(shè)置二級緩存容量

WindowsXP有時無法自動檢測處理器的二級緩存